划重点！你能用到的储能基础知识干货→

一、储能技术的定义

广义上的储能：是指将电能、热能、机械能等能量从同一种形式或转化成另一种形式存储起来，在未来使用时再以特定的能量形式释放出来的循环过程。

在电力行业中，储能的对象则是电能：通过各种方法（化学或物理等）将电能存储起来并在需要时释放的一系列技术和措施。

二、储能技术的分类

按照能量转化及储存形式的不同,可将储能技术分为:机械储能电化学储能、热储能、电气储能等。从能量释放的方式看,除热储能外,其他储能技术一般多以电能形式释放能量。

1）抽水储能

基本原理：

用电低谷时利用过剩电力将水从低位水库抽到高位水库，将电能转换为重力势能储存；用电高峰时高位水库中的水回流到低位水库推动水轮发电机发电。

优点：

1) 属于大规模 (GW/GWh 级)、集中式储能技术；

2) 使用寿命长，一般可达 40-60 年。

缺点：

1) 厂址的选择依赖地理条件 (需要低位和高位两个水库) 有一定的难度和局限性；

2) 抽水蓄能电站建设周期长 (从开工至全部机组投产需 7-8 年)；

3) 可能对生态环境有一定与影响。

2）锂离子电池储能

基本原理：

电池充电时，锂离子从正极材料脱出，在电场力的作用下，进入申电解液，穿过隔膜迁移到负极材料的表面，而后嵌入负极材料中；电池放电时，锂离子的迁移方向与充电时相反。

优点：

1) 能量密度高，可达 300Wh/kg;

2) 充放电效率高，可达 90%;

3) 循环次数多，高达 8000 次以上；

缺点：

1) 初期投资较高，不过随着技术升级成本不断降低；

2) 因过充放电管理不当而导致发热、着火等安全问题。

3）制氢储能

基本原理：

将化工副产氢、天然气制氢、电解制氢所得的氢气经提纯后直接接作为能量的载体；或将氢再与二氧化碳反应成为合成天然气 (甲烷), 以合成天然气作为另一种二次能量载体能量以化学键形式存储在氢气或甲烷中。

优点：

1) 储存的能量大，可达 TWh 级；

2) 氢气储存的时间长，可达几个月；

缺点：

1) 全链路能量效率低，只有 30%-40%;

2) 制氢或合成天然气成本高；

3）结合光伏/风力制氢，是全新的新型储能技术，但目前仍还处于起步阶段，没有大规模应用。

三、储能技术性能对比

指标

铅酸电池储能锂离子电池储能抽水蓄能飞轮储能双电层超级电容容量规模

百 MWh

百 MWh

GWh

MWh

MWh

功率规模

几十 MW

百 MW

GW

几十 MW

几十 MW

能量密度 / Wh・Kg⁻¹

40-80

80-300

0.5-2

20-80

2.5-15

功率密度 / W・Kg⁻¹

150-500

1500-3000

0.1-0.3

>4000

1000-10000

响应时间

毫秒

毫秒

分钟

毫秒

毫秒

循环次数

~1000

2000-10000

>10000

百万次

百万次

使用寿命

5-8 年

10 年～15 年

40-60 年

20 年

15 年

充放电效率

70-80%

>90%

70%-80%

85%-95%

>90%

优势

安全性好、投资低

能量密度高、循环次数多、充放电效率高

容量及功率规模大、使用寿命长

功率密度高、循环次数多、充放电效率高

功率密度高、循环次数多、安全性好

劣势

大倍率放电性能差，能量密度低，循环次数少

充放电管理不当导致安全问题，初始投资高

响应慢，受环境限制，建设周期长，对生态有影响

容量规模小，投资高，能量密度低，自放电率高

容量规模小，投资高，能量密度低

应用领域

汽车启动电源、备用电源

终端、电动车、电力储能

电力储能

电力储能（电网调频）、UPS

轨道交通（制动能量回收、启动）

来源：网络

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