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全球現有儲能技術手段現狀

時間:2014-09-03 17:19來源:GEP Research 作者:信息發布點擊: 次

抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪等都是物理儲能的主要手段，化學儲能以電池技術為主，例如較早的鎳鎘電池、鉛酸電池，也有新型的技術包括液流電池，電磁儲能包括超導線圈、超級電容器等。

新能源發展至今，無論是風能、太陽能還是潮汐能均在各自的技術上攻克一個又一個的難題，發展勢頭迅猛。可是追根溯源的一個待發展的問題便是如何找到一種大容量、低成本運行的穩定儲能手段。儲能無疑是解決新能源不穩定運行最好的辦法，如果想要讓新能源完全替代傳統能源在生活中的地位，儲能的發展勢在必行。

縱觀世界儲能容量和技術發展的情況，美國和日本無疑是業界的先行者，處于絕對領先地位。美國與日本的儲能容量分別占全球裝機容量份額的40%和39%。兩個國家對儲能方面的政策支持和經濟技術的投入換來的是相對等的能源回報，并且兩國所發展的方向也各不相同。美國更傾向于利用幅員優勢建設大規模的抽水蓄能電站，而日本則開始在技術方面進行革新，電池儲能技術突飛猛進處于世界領先。

世界現有的儲能技術手段主要概括為：

1. 物理儲能

其中抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪等都是物理儲能的主要手段。

抽水蓄能是在整個電力系統中最為廣泛應用的儲能技術，由于抽水蓄能技術具有“黑啟動”能力的特性，它在電力系統中的安全地位也是不可取代的。其工作的主要作用還包括削峰填谷、調頻、調相等等。從理論上來分析，抽水蓄能也將會是解決風電不穩定的一個好辦法，當風力多于電網需要時，多余的電能將水抽至上水庫儲存，當電網需求增加時，再放水發電補充電能。這看起來天衣無縫的配合卻受與地形與自然環境的影響，我國目前也僅在青海幾個地區有風、光、水互補的成功案例。為了解決上述問題，國際上的研發集團也在研發創新解決辦法，提出了小型、分布式的抽水蓄能電站，采取當地建設靠近風場的原則來試圖在這一領域有所突破。

壓縮空氣和飛輪技術也在不斷的發展，并且在分布式風光電站中國外有著不少的示范電站，容量和成本是制約該技術發展的最大難題。

2. 化學儲能

化學儲能以電池技術為主，例如較早的鎳鎘電池、鉛酸電池，也有新型的技術包括液流電池等等。

關于電池技術的發展，中國和歐美國家一樣都在向日本取經學習。日本在福島核電站事件后開始意識到尋找核電替身的重要性，其中早期階段在抽水蓄能領域嘗到的甜頭后而開始大力投入發展電池儲能技術。日本的鈉硫電池，技術成熟，早在2000年開始已經進入了商業化的階段，向海外進行設備和技術的出口。

我國現階段也開始進行電池儲能技術的研發工作，在今年舉行召開的2014年風電、太陽能并網會議中，中國電科院就表示已經完成了相關電池儲能的研究工作，期待更多的合作。并提出了全釩氧化還原液流電池在中國的發展情況。全釩液流電池具有壽命長、容量大、充放電次數多的優點，今后有望進一步完善技術，大規模的投入使用。實際上作為液流電池的代表，全釩液流電池已經在國外形成了產業化。

3. 電磁儲能

超導線圈、超級電容器等。

對于電磁儲能領域所需要面對的挑戰似乎更大。超導儲能簡單來說是利用理論上電流可以無損失的不斷循環從而進行儲能，某種程度上來講這是對超導材料和儲存環境的極高要求，世界上的超導材料均需要在液氦或者液氮的低溫條件下才能保持超導的特性。因此，即便超導磁儲能具有轉換效率高、響應速度快、大功率、大容量等特點仍舊難以大規模的推廣和發展，如何降低投資和運行成本將會是首要任務。

如上技術哪一個才是最適合大規模的儲能？就現在的新能源發展趨勢來看，很難說哪一個會占據絕對的主導地位，就三種儲能方法自身的情況來講，各自都有不同的特點和發展空間，這也是為什么能源強國仍在投入精力去研發不同的儲能方法的原因。（全球環保研究網）

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