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　　可再生能源發電和電動汽車的快速發展，給儲能產業帶來了新的發展機遇。未來能源的焦點在能效、可再生能源、儲能和可插入電動汽車。智能電網是新能源經濟的實施者。智能電網被定義為廣義的優化能源鏈的解決方案，是未來可支撐能源的基礎。

　　

　　儲能技術是智能電網的重要環節，是智能電網關鍵支撐技術之一

　　

　　大量可再生能源應用(包括分布式電源和集中式電源)，特別是風力發電和太陽能光伏發電都具有隨機性、間歇性和波動性，大規模接入將給電網調峰、運行控制和供電質量等帶來巨大挑戰。儲能技術能夠有效提升電網接納清潔能源的能力，解決大規模清潔能源接入帶來的電網安全穩定問題。

　　

　　儲能技術的應用有利于優化系統的能量管理，提高系統效率和設備利用率。

　　

　　儲能技術發展是保障清潔能源大規模發展和電網安全經濟運行的關鍵。儲能技術可以在電力系統中增加電能存儲環節，使得電力實時平衡的“剛性”電力系統變得更加“柔性”，特別是平抑大規模清潔能源發電接入電網帶來的波動性，提高電網運行的安全性、經濟性、靈活性。儲能技術一般分為熱儲能和電儲能，未來應用于全球能源互聯網的主要是電儲能。

　　

　　電儲能技術主要分為物理儲能、電化學儲能和電磁儲能等三大類。

　　

　　物理儲能

　　

　　抽水蓄能是目前最為成熟的儲能技術，儲能成本較低，已經實現大規模應用。目前世界上抽水蓄能機組總裝機容量超過1億千瓦，日本、美國和中國的裝機規模處于前三位。全球水電資源豐富，通過合理利用地形，可以建設較大容量的抽水蓄能機組，更好地保障電網供電安全。

　　

　　壓縮空氣儲能是利用電力系統低谷時的剩余電量，帶動空氣壓縮機，將空氣壓入大容量儲氣室，即將電能轉化成可存儲的壓縮空氣勢能，當系統發電容量不足時，將壓縮空氣與油或天然氣混合燃燒，推動燃氣輪機做功發電，滿足系統調峰需要。壓縮空氣儲能具有容量大、使用壽命長、經濟性好等優點，但發電時需要消耗化石能源，產生污染和碳排放。

　　

　　電化學儲能

　　

　　電化學儲能是目前最前沿的儲能技術。近年來，鈉硫電池、液流電池和鋰離子電池儲能等電化學儲能技術發展較快，發展潛力巨大，應用前景廣闊，有望率先進入商業化發展階段。未來需要在電池材料、制造工藝、系統集成及運行維護等方面實現技術突破，降低制造和運行成本。

　　

　　鉛酸電池已有140多年的歷史，技術成熟、價格低廉、安全性高，是最成熟的電池儲能技術，目前占據電池市場半數以上的份額，主要用于電動自行車。但鉛酸電池能量密度低、質量大、材料有毒，不適于電網儲能。

　　

　　鈉硫電池能量密度高，便于模塊化制造、運輸與安裝，適用于特殊負荷應急供電。

　　

　　液流電池容量大，電解液可回收，循環壽命長，可分別設計容量和功率。

　　

　　鋰離子電池是以含鋰離子的化合物作正極，以碳材料為負極的電池。鋰離子電池循環性能優越，使用壽命長，不含有毒有害物質，被稱為綠色電池。目前，鋰離子電池廣泛應用于手機、筆記本電腦、電動車等領域，但單次充放電循環的成本超過1元/千瓦時，應用于電力系統及大規模儲能還缺乏經濟性。

　　

　　金屬空氣電池是用金屬燃料代替傳統燃料電池中的氫能源而形成的一種新型燃料電池，具有無毒、無污染、放電電壓平穩、能量密度大、內阻小、使用壽命長、價格相對較低、工藝技術要求不高等諸多優點。金屬空氣電池原材料廉價豐富，可以再生利用，有望成為新一代綠色儲能電池。

　　

　　電磁儲能

　　

　　超級電容器是20世紀七八十年代發展起來的通過極化電解質儲能的電化學元件，儲能過程并不發生化學反應，因為儲能過程可逆，超級電容器可以反復充放電數十萬次。超級電容器功率密度高、充放電時間短、循環壽命長、工作溫度范圍寬，但儲能容量低，不適用于電網大規模儲能。

　　

　　超導電磁儲能是利用超導體電阻為零的特性制成的儲能裝置，具有瞬時功率大、質量輕、體積小、無損耗、反應快等優點，可用于提高電力系統穩定性、改善供電品質。但超導電磁儲能能量密度低、容量有限，且受制于超導材料技術，未來前景尚不明朗。

　　

　　發展方向和前景

　　

　　大型能量型儲能可用于全球能源互聯網調峰填谷。抽水蓄能、壓縮空氣儲能等大型的、可長時間儲能的設施，可用于大電網調峰。液流電池儲能量大、循環次數多、壽命長，可作為電網調峰儲能裝置的補充。氫儲能可用于存儲富余的風能和太陽能，為燃料電池汽車提供動力。

　　

　　大型功率型儲能可用于平抑大規模清潔能源的波動性。超級電容器、超導電磁儲能、飛輪儲能、鈉硫電池等功率型儲能設備主要與大規模可再生能源聯合運行，可迅速對風電、光伏發電的出力做出反應，平抑可再生能源波動，保障電網實時運行安全。

　　

　　小型儲能電池可用于電動汽車。鋰電池、新型鉛酸電池、金屬空氣電池等儲能設備，能量和功率密度較高，但電池同一性較差，難以組成大容量電池組，不適用大型電站，主要用于電動汽車。隨著電池使用壽命的延長和成本的降低，儲能電池可滿足電動汽車大規模發展需要。未來，電動汽車儲能電池接入全球能源互聯網，通過合理安排充電時間，輔助電網調峰，實現低谷充電、高峰放電。

　　

　　儲能技術進步關鍵在于材料技術突破。隨著儲能新材料的不斷創新發展，在儲能元件延長使用壽命、提高能量密度、縮短充電時間和降低成本等方面有望取得重要突破。