储能之路(2)——我们如何储能？

储能之路(2)——我们如何储能？：当前的储能市场百花齐放，因为使用场景的多样性，配合着多种商业模式而兴起的多种储能方式接踵而来，一大批以科陆、宁德新时代、融科、南都电源为代表的公司也随着储能及其周边业务，开始做大做强。本篇将介绍目前的若干种较为主流的储能技术。

按照储能方式分，有物理储能、化学储能、电磁储能等储能方式，分别对应着不同的场景，以下是部分典型储能方式的简单介绍。

一、物理储能

1.抽水蓄能

这是一种使用历史最长的储能方式，也是规模可以很大的方式，基本原理是先设置存在高度差的两个水库，在需要储能时，将水由低位抽到高位的水库，在需要进行发电时，再将高位水库的水泄放，进行水利发电。一般会在用电低谷，电价较为便宜的时候抽水，用电高峰时进行放水发电。

抽水蓄能电站的规模可以做的很大，同时也是目前所有储能方式中技术最成熟的一种，但是缺点在于，不是所有的地方的地理水文条件都能建设抽水蓄能电站。同时，当电站规模较大时，也将会对当地的岩石地质条件产生影响，会产生一系列环境和环保问题。

2.压缩空气储能

压缩空气储能，主要是在用电低谷时收集空气进行压缩储能，需要发电时，将压缩空气通过一系列汽轮机组，代替火力发电时的原动机，推动燃气轮机，点燃化学燃料进行发电。

因为需要巨大的压缩空气储气空间，压缩空气电站常常建在具有地下洞穴的地方，地理条件需求较高。虽然目前已经研究出可以摆脱对化石燃料和地下洞穴的依赖的新型压缩空气储能电站，但是这些新型电站普遍存在着效率低、成本高的情况，暂时没有大规模商业应用的案例。

压缩空气储能的优点是规模大、寿命长、运行维护费用低，但是因为建设条件比较受限，所以商业规模仍然较小。

3.飞轮储能

飞轮储能，就是在用电低谷时用电动机将飞轮进行加速，电能转化为飞轮的动能进行储存，在需要发电时，让飞轮带动发电机发电，再将动能转化为电能。

飞轮储能的规模较小，储能密度较低，所以不用在大规模储能的场合，多用来当作小型的不间断电源或者用力改善电网质量。

二、化学储能

电化学储能，简单来说就是一块巨型的可充电电池，原理类似于常见的充电5号电池，目前常用的有全钒液流电池、高温钠系电池、锂电池、磷酸铁锂电池等，它们由不同规模的单体，根据规模需要，进行电气系统集成，成为一个储能系统。

因为电化学的储能原理趋同，均为阴阳极的氧化还原进行储放能，本文不一一介绍其特性，等以后具体商业化案例再行介绍。

三、 电磁储能

1.超级电容储能

超级电容储能，是将电能储存在超级电容的电磁场中，该过程没有能量形式的转换，所以超级电容储能的动态响应很高、寿命长、循环次数多。超级电容的存放电是电极与电解液界面的电荷吸附、脱附过程，有单双层结构之分。超级电容储能的缺点是能量密度低，不能进行大规模储能，多用在电能质量改善，抑制风光波动等场合。

2.超导磁储能

超导磁储能，是将电能利用超导线圈，通过变流器转化成电磁能进行储能，发电时再通过变流机释放电能。

超导磁体储能系统直接存储电能，没有能量形式转换、其响应速度极快、储能密度大、转换效率高，且超导线圈处于超导状态时没有焦耳热能散失，可以完成和电力系统的实时大容量能量交换和补偿无功功率。缺点在于超导系统的低温冷却环节实现难度大，冷却成本太高。

四、热储能

常见的热储能系统，多为熔盐储热系统，常见形式是收集太阳能，将工业盐加热至熔融态，然后加热蒸汽推动涡轮机进行发电，多用在光热资源较丰富的地方。

目前的储热技术，多为塔式光热的形式，即在装有熔盐的塔的四周铺满镜面，反射太阳光进行聚光，将盐加热至熔融态。此种储能方式污染小，能源几乎免费且易得，适合于光热资源好的地区。

五、氢储能

氢储能，储能时利用电能将水点解为氢气和氧气，电能转化为化学能，然后对氢气和氧气进行一系列利用，产生电能。氢储能的优点在于氢气是一种热值较高的燃料，且在燃烧过程中环保无污染。但是缺点在于，氢储能的能量转换效率低，转换成本高，基础设施投入大，且存在爆炸等安全问题。目前还尚未有商业化项目落地，仍然停留在实验室的工程试验中。

下一篇，将对本文中提到的储能方式对应的商业化案例进行部分介绍。