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儲能電站的現狀

根據能量轉換介質的不同，從技術路線上可以將能量儲存方式分為：物理儲存、化學儲存、熱儲存、電磁儲存等。因儲能技術的工作原理和成熟度不同，其性能特點、經濟成本和場地要求也會有所不同。

2021-03-25 09:00:00

根據能量轉換介質的不同，從技術路線上可以將能量儲存方式分為：物理儲存、化學儲存、熱儲存、電磁儲存等。因儲能技術的工作原理和成熟度不同，其性能特點、經濟成本和場地要求也會有所不同。
目前，抽水蓄能技術發展較成熟，應用較廣。儲能存儲容量大，綜合效率可達70%-85%。世界范圍內抽水蓄能裝機容量所占比例較大，約占全球的96%。在總裝機方面，中國排名一位，其次是日本和美國，占全球裝機的50%左右。據國家發改委規劃，到2025年，全國抽水蓄能電站裝機容量將達到100GW，發展空間巨大。
由于電化學儲能技術相對成熟，應用空間較大，隨著不斷投入研發和擴大應用范圍，其成本仍有較大下降空間，有可能成為電力系統儲能技術中較具有發展前景的技術路線。在電化學儲能領域，目前應用較多的有鉛酸電池、鉛炭電池、鋰電池和鈉硫電池。電化學儲能相對其它儲能技術而言，在設備流動性、響應速度、能量密度和循環效率等方面更具競爭力，現階段的短板集中在經濟方面。研究與開發水平的提高和規模經濟優勢的顯現，使得電化學儲能成本有了很大的持續下降空間。
當前市場上的鉛蓄電池技術主要是以鉛酸電池為主體，是一種成熟、可靠、成本低的電化學能量儲存方式。但是鉛酸電池能量密度低，循環壽命短，在儲能設備中沒有很大的優勢。鉛碳電池是一種綜合了超級電容和鉛酸電池的技術特性的新型電池，鉛炭電池的負極加入活性炭后，能有效防止負極發生硫酸化，延長電池壽命。相對于鉛酸電池，鉛炭電池能有效地延長電池壽命，提高了充放電循環次數，循環次數比鉛酸電池多3倍以上，而成本只提高約10%，單位使用成本降低，性價比更高。
鋰電池在國內應用較廣，在儲能領域的應用逐漸打開。鋰電池組的優勢主要在于高能量密度和充放電效率，在國內的示范工程中，鋰電池儲能裝置占據了主要規模。鋰電池可以在削峰填谷、平滑波動和分布式發電等領域充分發揮其特性。但鋰電池的成本明顯高于鉛電池；所以進一步降低鋰電池的成本是推廣鋰電池儲能系統的關鍵。
在世界范圍內，鈉硫電池是儲能裝機的主要部件。鈉硫電池能量密度是鉛酸電池的三倍，瞬時功率大，成本比鋰電池低20%左右。而鈉硫電池需要在300°C的環境中工作，對安全性的要求更高，適合于大型電廠的儲能。
液流電池能量密度低，接近鉛酸電池，需要占用較大空間。與此同時，液流電池的生產工藝比較復雜，由于目前國內和國外的研究與開發規模都比較小，使得液流電池在各種電池中的成本居高不下。今后，若能大幅度降低成本，液流電池在大型可再生能源電廠中的優勢將更為明顯。
世界范圍內的儲能裝機項目主要分布在亞洲、歐洲和北美，其中中國、日本、印度和韓國占主導地位，歐洲主要有西班牙、德國、意大利、法國，而北美洲主要有美國。世界范圍內的儲能技術中，鈉硫電池的裝機比重較大，鋰離子電池和鉛蓄電池分別居第二和第三位。