第2章　储能技术

电能是现代社会人类生产、生活中必不可缺的二次能源，随着社会经济的发展，人们对电能的需求量越来越大。尽管电能需求昼夜相差很大，但发电厂的建设规模必须满足用电高峰的需求，这使得电力系统的投资大、利用率低且能源效率低。另外，随着化石能源的逐渐枯竭，人们对风能、太阳能、海洋能等可再生能源的开发和利用越来越重视。开发使用大规模高效储能技术是实现未来能源体系变革的基础，是构建智能电网的重要环节。日本福岛地震和海啸引起的核电站事故使得更多的国家加快普及利用可再生能源的步伐，以风能、太阳能为代表的可再生能源将逐渐取代传统的化石能源，由辅助能源转为主导能源。

风能、太阳能等可再生能源发电具有明显的不连续、不稳定、不可控的非稳态特性。可再生能源发电的普及应用面临着电网接入和消纳问题。储能技术是解决风能、太阳能等可再生能源发电非稳态特性的关键瓶颈技术。与煤炭、石油、天然气等一次能源不同，电能不容易大规模直接储存，必须通过能量转换过程来实现电能的储存。

为适应不同应用领域对储能技术的需要，人们已探索和研究开发出多种电力储存（储能）技术，图2-1给出了已开发的各种储能技术及其适用范围，越向右上方的储能技术其储能规模越大。这些储能技术各自具有独特的技术经济性，可适合于大规模储能的技术主要包括压缩空气储能技术、飞轮储能技术、液流电池技术、钠/硫电池技术、锂离子电池技术等，它们在能源管理、电能质量改善和稳定控制等应用中具有良好的发展前景。本章首先对除液流电池技术以外的几种有市场潜力的规模化储能技术的特点、国内外发展现状、技术发展趋势及挑战等加以介绍。

图2-1　已开发的各种储能技术及其适用范围