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編者按：近日，能源局局長章建華表示我國將加快能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)程，各大規(guī)模的能源領(lǐng)域?qū)⒁獡屨寄茉醋兏锵葯C(jī)，本篇將就各大規(guī)模的儲能技術(shù)的特點與優(yōu)勢做出對比分析。 

近日，國家能源局局長章建華在人民日報發(fā)表文章表示，“加快推進(jìn)能源技術(shù)裝備自主化進(jìn)程，力爭在大規(guī)模儲能、智能電網(wǎng)、先進(jìn)核電、氫能和燃料電池等重點領(lǐng)域取得突破，搶占能源轉(zhuǎn)型變革先機(jī)”。

大規(guī)模儲能技術(shù)，即時間長、功率大，適用于電網(wǎng)的儲能技術(shù)。大規(guī)模儲能技術(shù)需滿足安全、性價比高、環(huán)境友好等條件。大規(guī)模儲能技術(shù)被認(rèn)為是支撐可再生能源普及的戰(zhàn)略性技術(shù)，在電力系統(tǒng)發(fā)展和能源變革有望發(fā)揮重要作用。目前主要應(yīng)用的幾種儲能技術(shù)，各有其優(yōu)缺點。

抽水蓄能

抽水蓄能作為一項100年歷史的技術(shù)，是目前最為成熟的儲能技術(shù)，到2018年底國內(nèi)已建成34座抽水蓄能電站，總裝機(jī)容量有30025MW。這種儲能原理為利用上下水庫的地勢高低差、對勢能和電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，除了充放電過程中的能量損耗，自身的損耗極低，可實現(xiàn)高達(dá)80%的轉(zhuǎn)換效率，而且使用壽命長，儲能成本相對較低廉。但是抽水蓄能能量密度低，初次投資成本較高，受地形、生態(tài)環(huán)境等條件的限制，建設(shè)周期較長，經(jīng)濟(jì)性差、投資回報周期長。

壓縮空氣儲能

壓縮空氣儲能原理為利用低谷電用壓縮機(jī)將空氣壓縮并存于儲氣室，待高峰電時將空氣加熱從儲氣室釋放驅(qū)動發(fā)電。儲氣室可利用現(xiàn)有鹽穴、廢棄礦井等等，節(jié)省部分投資資金，而且儲能系統(tǒng)具有壽命長、效率高、成本低、安全環(huán)保等優(yōu)點，且建設(shè)周期較短，與其他儲能技術(shù)相比，壓縮空氣儲能系統(tǒng)還具有投資少、運行維護(hù)費用低、動態(tài)響應(yīng)快、運行方式靈活、經(jīng)濟(jì)性能高、占地面積小的特點。以常州金壇鹽穴壓縮空氣儲能項目為例，電換電效率可達(dá)到60%。國內(nèi)貴州畢節(jié)、河北廊坊、江蘇常州等地已有項目實施，另有山東肥城、陜西榆林等地也有壓縮空氣儲能項目簽約。

鋰離子電池

鋰離子電池因其能量密度高、使用壽命長等特點，近些年來在儲能市場的電化學(xué)儲能裝機(jī)中占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位。2018年儲能裝機(jī)量中，鋰離子電池僅次于抽水蓄能。目前電化學(xué)儲能裝機(jī)中，鋰離子電池占比達(dá)94%。鋰離子電池雖然在運行度電成本和安全方面還存在一些問題，而隨著電動汽車的推廣應(yīng)用，鋰電池儲能成本正在不斷下降，儲能應(yīng)用場景逐步成熟。

液流電池

液流電池目前技術(shù)最成熟的體系之一全釩液流電池，早期有鐵、鉻液流，由于儲能介質(zhì)為水溶液，耐高低溫，不易發(fā)生爆炸和燃燒，安全環(huán)保、壽命長，而且電解液可反復(fù)循環(huán)利用。電池充放電循環(huán)次數(shù)在15000次以上，使用年數(shù)在15年到20年，循環(huán)壽命長。能量轉(zhuǎn)換效率高、約80%，響應(yīng)速度快，可深度放電，適合大電流快速充放電。此外液流電池儲能容量大選址自由，從數(shù)百千瓦時至數(shù)百兆瓦時，尤其適合大容量固定儲能場合。全釩液流電池成本與鉛蓄、鋰離子電池相比依然較高。

鉛酸電池/鉛炭電池

鉛酸電池向來以其高安全性、價格低廉、可靠等優(yōu)秀品質(zhì)，是比較成熟的電化學(xué)儲能技術(shù)。但存在循環(huán)壽命短、不可深度放電、運行和維護(hù)費用高等缺點，且廢棄電池對環(huán)境產(chǎn)生污染。經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)的鉛炭電池在保持原有優(yōu)點的同時，大幅度提高了循環(huán)壽命、比功率和低溫性能，目前也已在儲能領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

鈉離子電池

與鋰離子電池相比，鈉離子電池發(fā)展緩慢。相比較而言鈉離子電池具有高比容量和循環(huán)穩(wěn)定性的特點，以鈉鎳電池為例，其適應(yīng)溫度范圍廣、安全性高、循環(huán)壽命長。且作為儲能關(guān)鍵元素鈉元素的存儲量遠(yuǎn)高于鋰，使鈉鎳電池成本遠(yuǎn)低于鋰離子電池。此外還有水系鈉離子電池，克服了傳統(tǒng)水系電池的高污染、壽命短的缺點，能夠滿足大型儲能系統(tǒng)安全、長壽命、低成本、環(huán)保等要求。

氫能

氫能能量密度高，氧化后釋放能量后生成水，安全環(huán)保。氫氣既可以通過燃燒產(chǎn)生熱能，在熱力發(fā)動機(jī)中產(chǎn)生機(jī)械功，又可以作為能源材料用于燃料電池，或轉(zhuǎn)換成固態(tài)氫用作結(jié)構(gòu)材料。氫氣的來源多種多樣，可以利用風(fēng)電、光伏等棄電進(jìn)行電解水制備，也可利用甲醇重整制氫、煤電制氫，在儲存環(huán)節(jié)可以以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)的氫化物出現(xiàn)，能適應(yīng)貯運及各種應(yīng)用環(huán)境的不同要求，但目前氫能的制氫、儲氫環(huán)節(jié)成本較高，氫能技術(shù)還有待進(jìn)一步發(fā)展促進(jìn)成本下降。近期氫能市場大熱，多個省市有規(guī)劃氫能產(chǎn)業(yè)園、發(fā)布?xì)淠馨l(fā)展路線。

原標(biāo)題：搶占能源轉(zhuǎn)型變革先機(jī)，大規(guī)模儲能技術(shù)特點和優(yōu)勢對比