储能技术分类及优缺点对比

      储能是近几年能源发展领域的大热门，为促进行业发展，国家发展改革委和国家能源局先后多次发文鼓励发展储能。那么储能技术有哪些呢？不同类型的储能技术优缺点是什么？编者整理了常用的储能技术。

      现在市场上常用的储能技术，根据储存介质的不同可以分为五大类，分别为电化学储能、机械类储能、电磁储能、热储能和化学类储能。

一、各种储能的原理

1、机械类储能

      机械类储能的应用形式有抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能。

      抽水蓄能：在电力系统高峰负荷时，将上池水回流到下水池推动水轮发电机发电；在低谷负荷时，将下池的水抽回上池蓄积起来进行储能。

      压缩空气储能：在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式。

      飞轮储能：电能将一个放在真空外壳内的转子即一个大质量的由固体材料制成的圆柱体加速，从而将电能以动能形式储存起来。

2、电磁储能

      电磁储能包括：超导储能、超级电容器储能。

      超导储能：能量以超导线圈中循环流动的直流电流方式储存在磁场中。

      超级电容器储能：指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，将一个放在真空外壳内的转子加速，从而将电能以动能形式储存起来。它既具有电容器快速充放电的特性，同时又具有电池的储能特性。

3、热储能

      在一个热储能系统中，热能被储存在隔热容器的媒质中，以后需要时可以被转化回电能，也可直接利用而不再转化回电能。

4、化学类储能

      化学类储能主要是指利用氢或合成天然气作为二次能源的载体。利用负荷低谷期多余电制氢，通过电解水，将水分解为氢气和氧气，从而获得氢。以后可直接用氢作为能量的载体，再将氢与二氧化碳反应成为合成天然气(甲烷)，以合成天然气作为另一种二次能量载体。

5、电化学类储能

      能量储存在溶解于液态电解质，主要包括各种二次电池，有铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池和液流电池等，这些电池多数技术上比较成熟，应用广泛。

      铅酸电池：铅酸电池内的阳极(PbO2)及阴极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中，两极间会产生2V的电势，需要时，形成通路。

      锂离子电池：是一个锂离子浓差电池，正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物构。充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，此时负极处于富锂态，正极处于贫锂态；放电时则相反，Li+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富锂态，负极处于贫锂态。

      钠硫电池：由熔融电极和固体电解质组成，负极的活性物质为熔融金属钠，正极活性物质为液态硫和多硫化钠熔盐。

      液流电池：利用正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池。

二、各种储能的比较

      通过调研现有储能项目并对各种储能技术的对比分析，电化学类储能在现阶段应用最为广泛。详见表一：各种储能技术对比表。

      电化学类储能中尤以铅酸电池和锂离子电池应用最为广泛。详见表二：电化学类储能电池对比表。

三、结语

      储能行业，锂离子电池应用前景更为广阔。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。目前以磷酸铁锂电池为代表的锂电池应用的越来越多。国内现有储能电站的储能电池也多为磷酸铁锂电池