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儲能技術是通過裝置或物理介質將能量儲存起來以便以后需要時利用的技術。

儲能技術按照儲存介(jie)質(zhi)進行分(fen)類(lei)(lei)，可(ke)以分(fen)為機(ji)械類(lei)(lei)儲能、電(dian)氣類(lei)(lei)儲能、電(dian)化(hua)學(xue)類(lei)(lei)儲能、熱儲能和化(hua)學(xue)類(lei)(lei)儲能。

一、機械類儲能

機械類儲(chu)能(neng)的應用(yong)形(xing)式只要(yao)有抽水蓄能(neng)、壓縮空氣儲(chu)能(neng)和飛(fei)輪(lun)儲(chu)能(neng)。

抽水蓄能原理

說簡單點，抽(chou)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)蓄能(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)站就是(shi)在勢(shi)能(neng)與(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)之間相互(hu)轉(zhuan)換(huan)。負荷(he)低谷時段(duan)，利(li)用電(dian)(dian)(dian)(dian)網內(nei)部(bu)消(xiao)耗不掉的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)將(jiang)下(xia)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)庫的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)抽(chou)到上(shang)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)庫，轉(zhuan)換(huan)成水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)勢(shi)能(neng)儲存(cun)起來，此時抽(chou)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)蓄能(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)站是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)網內(nei)的(de)(de)(de)一個用戶;到電(dian)(dian)(dian)(dian)網用電(dian)(dian)(dian)(dian)高(gao)峰(feng)的(de)(de)(de)時候，轉(zhuan)化為水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)輪(lun)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)機模式，將(jiang)上(shang)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)庫的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)放(fang)到下(xia)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)庫來發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)，從而完(wan)成水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)勢(shi)能(neng)到電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)的(de)(de)(de)轉(zhuan)換(huan)，達到彌補用電(dian)(dian)(dian)(dian)缺口的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。這時，抽(chou)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)蓄能(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)站是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)網內(nei)的(de)(de)(de)一個發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)站。

知(zhi)識點2：抽水蓄能分類(lei)

按電(dian)站有無天(tian)然徑(jing)流分：純抽水蓄能(neng)電(dian)站與混(hun)合式抽水蓄能(neng)電(dian)站

(1)純抽水蓄能(neng)(neng)電(dian)站：沒有或只(zhi)(zhi)有少量的(de)天然來水進入(ru)上(shang)水庫(以補充蒸發、滲漏損(sun)失)，而作為(wei)能(neng)(neng)量載體(ti)的(de)水體(ti)基本保持(chi)一個定量，只(zhi)(zhi)是(shi)在一個周期內，在上(shang)、下(xia)水庫之間往(wang)復利(li)用;廠(chang)房內安(an)裝的(de)全部(bu)是(shi)抽水蓄能(neng)(neng)機(ji)組，其主(zhu)要功(gong)能(neng)(neng)是(shi)調峰填(tian)谷(gu)、承擔系統事故備用等(deng)任(ren)務(wu)(wu)，而不承擔常(chang)規(gui)發電(dian)和綜合(he)利(li)用等(deng)任(ren)務(wu)(wu)。

(2)混合(he)式(shi)抽(chou)水(shui)(shui)(shui)蓄(xu)能電(dian)(dian)站：其(qi)上(shang)水(shui)(shui)(shui)庫具有(you)(you)天然(ran)徑流(liu)匯入，來(lai)水(shui)(shui)(shui)流(liu)量(liang)已達到能安(an)裝(zhuang)常(chang)規水(shui)(shui)(shui)輪發電(dian)(dian)機組(zu)來(lai)承(cheng)擔系統的(de)(de)負荷(he)。因而其(qi)電(dian)(dian)站廠(chang)房內所(suo)(suo)安(an)裝(zhuang)的(de)(de)機組(zu)，一(yi)(yi)部(bu)分(fen)(fen)是常(chang)規水(shui)(shui)(shui)輪發電(dian)(dian)機組(zu)，另一(yi)(yi)部(bu)分(fen)(fen)是抽(chou)水(shui)(shui)(shui)蓄(xu)能機組(zu)。相應地(di)這(zhe)類電(dian)(dian)站的(de)(de)發電(dian)(dian)量(liang)也由兩部(bu)分(fen)(fen)構(gou)成，一(yi)(yi)部(bu)分(fen)(fen)為抽(chou)水(shui)(shui)(shui)蓄(xu)能發電(dian)(dian)量(liang)，另一(yi)(yi)部(bu)分(fen)(fen)為天然(ran)徑流(liu)發電(dian)(dian)量(liang)。所(suo)(suo)以這(zhe)類水(shui)(shui)(shui)電(dian)(dian)站的(de)(de)功能，除(chu)了調峰填谷和(he)承(cheng)擔系統事故(gu)備(bei)用(yong)(yong)等(deng)任務處(chu)，還有(you)(you)常(chang)規發電(dian)(dian)和(he)滿足(zu)綜合(he)利用(yong)(yong)要求等(deng)任務。

按水(shui)庫調節(jie)性(xing)能(neng)分：日調節(jie)、周調節(jie)、季(ji)調節(jie)抽(chou)水(shui)蓄(xu)能(neng)電站

(1)日(ri)調節抽(chou)水(shui)(shui)(shui)蓄能(neng)(neng)電站(zhan)：其運行周期呈日(ri)循環規(gui)律(lv)。蓄能(neng)(neng)機組每天頂(ding)一次(ci)(晚間)或兩(liang)次(ci)(白(bai)天和晚上)尖峰負荷，晚峰過后上水(shui)(shui)(shui)庫放空(kong)、下水(shui)(shui)(shui)庫蓄滿;繼而利用午夜負荷低(di)谷時系統的多余電能(neng)(neng)抽(chou)水(shui)(shui)(shui)，至(zhi)次(ci)日(ri)清晨(chen)上水(shui)(shui)(shui)庫蓄滿、下水(shui)(shui)(shui)庫被抽(chou)空(kong)。純抽(chou)水(shui)(shui)(shui)蓄能(neng)(neng)電站(zhan)大(da)多為日(ri)設計蓄能(neng)(neng)電站(zhan)。

(2)周調(diao)節(jie)(jie)抽(chou)水(shui)蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)電(dian)站(zhan)(zhan)：運行周期呈(cheng)周循(xun)環規律(lv)。在(zai)(zai)一周的5個工(gong)作(zuo)日(ri)(ri)中，蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)機(ji)組如同日(ri)(ri)調(diao)節(jie)(jie)蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)電(dian)站(zhan)(zhan)一樣工(gong)作(zuo)。但每天的發電(dian)用水(shui)量(liang)大于蓄(xu)(xu)(xu)水(shui)量(liang)，在(zai)(zai)工(gong)作(zuo)日(ri)(ri)結束(shu)時上水(shui)庫(ku)放空，在(zai)(zai)雙休日(ri)(ri)期間(jian)由(you)于系統負(fu)荷(he)降(jiang)低，利用多余電(dian)能(neng)進行大量(liang)蓄(xu)(xu)(xu)水(shui)，至周一早(zao)上上水(shui)庫(ku)蓄(xu)(xu)(xu)滿。我國第一個周調(diao)節(jie)(jie)抽(chou)水(shui)蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)電(dian)站(zhan)(zhan)為福建仙游(you)抽(chou)水(shui)蓄(xu)(xu)(xu)能(neng)電(dian)站(zhan)(zhan)。

(3)季調節(jie)抽水(shui)蓄能電(dian)(dian)站(zhan)：每年汛(xun)期，利用水(shui)電(dian)(dian)站(zhan)的季節(jie)性(xing)電(dian)(dian)能作為抽水(shui)能源，將水(shui)電(dian)(dian)站(zhan)必(bi)須溢棄的多余水(shui)量(liang)，抽到上(shang)水(shui)庫(ku)蓄存起來(lai)，在枯水(shui)季內放水(shui)發電(dian)(dian)，以增(zeng)補天然徑流的不足。這樣將原來(lai)是汛(xun)期的季節(jie)性(xing)電(dian)(dian)能轉化成(cheng)了枯水(shui)期的保證(zheng)電(dian)(dian)能。這類電(dian)(dian)站(zhan)絕大多數為混合式抽水(shui)蓄能電(dian)(dian)站(zhan)。

按站內安(an)裝的抽水蓄能機(ji)(ji)組類型分：四機(ji)(ji)分置式、三機(ji)(ji)串聯式、二機(ji)(ji)可逆式

(1)四機分置式：這種類(lei)型(xing)的水(shui)泵(beng)和水(shui)輪機分別配有電動機和發電機，形成兩套機組(zu)。已(yi)不采用。

(2)三機(ji)串(chuan)(chuan)聯(lian)式(shi)(shi)：其水泵、水輪機(ji)和(he)發電(dian)電(dian)動機(ji)三者(zhe)通過聯(lian)軸(zhou)器連接在(zai)同一軸(zhou)上。三機(ji)串(chuan)(chuan)聯(lian)式(shi)(shi)有橫軸(zhou)和(he)豎(shu)軸(zhou)兩種(zhong)布置方(fang)式(shi)(shi)。

(3)二機(ji)(ji)可(ke)逆式(shi)：其(qi)機(ji)(ji)組由可(ke)逆水泵(beng)水輪機(ji)(ji)和發電(dian)電(dian)動機(ji)(ji)二者(zhe)組成。這種結(jie)(jie)構為主流(liu)結(jie)(jie)構。

按布置特點分：首部(bu)式、中部(bu)式、尾部(bu)式

(1)首部式(shi)：廠(chang)房位于輸水道(dao)的上游側。

(2)中部式：廠(chang)房(fang)位于(yu)輸水(shui)道中部。

(3)尾部式：廠房位(wei)于輸水道末(mo)端。

（2）特點：屬(shu)于(yu)大(da)規模、集中式能(neng)量(liang)(liang)儲存，技術(shu)相當成熟，可(ke)用于(yu)電網(wang)的能(neng)量(liang)(liang)管理(li)和調峰；

效率一般約(yue)為65%~75%，最高可達80%~85%；

負荷(he)響應速度快(10%負荷(he)變化需10秒鐘(zhong))，從(cong)全停(ting)到(dao)滿載發電約5分鐘(zhong)，從(cong)全停(ting)到(dao)滿載抽水約1分鐘(zhong)；

具有(you)日(ri)調節能力，適合(he)于(yu)配合(he)核(he)電(dian)站(zhan)、大(da)規(gui)模(mo)風力發電(dian)、超大(da)規(gui)模(mo)太陽能光伏發電(dian)。

（3）缺點(dian)：需要上池和(he)下池；

廠(chang)址的(de)選擇依(yi)賴地(di)理條(tiao)件，有一定的(de)難度和局限性；

與負(fu)荷中心有一定距離(li)，需長距離(li)輸電。

（4）應用

目前(qian)，抽水蓄(xu)能(neng)(neng)機(ji)組在一個(ge)國(guo)家總(zong)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量中所(suo)占(zhan)比重的(de)世(shi)界平均水平為3%左右。截至(zhi)2012年底，全世(shi)界儲能(neng)(neng)裝(zhuang)置總(zong)容(rong)量為128GW，其(qi)中抽水蓄(xu)能(neng)(neng)為127GW，占(zhan)99%。截至(zhi)2012年年底，我(wo)國(guo)共有抽水蓄(xu)能(neng)(neng)電站34座(zuo)，其(qi)中，投運26座(zuo)，投運容(rong)量2064.5萬(wan)千瓦(wa)約占(zhan)全國(guo)總(zong)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量11.4億千瓦(wa)的(de)1.8%。（另在建(jian)8座(zuo)，在建(jian)容(rong)量894萬(wan)千瓦(wa)）

飛輪儲能

（1）基本原理

知識點(dian)1：飛輪(lun)儲能原理

飛輪儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)工作(zuo)原理即在電(dian)力富裕條件下，由(you)電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)驅動飛輪到高速(su)旋轉，電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)轉變為機(ji)械能(neng)(neng)(neng)(neng)儲(chu)存;當(dang)系統需要(yao)時，飛輪減速(su)，電(dian)動機(ji)作(zuo)發電(dian)機(ji)運(yun)行，將飛輪動能(neng)(neng)(neng)(neng)轉換成電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)，供用戶使(shi)用。飛輪儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)通過(guo)轉子的(de)(de)加速(su)和(he)減速(su)，實(shi)現電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)存入和(he)釋放。

知識點(dian)2：飛輪(lun)儲(chu)能(neng)結構

飛輪儲能系統基本的結(jie)構包括以(yi)下五(wu)個組成部分：

飛輪(lun)輪(lun)子：一般為高強度復合纖維(wei)材料組(zu)成，通(tong)過一定的繞線(xian)方式纏(chan)繞在與電機轉子一體的金(jin)屬(shu)輪(lun)毅上。

軸承(cheng)：利用(yong)永磁軸承(cheng)、電(dian)磁軸承(cheng)、超導懸浮軸承(cheng)或其他低摩擦功耗(hao)軸承(cheng)支承(cheng)飛(fei)

輪，并采用機(ji)械保護軸承。

電動發電機：一(yi)般為(wei)直(zhi)流永磁無(wu)刷同步電動發電互逆(ni)式雙向電機。

電(dian)(dian)(dian)力轉(zhuan)換器：它是輸入電(dian)(dian)(dian)能轉(zhuan)化為直流電(dian)(dian)(dian)供給電(dian)(dian)(dian)機，輸出電(dian)(dian)(dian)能進行調頻、整流

后(hou)供給(gei)負載的關(guan)鍵部件。

真(zhen)(zhen)空(kong)室：為減少風損、防止高速(su)旋轉的飛輪發生安(an)全事故(gu)，飛輪系統放置與高真(zhen)(zhen)空(kong)密封(feng)保護套(tao)筒內。

（2）優點

壽命長(chang)（15~30年）；

效率高（90%）；

少維護、穩定性好；

較高的功率密度；

響應速度快（毫秒級(ji)）。

（3）缺點

能量密度低，只可持續幾秒(miao)至(zhi)幾分(fen)鐘；

由(you)于軸承的磨損和空(kong)氣(qi)的阻力，具有一定的自放電。

（4）應用

飛輪儲(chu)能多(duo)用于工業和(he)UPS中，適用于配(pei)電(dian)(dian)(dian)系統運(yun)行(xing)，以進行(xing)頻率(lv)調節,可(ke)用作(zuo)一個不帶蓄電(dian)(dian)(dian)池的UPS，當供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源故障時，快速轉移電(dian)(dian)(dian)源，維(wei)持(chi)小系統的短(duan)時間頻率(lv)穩定(ding)，以保證電(dian)(dian)(dian)能質(zhi)量(供電(dian)(dian)(dian)中斷、電(dian)(dian)(dian)壓波動等)。

在我(wo)國剛剛開始(shi)在配(pei)電系(xi)統中安裝使用。電科院電力電子研(yan)究所曾為北京306醫院安裝了一套容(rong)量(liang)為250kVA,磁懸浮(fu)軸承的飛輪儲(chu)能(neng)系(xi)統，能(neng)運(yun)行15秒，2008年投運(yun)。

壓縮空氣儲能

（1）基本原理

壓縮(suo)空氣儲(chu)(chu)能(neng)(neng)采用空氣作為能(neng)(neng)量的(de)載體，大型的(de)壓縮(suo)空氣儲(chu)(chu)能(neng)(neng)利用過剩電(dian)力(li)將空氣壓縮(suo)并儲(chu)(chu)存(cun)在一(yi)個地下的(de)結構(gou)（如地下洞(dong)穴(xue)），當需(xu)要時再將壓縮(suo)空氣與天然氣混合，燃燒膨脹以推動燃氣輪機發電(dian)。

（2）優點

有調峰(feng)功能，適(shi)合(he)用(yong)于(yu)大規模風場，因為風能產生的機械功可以直接驅(qu)動壓縮機旋轉，減少了中間轉換成(cheng)電(dian)的環節，從(cong)而提高效(xiao)率。

（3）缺點

需要大的洞穴以存(cun)儲(chu)壓縮空氣，與(yu)地理(li)條件密切相關，適(shi)合地點非常有(you)限；

需要(yao)燃氣輪(lun)機配合，并要(yao)一定量(liang)的燃氣作燃料，適合于(yu)用作能量(liang)管理、負(fu)荷調平和削峰；

以(yi)往開發的是一(yi)種(zhong)非絕熱(re)（diabatic）的壓(ya)(ya)縮(suo)空氣儲能技術。空氣在壓(ya)(ya)縮(suo)時所釋放(fang)的熱(re)，并沒有儲存(cun)起來，通過冷卻消散了，而壓(ya)(ya)縮(suo)的空氣在進(jin)入透平前還需要(yao)再加熱(re)。因此全過程效率較低，通常低于50%。

二、電氣類儲能

電氣類(lei)儲能的應用形式只要有超(chao)級電容(rong)器儲能和超(chao)導儲能。

超級電容器儲能

（1）基本原理

根據電(dian)化學雙(shuang)電(dian)層(ceng)理論研制而成的(de)，又稱雙(shuang)電(dian)層(ceng)電(dian)容(rong)器，兩電(dian)荷層(ceng)的(de)距離非(fei)常小（一般(ban)0.5mm以下），采(cai)用(yong)特殊電(dian)極(ji)結構，使電(dian)極(ji)表面(mian)積成萬倍(bei)的(de)增(zeng)加，從(cong)而產生(sheng)極(ji)大(da)的(de)電(dian)容(rong)量(liang)。

（2）優點

長壽命、循(xun)環次(ci)數(shu)多；

充放電時間(jian)快(kuai)、響應速度快(kuai)；

效率高；

少維護、無旋轉部(bu)件(jian)；

運行溫度范(fan)圍廣，環(huan)境友好等(deng)。

（3）缺點

超級電容器的電介質耐(nai)壓(ya)很低，制(zhi)成的電容器一般(ban)耐(nai)壓(ya)僅(jin)有幾伏，儲能水(shui)平受到耐(nai)壓(ya)的限制(zhi)，因而儲存的能量不大(da)；

能量密度低；

投資成本高；

有一定的自放電率。

（4）應用

超級電(dian)(dian)容器(qi)儲能(neng)(neng)(neng)開(kai)發已有50多(duo)年的(de)(de)歷史，近二(er)十(shi)年來(lai)技(ji)術進(jin)步很快，使它的(de)(de)電(dian)(dian)容量與傳統(tong)電(dian)(dian)容相比大大增(zeng)加，達(da)到幾千(qian)法拉的(de)(de)量級，而且比功率密度(du)可達(da)到傳統(tong)電(dian)(dian)容的(de)(de)十(shi)倍(bei)。超級電(dian)(dian)容器(qi)儲能(neng)(neng)(neng)將電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)直(zhi)接儲存在電(dian)(dian)場中，無能(neng)(neng)(neng)量形式(shi)轉換，充放電(dian)(dian)時(shi)間快，適合用于(yu)改善電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)質量。由于(yu)能(neng)(neng)(neng)量密度(du)較(jiao)低，適合與其他(ta)儲能(neng)(neng)(neng)手段聯合使用。

超導儲能

（1）基本原理

超(chao)導(dao)儲能(neng)系(xi)(xi)統是(shi)由一個用超(chao)導(dao)材料制(zhi)成的(de)、放在一個低(di)溫容器（cryogenicvessel）（杜(du)瓦Dewar）中(zhong)的(de)線(xian)圈、功率調節系(xi)(xi)統（PCS）和(he)低(di)溫制(zhi)冷系(xi)(xi)統等組成。能(neng)量以(yi)超(chao)導(dao)線(xian)圈中(zhong)循環流(liu)動的(de)直流(liu)電流(liu)方式儲存在磁(ci)場中(zhong)。

（2）優點

由于直接將電能儲存在(zai)磁(ci)場(chang)中，并無能量形式轉換，能量的(de)充放(fang)電非常快（幾毫秒(miao)至幾十毫秒(miao)），功(gong)率密(mi)度很高(gao)；

極(ji)快(kuai)的(de)響應(ying)速度，可改善配電網(wang)的(de)電能質量。

（3）缺點

超導材料價格昂貴；

維持(chi)低溫制冷運(yun)行需要大量(liang)能(neng)量(liang)；

能(neng)(neng)量密度低(di)（只能(neng)(neng)維持(chi)秒(miao)級）；

雖然已(yi)有商(shang)業性(xing)的(de)低溫和高(gao)溫超導儲(chu)能產品可用，但因價格昂(ang)貴和維護復雜，在電網中(zhong)應(ying)用很少，大(da)多是(shi)試驗性(xing)的(de)。

（4）應用

超(chao)(chao)導(dao)儲能(neng)適合用于提高(gao)電(dian)(dian)能(neng)質量，增加(jia)系統阻尼，改善系統穩定性能(neng)，特別是用于抑制低(di)頻功率振蕩。但是由于其格(ge)昂貴和維護復雜(za)，雖然已有商業(ye)性的(de)低(di)溫和高(gao)溫超(chao)(chao)導(dao)儲能(neng)產品(pin)可(ke)用，在(zai)電(dian)(dian)網(wang)中(zhong)應(ying)用很少，大多(duo)是試驗性的(de)。SMES在(zai)電(dian)(dian)力系統中(zhong)的(de)應(ying)用取決于超(chao)(chao)導(dao)技(ji)術的(de)發展(特別是材(cai)料、低(di)成本、制冷(leng)、電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子(zi)等方(fang)面技(ji)術的(de)發展)。

三、電化學類儲能

電化學類儲(chu)能主要包括(kuo)各種(zhong)二次電池(chi)，有鉛酸電池(chi)、鋰離子電池(chi)、鈉硫電池(chi)和(he)液流電池(chi)等(deng)，這些電池(chi)多(duo)數(shu)技術上比較成熟(shu)，近年來成為關(guan)注(zhu)的(de)重點，并(bing)且還獲得許(xu)多(duo)實際應用。在這著(zhu)重講解鋰電池(chi)：

鉛酸電池

（1）基本原理

鉛(qian)(qian)酸電(dian)池是世界(jie)上應用最廣泛的(de)(de)電(dian)池之一。鉛(qian)(qian)酸電(dian)池內的(de)(de)陽極(PbO2)及陰(yin)極(Pb)浸到電(dian)解液(稀硫酸)中，兩極間(jian)會產生2V的(de)(de)電(dian)勢(shi)，這(zhe)就是鉛(qian)(qian)酸電(dian)池的(de)(de)原理。

（2）優點

技術很成熟，結(jie)構簡單、價格低廉、維護方便；

循環壽命可(ke)達(da)1000次左(zuo)右；

效率可達80%至90%，性價比高。

（3）缺點

深度、快速、大功率(lv)放電時，可用容(rong)量下降；

能量密度較低(di)，壽命(ming)較短。

（4）應用

鉛(qian)酸電池(chi)(chi)常(chang)常(chang)用(yong)于電力系統(tong)的事故(gu)電源(yuan)或(huo)備用(yong)電源(yuan)，以往大多數獨(du)立型(xing)光伏(fu)發(fa)電系統(tong)配備此(ci)類電池(chi)(chi)。目前有逐漸被其他電池(chi)(chi)（如鋰離子電池(chi)(chi)）替代(dai)的趨勢。

鋰離子電池

（1）基本原理

鋰(li)離子電(dian)(dian)池(chi)實際上(shang)是一(yi)個鋰(li)離子濃差電(dian)(dian)池(chi)，正(zheng)負(fu)(fu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)由(you)兩種不(bu)同的鋰(li)離子嵌(qian)(qian)入(ru)化合物構。充(chong)電(dian)(dian)時(shi)(shi)，Li+從正(zheng)極(ji)(ji)脫嵌(qian)(qian)經(jing)過電(dian)(dian)解質嵌(qian)(qian)入(ru)負(fu)(fu)極(ji)(ji)，此(ci)時(shi)(shi)負(fu)(fu)極(ji)(ji)處(chu)于(yu)富(fu)(fu)鋰(li)態(tai)(tai)，正(zheng)極(ji)(ji)處(chu)于(yu)貧鋰(li)態(tai)(tai)；放(fang)電(dian)(dian)時(shi)(shi)則(ze)相反，Li+從負(fu)(fu)極(ji)(ji)脫嵌(qian)(qian)，經(jing)過電(dian)(dian)解質嵌(qian)(qian)入(ru)正(zheng)極(ji)(ji)，正(zheng)極(ji)(ji)處(chu)于(yu)富(fu)(fu)鋰(li)態(tai)(tai)，負(fu)(fu)極(ji)(ji)處(chu)于(yu)貧鋰(li)態(tai)(tai)。

（2）優點

鋰離(li)子電池的(de)效(xiao)率可達(da)95%以上；

放電(dian)時間可(ke)達數小時；

循環(huan)次數(shu)可達5000次或更(geng)多(duo)，響應快速；

鋰(li)離子(zi)(zi)(zi)電池(chi)(chi)是電池(chi)(chi)中(zhong)比(bi)能量最高(gao)的實用(yong)型電池(chi)(chi)，有多種材料可(ke)用(yong)于它的正極和負極（鈷酸鋰(li)鋰(li)離子(zi)(zi)(zi)電池(chi)(chi)、錳酸鋰(li)鋰(li)離子(zi)(zi)(zi)電池(chi)(chi)、磷酸鐵鋰(li)鋰(li)離子(zi)(zi)(zi)電池(chi)(chi)、鈦酸鋰(li)鋰(li)離子(zi)(zi)(zi)電池(chi)(chi)等）。

（3）缺點

鋰離子電(dian)池的價格依然偏(pian)高；

有時會(hui)因過(guo)充(chong)電(dian)而導致發(fa)熱、燃燒(shao)等安全問題，有一定(ding)的風險，所以需(xu)要通過(guo)過(guo)充(chong)電(dian)保護來(lai)解決。

（4）應用

由于鋰離子電(dian)(dian)(dian)池(chi)在電(dian)(dian)(dian)動汽車、計算(suan)機、手機等便(bian)攜(xie)式和移動設備上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用，所以它(ta)目前幾乎(hu)已成(cheng)(cheng)為(wei)世界上(shang)(shang)應(ying)(ying)用最為(wei)廣泛的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)。鋰離子電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量密度和功率密度都較高(gao)，這是它(ta)能(neng)得到廣泛應(ying)(ying)用和關注的(de)(de)(de)(de)主要原因(yin)。它(ta)的(de)(de)(de)(de)技術發展很快，近年(nian)來，大(da)規模生產和多場合應(ying)(ying)用使其價格急速(su)下降(jiang)，因(yin)而在電(dian)(dian)(dian)力系統中的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用也越來越多。鋰離子電(dian)(dian)(dian)池(chi)技術仍然在不斷地開(kai)發中，目前的(de)(de)(de)(de)研究集中在進一步提高(gao)它(ta)的(de)(de)(de)(de)使用壽命(ming)和安全性，降(jiang)低成(cheng)(cheng)本、以及新(xin)的(de)(de)(de)(de)正、負極(ji)材料的(de)(de)(de)(de)開(kai)發上(shang)(shang)。

四、熱儲能

（1）基本原理

在一(yi)個熱(re)(re)儲能(neng)系(xi)統中，熱(re)(re)能(neng)被(bei)儲存在隔熱(re)(re)容器的媒質中，以后需要時可以被(bei)轉化回(hui)(hui)電能(neng)，也可直接利(li)用而不再轉化回(hui)(hui)電能(neng)。

熱(re)(re)儲(chu)能有許多不同(tong)的(de)(de)(de)(de)技術，可(ke)進一步(bu)分為顯熱(re)(re)儲(chu)存(sensibleheatstorage)和潛(qian)熱(re)(re)儲(chu)存(latentheatstorage)等。顯熱(re)(re)儲(chu)存方式中，用(yong)于(yu)儲(chu)熱(re)(re)的(de)(de)(de)(de)媒質可(ke)以(yi)是液(ye)態的(de)(de)(de)(de)水，熱(re)(re)水可(ke)直接使(shi)用(yong)，也可(ke)用(yong)于(yu)房間的(de)(de)(de)(de)取暖等，運行中熱(re)(re)水的(de)(de)(de)(de)溫度是有變(bian)化的(de)(de)(de)(de)。而潛(qian)熱(re)(re)儲(chu)存是通(tong)過(guo)相變(bian)材料(liao)(PhaseChangeMaterials,PCMs)來完成的(de)(de)(de)(de)，該相變(bian)材料(liao)即為儲(chu)存熱(re)(re)能的(de)(de)(de)(de)媒質。

（2）缺點

熱(re)儲能要各種高溫化學熱(re)工(gong)質(zhi)，應用場合比較受限。

（3）應用

由于熱(re)儲能儲存的(de)(de)熱(re)量可(ke)以很大，所以在(zai)可(ke)再生能源發電(dian)的(de)(de)利用(yong)上會(hui)有一定(ding)的(de)(de)作(zuo)用(yong)。熔融(rong)鹽常(chang)(chang)常(chang)(chang)作(zuo)為一種相變材料，用(yong)于集熱(re)式太陽能熱(re)發電(dian)站中(zhong)。此外(wai)，還有許(xu)多(duo)(duo)其(qi)他種類的(de)(de)儲熱(re)技術正在(zai)開發中(zhong)，它(ta)們有許(xu)多(duo)(duo)不同的(de)(de)作(zuo)用(yong)。

五、化學類儲能

化學類儲能主要是(shi)指利用氫或合成天然(ran)氣作為二次(ci)能源的載體(ti)。不(bu)作贅(zhui)述。