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储能技术总分类分析:因性能各异而多元化发展

信息来源:北极星储能网 发布时间:2016-07-28

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  储能技术种类繁多,按照技术类型来看,一般分为:

    (1)物理储能:抽水蓄能、飞轮储能、压缩空气和超导磁存储。

  (2)化学储能:包括锂离子电池、液流电池、铅酸蓄电池、钠硫电池、铅炭电池、超级电容器及其他新型电池。

  (3)热储能

  (4)化学储能(氢或合成天然气)。

  若储能技术性能按放电时间划分,可分为以下四类:

  (1)短放电时间(秒至分钟级),如超级电容器、超导储能、飞轮储能。

  (2)中等放电时间(分钟至小时级),如飞轮储能、各种电池等。

  (3)较长放电时间(小时至天级),如各类电池、抽水蓄能、压缩空气等。

  (4)特长放电时间(天至月级),如氢和合成天然气。

  储能技术因性能各异而多元化发展:各类储能技术的特点、性能各异,可以说不存在一种技术能覆盖各种应用场合,并满足各种要求。实际应用时,要根据各种储能技术的特点以及对优缺点进行综合比较来选择适当的技术,可供选择的主要特征包括:能量密度、功率密度、响应时间、储能效率、设备寿命或充放电次数、技术成熟度、经济因素、安全性等。比如,放电时间短的,常常是功率型的,一般可用作UPS和提高电能质量,中等放电时间的,可用于电源转接;锂离子电池的能量密度和功率密度都很高,这是它能得到广泛应用和关注的主要原因;应用最广泛的大型抽水蓄能则可以解决天级的储能要求;而要满足周和月级的储能需求需要依靠其他种类储能手段,如氢和合成天然气。根据储能技术的上述特征,应用的目的和需求来选择其种类、安装地点、容量以及各种技术的配合,同时也还要考虑用户的经济承受能力。 

  2016年4月,国家发改委、国家能源局下发了《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,并同时发布了《能源技术革命重点创新行动路线图》,其中包括了先进储能技术创新路线图。应用于电网的先进储能技术种类较多,根据目前储能技术应用的成熟度,可以从3级到0级分为四个不同的层次:3级:已经商业化的技术,例如抽水蓄能、铅酸电池储能等。

  2级:进入示范阶段或已部分商业化的技术,包括压缩空气储能、锂离子电池、钠基电池、铅碳电池、全钒液流电池、锌溴液流电池、超导储能、飞轮储能、超级电容器、储热/冷、熔融盐储热等技术已经完成研发并开始产业示范。对于能量密度较低但功率密度较高的超导储能、飞轮储能、超级电容器,在电网用先进大容量储能方面可以起到辅助作用,配合其它能量型储能技术使用。

  1级:技术原理通过验证但尚处于实验室研发阶段的技术,例如锂液流电池、锂浆料电池、金属基电池等新型储能电池。此类新型储能技术在研发之初就立足于低成本长寿命大容量的储能要求,起点较高,发展十分迅速,具有较大的商业潜力。

  0级:新概念储能技术,最近一两年以及未来出现的一些新型储能技术,其技术原理尚未得到验证,属于原创技术,需要我们高度重视。

  其中3级和2级特别需要相关价格政策的支持,1级和0级需要科研立项支持技术创新。

  因此,一方面,需要政府相关部门出台支持储能产业可持续发展的价格政策,促进已有的相对成熟的一些储能装备技术进入MW级以上的示范和商业应用,在示范中发现及解决一些应用技术问题,并带动储能商业模式的创新和商业项目的实施推广。另一方面,必须高度重视储能技术的原始创新和知识产权布局,积极开发低成本、长寿命、高安全、易回收的新型储能技术,为储能产业的可持续发展和能源转型提供重要的技术支撑。

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