有哪些新型电网储能方式？

　　任何时刻，只要您插上插座，按下开关，电灯、个人计算机或是微波炉等电器就会立刻开始为您工作。如此便捷的使用，很大程度上依赖于稳定的电网。

　　电网可以理解为一个庞大复杂的机器。通过对内部的动态调整，电网可迅速实现风电站与太阳能电站等能量输入与用户能量消耗的平衡。目前，风能、太阳能等可再生能源电站已开始普遍接入电网，但这些可再生能源电站的工作状态受环境影响较大，如风电站发电量受当地风速影响，太阳能电站发电量受当地光照影响，输入电网的电能存在波动；同时，用户消耗的电能亦存在峰顶和峰谷。为了保证电网的正常运转，电网需将多余的电能进行储存，并在电能供给不足时将储存的电能释放出来。目前，电网可以储存大约2%的电能，随着未来更多可再生能源电站的上网发电，电网需要更高的能量储存能力。美国加利福尼亚州已要求，到2020年电网的储能能力要增加1325兆瓦。

　　科学家与企业家已经开始全力寻找新型的、更好的电网储能技术，他们测试新技术，改进旧技术，着力提高电网的储能能力并降低成本。美国阿贡国家实验室能量储存联合研究中心的执行主任杰夫·张伯伦说：“这些技术将面临激烈的竞争与残酷的淘汰，那将会是一场新技术的大血拼。”

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　　空气压缩储能

　　基本途径：当电网能量需求较低时，利用富裕的电能驱动电机或空气压缩机，将空气压缩后储存在地下的腔室内（洞穴、废弃矿井等）。稍后释放压缩空气，气体膨胀驱动涡轮机工作发电，补充电网能量。

　　优点：该技术已经运用在采矿等行业数十年，同时，该技术非常经济且不涉及任何有毒有害物质。

　　缺点：需要适当的气体储藏空间。2

　　高速飞轮储能

　　基本途径：当电网能量需求较低时，利用富裕的电能加速飞轮转子，飞轮系统保持真空状态并使用磁悬轴承，从而降低体系能量的摩擦损耗。当电网需求增加时，飞轮的动能将转换为电能。

　　优点：极快速地响应电网能量需求变化。

　　缺点：能量储存大约持续15分钟，适用于电网的短时能量波动。

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　　抽水储能

　　基本途径：当电网能量需求较低时，利用富裕的电能将大量的水从低处抽至高处。当电网需求增加时，释放高处的水以驱动涡轮机发电，补充电网能量。目前，95%的电网储能是利用抽水储能方式实现。

　　优点：可储存大量能量（一个直径1000米、深25米的蓄水器可储存10000兆瓦时电能），储存时间可超过50年。

　　缺点：所需的空间巨大，能量储存密度低。4

　　车辆－电网储能

　　基本途径：可将电动汽车等当作电网等备份电池组。当电网能量需求较低时（如夜间），将电网能量储存在汽车电池组中；当电网处于用电峰值时，将储存的电能输回至电网。

　　优点：运用范围广，只要有停车场与相应的插头。车主可根据相关规定，获得一定的经济补偿。

　　缺点：频繁的充电与放电会减少电池的寿命。当将电能输回至电网时有可能耗尽电池电量，因此，在使用车辆前可能需要继续充电，浪费车主的时间。

　　5铁路能量储存

　　基本途径：当电网能量需求较低时，利用富裕的电能驱动装载了重物的电力机车沿铁轨爬坡。当电网需求增加时，机车沿铁轨滑下带动制动系统发电。坡越陡，能量储存效果越好。

　　优点：可迅速给电网补充大量电能。该方法技术上可行，在美国加利福尼亚州、内华达州附近正计划建成一个50兆瓦级储能系统。

　　缺点：地形要求严格且占地面积大，只适用于偏远地区。

　　6固体电池

　　基本途径：当电网能量需求较低时，利用固体电池储存能量；当电网能量需求高时，电池对电网放电。

　　优点：固体电池的发展已超过200年，近年来随着材料科学与化学的发展，锂离子电池等新型电池具有更优秀的储能能力，并可以运用于多种环境。

　　缺点：价格较高，储能能力有限，同时还具有一定的安全隐患，如火灾等。

　　7流体电池

　　基本途径：流体电池与固体电池类似，但由于使用大的液态电解质储存箱，流体电池可储存的能量远大于固体电池。

　　优点：可快速向电网补充大量电能。

　　缺点：占地面积较大，所使用的液态电解质如果泄漏会造成环境污染。

　　8融盐储能

　　基本途径：当电网能量需求较低时，使用聚光镜将日光聚焦后反射至融盐存储罐中，加热罐中融盐至538℃以上。当电网能量需求增加时，利用高温的融盐加入水产生蒸汽推动汽轮机发电。

　　优点：融盐储能已运用在大规模太阳能电池电站中。

　　缺点：储箱占据大量空间。

　　9热储能

　　基本途径：当电网能量需求较低时，利用富裕的电能将水冷却并将冷却后的水储存在房顶或室内的水箱中。在用电高峰，冷却的水可用来给室内降温，从而减少对电网能量的需求。

　　优点：最廉价、最简洁的储能方式。

　　缺点：对建筑物等的冷却仅在夏季有效。