現有的儲能系統主要分為五類:機械儲能、電氣儲能、電化學儲能、熱儲能和化學儲能。目前世界占比最高的是抽水蓄能,其總裝機容量規模達到了127GW,占總儲能容量的99%,其次是壓縮空氣儲能,總裝機容量為440MW,排名第三的是鈉硫電池,總容量規模為316MW。
全球現有的儲能系統
1機械儲能
機械儲能主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等。
(1)抽水蓄能:將電網 低谷時利用過剩電力作為液態能量媒體的水從地勢低的水庫抽到地勢高的水庫,電網峰荷時高地勢水庫中的水回流到下水庫推動水輪機發電機發電,效率一般為75%左右,俗稱進4出3,具有日調節能力,用于調峰和備用。
不足之處:選址困難,及其依賴地勢;投資周期較大,損耗較高,包括抽蓄損耗+線路損耗;現階段也受中國電價政策的制約,去年中國80%以上的抽蓄都曬太陽,去年八月發改委出了個關于抽蓄電價的政策,以后可能會好些,但肯定不是儲能的發展趨勢。
(2)壓縮空氣儲能(CAES):壓縮空氣蓄能是利用電力系統負荷低谷時的剩余電量,由電動機帶動空氣壓縮機,將空氣壓入作為儲氣室的密閉大容量地下洞穴,當系統發電量不足時,將壓縮空氣經換熱器與油或天然氣混合燃燒,導入燃氣輪機作功發電。國外研究較多,技術成熟,我國開始稍晚,好像盧強院士對這方面研究比較多,什么冷電聯產之類的。
壓縮空氣儲也有調峰功能,適合用于大規模風場,因為風能產生的機械功可以直接驅動壓縮機旋轉,減少了中間轉換成電的環節,從而提高效率。
不足之處:一大缺陷在于效率較低。原因在于空氣受到壓縮時溫度會升高,空氣釋放膨脹的過程中溫度會降低。在壓縮空氣過程中一部分能量以熱能的形式散失,在膨脹之前就必須要重新加熱。通常以天然氣作為加熱空氣的熱源,這就導致蓄能效率降低。還有可以想到的不足就是需要大型儲氣裝置、一定的地質條件和依賴燃燒化石燃料。