探究大规模储能技术及应用

摘 要 我国社会发展整体状态在经济不断增长的推动下，逐渐呈现出势如破竹的势态，每一个行业都得到了前所未有的发展。特别是大规模储能技术及应用领域的相关问题，直接影响着人们的居住、使用质量，因此加大对大规模储能技术及应用领域相关问题的研究力度，不仅能够提高我国社会发展的整体能力，还能促进社会整体经济实力的提升，是势在必行的举措。

关键词 大规模；储能技术；应用

引言

人们对生活质量的要求逐渐提高，迫使关系民生大计的行业受到人们的重视，这其中，大规模储能技术随着社会信息化程度和科技化程度的加深越来越完善。作为社会长久发展的基础核心，大规模储能技术的发展对我国整体发展水平的提升，具有重大的意义。本文针对我国大规模储能技术及应用，展开了详细分析，以期能为今后专业人士进行深入研究提供参考。

1 主要的大规模化学储能技术及应用

1.1 铅酸电池及应用

在储能技术的众多的手段中，铅酸电池储能技术不仅是技术最成熟，也是运用最普遍的技术之一。铅酸电池储能技术具有较高的安全性和性价比。虽然世界上三分之一的铅酸电池来源于我国，但是我国具有的铅酸电池储能站数量却比较少。而且，由于铅酸电池具有的能量储备量比较低、循环时间比较短、对环境的污染比较严重等问题，使铅酸电池在未来的长久发展目标受到了严重制约。

1.2 钠硫电池及应用

由于生产钠硫电池的原材料具有多元化的特点，以及钠硫电池使用的时间比较场长、不会产生自放电、能量储备量较大，已经在规模较大的能量储备领域广泛使用。我国自主研制开发的100～800kW/h钠硫电池储能站已经在世博会期间正式并网示范运行。但是，由于钠硫电池需要在比较高的温度下才能正常运行，长时间运行过程中会引发材料、结构、安全等诸多方面的问题出现，因此想要将钠硫电池在市场中进行推广，必须解决成本、可靠性、安全性等方面的问题。

1.3 全钒液流电池及应用

由于全钒液流电池具有成本投入比较小、使用时间比较长、充电放电速度比较快、电能储备量比较大、电能运行效率比较高等特点，能够将风能发电中电功率产生的波动进行有效平滑。全钒液流电池的发展，已经进入产业化时期。我国储能商用技术在全世界已经处于比较先进的程度。根据大量的实际调查研究发展，我国全钒液流电池的产业化发展还面临着以下几个问题。第一，为了保证电解液的正常流动，必须为其配备循环泵，使整体的能量效率被严重降低。第二，当温度过高时全钒液流电池中的五价钒会发生分解，当温度过低时低价钒会产生晶体，都会间断全钒液流电池使用时间。第三，全钒液流电池价格比较昂贵。

1.4 锂离子电池及应用

由于锂离子电池具有比较低的自放电率、循环工作时间比较长、比较高的能量储备等优点，已经成为目前我国最大规模的装机储备技术。但是，由于锂离子电池具有耐过充、耐过放性能不够完善、保护电力和组合电路比较繁杂、成本高于其他类型的电池、电池单体的安全性能和统一性能较差等缺陷，导致锂离子电池的发展受到了限制[1]。

2 主要的大规模物理储能技术以及应用

2.1 抽水蓄能技术及应用

对于抽水蓄能技术而言，由于自身具备比较低的运行成本、使用时间比较长、规模比较大等优势，已经成为我国大规模储能技术领域成本效益最高、技术水平最完善、应用最广泛的技术之一，也是目前我国大规模储能技术领域中唯一使用的技术手段。对于抽水蓄能技术而言，必须有相应的地理条件对其进行约束，要在其上下两个位置分别建立两个水库。当能量储备的状态处于高峰时段时，相关设备的发动机处于工作状态，此时通过在上游水库中储存的水进行发电。当能量储备的状态处于低谷时段时，相关设备的电动机处于工作状态，此时将下游水库中储存的水通过抽水设备，运输到上游水库中进行发电。抽水蓄能技术能量转换的效率能够达到将近80%。抽水蓄能技术适用于容量比较大、规模比较大的场合，比如并入可再生能源的场合、大型应急设备电源场合、系统峰值调整的场合等，并且这些场合还要保证周围环境和地势都能满足抽水蓄能技术的需求。虽然抽水蓄能技术具有很多优势，但还是存在能够制约其发展的因素，比如，建设抽水蓄能站的时间比较长、资金投入比较大、对工程周围水资源的要求比较高、对地势和环境的依赖程度比较大、对建设地点的要求比较严格等[2]。

2.2 压缩空气储能技术及应用

对于压缩空气储能技术而言，由于其具备储能站资金成本投入比较小、能源储值周期比较长、能源储备容量比较大等特点，能够满足具有大规模工业应用储值方式的需求[3]。压缩空气储能技术对具有较大规模的电力系统进行发电系统的备用、分布式能量的储存、峰值的调节等操作，具有突出优势。当电网整体负荷处于低谷期时，将多余的电能传输给空气压缩机，进行驱动操作，将空气进行高压处理，并在过期油气井、报废矿井、山洞中进行密封。当电网整体负荷处于高峰期时，将压缩的空气进行释放，对燃气轮机进行发电操作。然而，由于受到矿井、地洞等复杂地形的影响，压缩空气储能技术对地理环境和地质结构具有严格的要求，而且还依赖燃烧化石燃料，必须与燃气轮机配套使用以及需要大型储气装置[4]。

3 结束语

综上所述，根据以上对我国大规模储能技术及应用展开的详细分析，我们能够知道，在我国城市化进程逐渐凸显的现代社会，必须加强大规模储能技术的研究力度，使能源的储备量能够满足社会发展的巨大需求，为我国的经济发展做出应有的贡献。

参考文献

[1] 国家电网公司“電网新技术前景研究”项目咨询组.大规模储能技术在电力系统中的应用前景分析[J].电力系统自动化，2013，37（1）：3-8.

[2] 严晓辉，徐玉杰，纪律，等.我国大规模储能技术发展预测及分析[J].中国电力，2013，46（8）：22-29.

[3] 吴福保，杨波，叶季蕾.电力系统储能应用技术[M].北京：中国水利水电出版社，2014：11-37.

[4] 黄欣，范偲偲.储能技术大规模应用的可行性研究[J].宁夏电力，2017，

（06）：11-17.

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