储能技术及应用 - 副本
储能的技术原理与应用
储能的技术原理与应用1. 引言随着能源需求的不断增长和可再生能源的发展，储能技术越来越受到重视。
储能技术可以帮助平衡能源供应与需求之间的差异，提高能源利用效率，并促进可再生能源的大规模应用。
本文将介绍储能技术的原理与应用。
2. 储能的概念及分类储能是指将能量存储在某种物质或系统中，以备将来使用的过程。
根据能量的形式和存储介质的特性，储能可以分为以下几种类型：•化学储能：通过化学反应将能量转化为化学键能，如电池和燃料电池。
•机械储能：将能量以机械形式存储，通过压缩空气、蓄水或弹性体来存储能量。
•热储能：将能量存储在热源（热媒）中，如蓄热材料、熔盐等。
•电磁储能：利用电磁场的特性来储存能量，如电感、电容。
•重力储能：利用重力场的能量，例如将物体抬升到高处以存储能量，如重力电池、液态空气储能等。
3. 储能技术的原理与工作机制3.1 化学储能的原理与工作机制•电池储能原理：电池是一种将化学能转化为电能的装置，通过化学反应在正负极之间产生电势差，实现能量转换和储存。
•燃料电池储能原理：燃料电池利用氢与氧的化学反应，在电解质中产生电流，将化学能转化为电能。
3.2 机械储能的原理与工作机制•压缩空气储能原理：将电能转化为机械能，将空气压缩储存，待需要时释放压缩空气驱动发电机产生电能。
•蓄水储能原理：将电能转化为势能，将水抬升到高处，待需要时通过引力释放水流驱动涡轮发电机产生电能。
•弹性体储能原理：利用弹性体的弹性特性储存和释放能量，例如传统的发条弹簧。
3.3 热储能的原理与工作机制•蓄热材料储能原理：利用物质的相变过程来储存和释放热能，例如蓄热水箱和蓄热砖块。
•熔盐储能原理：通过将熔融的盐储存在高温容器中，待需要时通过热媒循环获得高温热能。
3.4 电磁储能的原理与工作机制•电感储能原理：利用电流在线圈内产生磁场的能量储存特性，例如电感储能器。
•电容储能原理：利用电荷在电容器的正负极板之间存储能量的特性，例如超级电容器。
储能技术的应用案例研究及经验总结
储能技术的应用案例研究及经验总结随着全球能源需求的不断增长和可再生能源的快速发展，储能技术正扮演着越来越重要的角色。
储能技术的进步不仅可以解决可再生能源波动性的问题，还能提高电网的稳定性、增加电能供应的弹性和可靠性。
本文将研究储能技术的应用案例，总结经验教训，旨在为未来的储能技术应用提供有益的启示。
一、储能技术在电力系统中的应用案例研究1. 储能技术在风电场中的应用风能是一种不稳定的能源源头，其产生的电力存在波动性。
储能技术在风电场中的应用可以解决风能波动性对电力供应的影响，提高风电场的出力可靠性。
丹麦的Horns Rev 2风电场使用了锂离子电池储能系统，通过储能系统的调度控制，可以平滑风能输出并提供稳定的电网支持。
2. 储能技术在太阳能光伏场中的应用太阳能光伏场同样受到日照强度和天气变化的影响，其输出电力存在不稳定性。
德国的Alt Daber太阳能光伏场利用燃料电池和压缩空气储能技术，实现了对太阳能电力的储存和平滑输出，提高了光伏场的可靠性和灵活性。
3. 储能技术在电力市场中的应用储能技术的应用不仅可以解决可再生能源的波动性问题，还能提供更好的电力市场参与方式。
美国加州的Mira Loma储能项目采用了锂离子储能技术，将储能系统接入电力市场，通过参与能源市场的调节服务，实现了可再生能源的最大化利用，并且为电力市场提供了更灵活的调度手段。
二、储能技术应用案例的经验总结1. 综合考虑储能技术的成本效益选择适合的储能技术应用案例需要综合考虑成本效益因素。
不同的储能技术在价格、储能容量、寿命和效能等方面存在差异。
因此，在选择具体的储能技术应用案例时，需要综合分析其经济性，并确定其对电力系统的增值能力。
2. 提高储能技术的运维管理水平储能技术应用案例的成功不仅依赖于技术的先进性，更需要高水平的运维管理。
对于储能设备的周期性维护、运行数据监测和故障预警，都需要进行科学的管理和有效的实施。
加强运维管理可以提高储能系统的可靠性和运行效率，降低运营成本。
储能技术分类介绍及其应用
储能技术分类介绍及其应用储能技术是指将能源转化为其它形式并储存起来以备后续使用的技术。
它可以在能源供应端和需求端之间提供平衡，并解决可再生能源波动性和间断性等问题。
目前，储能技术主要分为以下几类：1.电化学储能技术：电化学储能技术是目前应用最广泛的储能技术之一、它将电能转化为化学能并储存起来，当需要时再将化学能转化为电能。
常见的电化学储能技术包括铅酸电池、锂离子电池和钠硫电池等。
这些技术在电动车、太阳能和风能等领域得到了广泛应用。
2.机械储能技术：机械储能技术是将能量通过机械方式转化并储存起来。
常见的机械储能技术包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。
抽水蓄能利用低峰时段抽水将水储存在高处，需要时再通过下放水来驱动涡轮发电机发电。
压缩空气储能则是利用低峰时段将空气压缩并存储，需要时再通过膨胀来驱动涡轮发电机发电。
飞轮储能将能量存储在旋转的飞轮中，需要时再通过刹车器慢慢释放来产生电能。
3.热储能技术：热储能技术是将能源转化为热能并储存起来的技术。
常见的热储能技术包括蓄热材料储能和地下热储能等。
蓄热材料储能通过将多余的热量储存在蓄热材料中，需要时再以热能形式释放出来。
地下热储能则是将热能储存在地底下，通过从地下取热来满足供热需求。
4.化学储能技术：化学储能技术将能源通过化学反应转化为化学能并储存起来。
常见的化学储能技术包括氢气储能、燃料电池和氨能储能等。
氢气储能通过将电力或其他形式的能量利用电解水的方式将水分解为氢和氧，需要时再利用氢气发电。
燃料电池则是利用反应氢气和氧气产生电能的技术。
这些储能技术在能源系统中发挥着重要的作用，可以提高能源供应的可靠性和可持续性。
它们可以帮助平衡电网负荷，提供应急备用电源，调峰填谷，提升能源效率，减少能源浪费，增加可再生能源的利用率等。
同时，储能技术还可以促进电动车的发展，提升电力系统的稳定性，降低碳排放等。
总之，储能技术在能源领域具有重要的应用前景和发展潜力。
随着可再生能源的快速发展和智能电网的推进，储能技术将在未来起到更加重要的作用，促进能源领域的可持续发展。
光伏发电的储能技术与应用
光伏发电的储能技术与应用光伏发电作为一个清洁、可再生能源，因其环保、固定成本低、长期稳定、安全可靠等优势，被广泛应用于城市化进程和能源革命中。
随着太阳能发电技术的不断进步，光伏发电的发展前景越来越广阔，同时也出现了一些问题。
太阳能能源存在不稳定性，需要储能技术辅助解决。
储能技术通常被称为能量存储技术，是将能量以电、化学、热、气等方式进行存储，以便在需要的时候使用。
在光伏发电中，一般采用电力储能技术，主要包括蓄电池、超级电容器、储钠技术、压缩空气储能等。
蓄电池是光伏发电系统常用的一种储能技术。
蓄电池可以根据充电和放电的需要，通过正负极的嵌入与释放反应来转化能量。
蓄电池的优点是能量密度高、电池响应速度较快、使用寿命长。
但其缺点是成本高、有污染风险、存在充放电效率损失等问题。
超级电容器是一种使用电场而非化学反应来储能的设备。
超级电容器具有能量密度低、功率密度高、响应速度快、使用寿命长、环保等优点，广泛应用于光伏发电系统和电网降峰填谷的领域。
储钠技术是一种通过电子转移过程储存能量的技术。
它可以尽可能地减少能量在转换过程中的能量损失，提高能量转化效率。
它的缺点是储存能量密度低，不适用于大容量储能的场景。
压缩空气储能是一种将太阳能转换为压缩空气储存的储能方式。
它利用电力将压缩空气储存在储气罐中，待需要能量时再将压缩空气放出并通过发电机进行发电。
压缩空气储能的优点是储能周期长、容量大，但成本较高。
综上所述，通过储能技术，可以充分利用光伏发电系统提供的清洁能源，并将剩余能量进行储存。
这将有助于解决能源质量不稳定、电网负载的昼夜不均、需求峰值问题等，也将进一步促进光伏发电低碳节能转型。
随着环境保护意识的不断提高，清洁能源被视为未来能源发展的方向之一。
光伏发电作为获得清洁能源的一种方式，其能够为全球提供可持续的电力，成为国家电力供应重要的补充。
然而，太阳能能源在使用中不稳定性和间歇性，因此需要储存技术的辅助应用。
储能技术的选择需要根据不同场景需求进行衡量。
储能技术应用场景
储能技术应用场景储能技术应用场景储能技术是指将电力等能量形式转化为其他形式存储起来，以备不时之需的技术。
它可以在电网运行中平衡供需，提高电网的稳定性和安全性，同时也可以为新能源的大规模开发提供有力支撑。
下面将从多个角度介绍储能技术的应用场景。
一、智能家居智能家居是指通过各种智能设备和传感器实现家庭自动化控制，提高生活品质和便利性的一种方式。
而储能技术则可以为智能家居提供可靠的电源支持。
例如，在停电或断电时，通过安装储能设备可以保证家庭基本用电需求，并且还可以实现太阳能等可再生资源的利用，节约家庭用电成本。
二、新能源发电随着可再生资源的开发利用不断推进，新型发电方式也越来越多样化。
而储能技术则成为了新型发电方式中不可或缺的一环。
例如，在风力、光伏等可再生资源发电过程中，由于天气等因素影响会造成波动性较大的输出功率，而通过储能技术可以将多余的电力储存起来，待需要时再释放出来，从而实现电网的平衡和稳定。
三、智慧交通随着城市化进程不断加速，交通拥堵问题也越来越严重。
而智慧交通则是通过各种先进技术手段实现交通信息的高效传递和处理，提高道路使用效率和安全性。
而储能技术则可以为智慧交通提供可靠的电源支持。
例如，在城市公共交通领域，通过安装储能设备可以为电动公交车等车辆提供可靠的动力支持，并且还可以实现能源回收和节约。
四、应急备用在自然灾害、停电等突发情况下，可靠的应急备用电源是至关重要的。
而储能技术则成为了应急备用电源中不可或缺的一环。
例如，在地震、台风等自然灾害发生时，通过安装储能设备可以为救援队伍提供可靠的电源支持，并且还可以为受灾群众提供基本生活用电需求。
五、工业制造在工业制造领域，稳定可靠的电力供应是保证生产效率和质量的关键。
而储能技术则可以为工业制造提供可靠的电源支持。
例如，在一些需要高功率瞬时启动的设备中，通过安装储能设备可以实现瞬间释放大量电能，提高设备启动效率和稳定性。
总结综上所述，储能技术在智能家居、新能源发电、智慧交通、应急备用和工业制造等多个领域都有着广泛的应用。
电力系统中的储能技术研究与应用
电力系统中的储能技术研究与应用储能技术是在电力系统中具有重要作用的关键技术之一。
随着可再生能源的普及和能源存储需求的增加，对于高效、可靠、可持续的电力系统运营变得越来越重要。
储能技术能够在电网供需平衡、调度灵活性和电能质量提升等方面提供有效支持。
本文将重点讨论当前电力系统中的储能技术研究和应用，并探讨其未来发展前景。
一、储能技术类型1.储水式储能技术储水式储能技术是一种将电能转化为水位能的技术，通过将电能转化为潜在能量来储存电力。
目前主要应用的是抽水蓄能技术和蓄能水电站。
抽水蓄能技术主要通过利用水库和水泵，将电网低谷时的多余电能转化为潜在能量，高峰时再通过水泵将水流转化为电力，以平衡电力供需。
蓄能水电站则是将富余电力用于瞬时泵水，高峰时通过发电机将水能转化为电力。
2.化学储能技术化学储能技术主要包括电池储能技术和氢能储存技术。
电池储能技术是目前应用最为广泛的储能技术之一，主要包括锂离子电池、钠离子电池和铅酸电池等。
这些电池能够将电能直接储存，并在需要时释放。
氢能储存技术则是将电能利用电解水的方式将水分解成氢和氧，并将氢气储存起来以供需要时使用。
3.压缩空气储能技术压缩空气储能技术是一种将电能转化为压缩空气储存的技术。
该技术主要通过将电能用于压缩空气，并将压缩空气储存起来。
在需要时，通过再次释放压缩空气来驱动发电机以产生电能。
这种技术具有较高的效率和储存容量，适用于大规模的储能需求。
4.超级电容器技术超级电容器技术是一种将电能以静电方式储存的技术。
这种技术主要依靠电子的吸附和电离将电能储存起来，并在需要时释放。
超级电容器具有高功率密度、长寿命和快速充放电特性等优点，适用于频繁的储能和释能需求。
二、储能技术应用1.平滑电网负荷储能技术能够将电能储存起来，在需要时快速释放以平滑电网负荷。
这对于电力系统的稳定运行至关重要，特别是在可再生能源发电波动较大的情况下。
通过储能技术，可以将低谷时的多余电能储存起来，并在高峰时释放，以满足电网负荷需求。
各项储能技术的原理及应用
各项储能技术的原理及应用储能技术是指将能量从高峰供应期转移到低峰需求期以平衡电力系统的能源供给和需求之间的差异。
它在电力系统中起到了重要的作用，不仅能够提高电力系统的稳定性和可靠性，还能够有效利用可再生能源，减少碳排放。
目前，常见的储能技术主要包括抽水蓄能、电池储能、超级电容器储能和氢能储能等。
一、抽水蓄能储能技术抽水蓄能是一种较为成熟的储能技术，其原理是利用电力将水从低处抽到高处，待需要使用电力时将水释放下来驱动涡轮发电机发电。
抽水蓄能技术的优点是储能量大、自然界中水资源丰富、不产生废气废水，且具有响应速度快的优势。
因此，抽水蓄能被广泛应用于电网的平衡调峰、频率调节等方面。
二、电池储能技术电池储能技术是以电化学反应为基础，将电能转化为化学能进行储存，并在需要时将化学能再次转化为电能。
目前，最为常见的电池储能技术有铅酸电池、锂离子电池和钠硫电池等。
电池储能技术具有单元容量大、循环寿命长、起伏小等优点，广泛应用于电动汽车、家庭和工业储能等领域。
三、超级电容器储能技术超级电容器储能技术利用电荷在电极表面的吸附和解离来实现能量的存储和释放。
相比于传统电池储能技术，超级电容器具有充放电速度快、寿命长、高效率和高功率等优点。
因此，超级电容器广泛应用于电网频率调节、电动汽车启动加速和再生制动等场景中。
四、氢能储能技术氢能储能技术利用电能将水电解成氢气，并将氢气储存在储氢罐中，当需要时，将氢气通过燃料电池与氧气反应产生电能。
氢能储能技术具有储能量大、高效、清洁等特点，被广泛应用于再生能源的储能领域。
综上所述，储能技术在电力系统中有着广泛的应用。
不同储能技术各具特点，可以根据需求选择合适的储能技术。
随着可再生能源的快速发展和电力系统的升级，储能技术的应用前景将更加广阔，会进一步推动清洁能源革命。
储能技术介绍及其在电力系统的应用
储能技术介绍及其在电力系统的应用摘要：储能技术是充分利用可再生能源、提高电力系统稳定性的有效手段。
据统计，2020 年3月全球已投运储能项目（含物理储能、电化学储能以及熔融盐储热）累计装机规模达184.7 GW，同比增长1.9%，中国的累计装机规模达到32.5GW，同比增长3.8%。
储能技术按照能量储存方式可主要划分为物理储能、化学储能和其他储能，各有不同的适合应用领域。
近年来新能源行业发展迅猛，特高压电网建设加快，清洁能源的建设规模越来越大，但新能源发电的间断性会对电力系统运行稳定性造成冲击，所以在新能源发电快速发展的同时，储能市场将会迎来快速增长。
本文主要介绍了目前储能技术的现状及其发展趋势，以及在电力系统发、输、配、用等方面的应用情况，可为储能技术研究和工程实践提供一定的参考。
关键词：储能技术；可再生能源；电力系统.0引言随着智能电网和新能源发电时代的到来，因新能源发电需要储能技术的配合来减少对电力系统运行稳定性的冲击，储能技术的影响日益增大，电力系统的发、输、配、用各个环节均有储能技术的应用[1]。
电力储能具有配置方式灵活、环境适应性强且建设周期短、快速响应和双向调节等特点。
我国能源革命将在2050年取得阶段性成果，能源清洁化率和终端电气化率将达到50%，储能市场空间巨大。
近3年来，在政策支持、储能技术进步、需求增长等因素共同作用下，我国电力储能技术应用快速发展并且具备了一定规模。
在电源侧，由于国家政策的补充完善，以及储能市场的快速发展，全国多家知名发电企业已率先开展电力储能技术具体应用研究。
在电网侧，为应对新能源大发展和特高压电网建设，加快智能电网建设进度，发挥储能技术调峰调频、系统备用、黑启动、改善电能质量等作用。
在用户侧，主要通过峰谷价差下的“谷充峰放”模式，改善电力负荷结构，发挥储能技术削峰填谷、需量管理、需求响应以及虚拟电厂等作用。
随着储能技术日趋成熟，储能产业化会逐步增大，储能技术在各个领域的应用将更加清晰，但一些缺点也在实际工程中暴露出来，如储能项目建设、消防安全等缺少相关标准执行，储能电池选型、电站规划配置、系统集成的理论不完善，缺乏相关工程参考，储能系统调控和运行维护缺少经验，储能电池SOC 标定误差较大，系统调控还未达到最优解等。
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缺点：高温350ºC熔解硫和钠
材料科学与工程专业
电磁储能
超导磁储能系统(superconducting magnetic energy storage，SMES)
利用超导体制成的线圈储存磁场能量，功率 输送时无需能源形式的转换，具有响应速度快 (ms 级)，转换效率高(96%)、比容量(1~10 Wh/kg)/比功率(104~105 kW/kg)大等优点，可 以实现与电力系统的实时大容量能量交换和功率 补偿。
材料科学与工程专业
储能技术的其他应用
在新能 源中的 的应用：
相变蓄能 稳压发电 方法
材料科学与工程专业
材料科学与工程专业
功率等级 1~100W 25~100KW 100~500KW 1~20MW
1KW
10~100KW
MW 10MW 10~100MW
能量等级 Wh
100KWh 500KWh 10MWh
5KWh
25KWh
MWh 10MWh 10~100MWh
物理储能
弹性储能 液压储能 抽水储能 压缩空气储能 飞轮储能
储能技术及应用
材料科学与工程
储能技术
发展创新性储能技术对加快发展我国新能源产业有
决定性意义
近几十年来，储能技术的研究和发展一直受到各国
能源、交通、电力、电讯等部门的高度重视
材料科学与工程专业
储能（电力）技术
储能技术的分类
1
电能可以转换 为化学能、势 能、动能、电 磁能等形态存 储，按照其具 体方式可分为 物理、电磁、 电化学和相变 储能四大类型
应用
发展 方向
飞轮储能功率密度大于 5kW/kg，能量密度超过 20Wh/kg，效率在 90%以上，循环使用寿命长达 20a，工作温区-40~50℃，无噪音、无污染、维护 简单，主要用于不间断电源(UPS)/应急电源(EPS)、 电网调峰和频率控制。
随着对飞轮转子设计、轴承支撑系统和电能转化系 统的深入研究，高强度碳素纤维和玻璃纤维材料、 大功率电力电子变流技术、电磁和超导磁悬浮轴承 技术极大地促进了储能飞轮的发展。磁浮轴承的应 用、飞轮的大型化以及高速旋转化合轴承载荷密度 的进一步提高，将使飞轮储能的应用更加广泛。
✓ CAES 建设投资和发电成本均低于抽 水蓄能电站，但其能量密度低，并受 岩层等地形条件的限制。
✓ 地下储气站有多种模式，其中最理想 的是水封恒压储气站，能保持输出恒 压气体，保障燃气轮机稳定运行。
100 MW 级燃气轮机技术成熟，利用渠
氏超导热管技术可使系统换能效率达到
发
90%。大容量化和复合发电化将进一步
高强度碳纤维和玻璃纤维 复合材料
超导与永磁悬浮轴承
UPS 电压补偿
材料科学与工程专业
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化学储能
铅酸电池 镍系电池 锂系电池 液流电池 钠硫电池 ✓ 氢能…
化学储能——铅酸电池
构成铅蓄电池之主要成份如下：
阳极板 ( 过氧化铅 .PbO2 )---> 活性物质
阴极板 ( 海绵状铅 .Pb) ---> 活性物质
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化学储能——铅酸电池
材料科学与工程专业
化学储能——铅酸电池
材料科学与工程专业
化学储能——铅酸电池
优点： 1 寿命长 2 价格低 3 可以大电流放电
缺点： 1 铅的污染 2 能量密度低，也就是说过于笨重
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化学储能——镍系电池
镍镉电池
镍镉电池（Ni-Cd，Nickel-Cadmiun Batteries, Ni-Cd Rechargeable Battery）是最早应用于手机、笔 记本电脑等设备的电池种类 。
化学储能——锂离子电池
材料科学与工程专业
化学储能——锂离子电池
材料科学与工程专业
化学储能——锂系电池
锂电池
青 山 电 动 车
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化学储能——锂系电池
锂电池
青 山 电 动 车
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化学储能——液流电池
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化学储能——液流电池
液流储能电池是一类适合于固定式大规模储能（蓄电） 的装置，相比于目前常用的铅酸蓄电池、镍镉电池等二次 蓄电池，具有功率和储能容量可独立设计（储能介质存储 在电池外部）、效率高、寿命长、可深度放电、环境友好 等优点，是规模储能技术的首选技术之一。
材料科学与工程专业
超级电容
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电力储能技术发展
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氢（气）储能
太阳能氢气 氢气－>热能
电能
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储能技术的其他应用
日常生活中的应用：
储能厨具 储能节能冰箱 相变蓄热电热水器 暖手袋
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储能技术的其他应用
在交通运输中的应用：
汽车蓄冷箱 汽车动力：斯特林发动机
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化学储能——铅酸电池
充电，则阴阳极及电解液即会发生如下的变化： ( 阳极 ) ( 电解液 ) ( 阴极 ) PbSO4 + 2 H2O + PbSO4 ---> PbO2 + 2 H2SO4 + Pb ( 充电反应 ) ( 硫酸铅 ) ( 水 ) ( 硫酸铅 ) 由于放电时在阳极板，阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成 硫酸 , 铅及过氧化铅 。 充电到最后阶段时，电流几乎都用在水的电解 ，而阴极板就产生氢，阳极 板则产生氧。
Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2
优点： 1 良好的大电流放电特性 2 耐过充放电能力强 3 维护简单
缺点： 1 镉是有毒的，环境污染 2 在充放电过程中如果处理不当，会出现
严重的“记忆效应”，使得服务寿命大大缩短
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化学储能——镍系电池
镍氢电池
材料科学与工程专业
电力调峰
美国波音公司
100 kW/ 5 kWh
高温超导磁浮轴承
电力调峰
德国(1996)
5MW/100MWh, 2250~4500 rad/min
超导磁浮轴承， 储效96%
储能电站
欧洲 Urenc Power 公司(2001)
Байду номын сангаас
转速 42 000 rad/min
巴西(2004)
额定转速 3000 rad/min
电解液 ( 稀硫酸 ) ---> 硫酸 ( H2SO4) + 水 ( H2O)
电池外壳
隔离板
其它 ( 液口栓 . 盖子等 )
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化学储能——铅酸电池
铅蓄电池内的阳极 (PbO2) 及阴极 (Pb) 浸到电解液 ( 稀硫酸 ) 中，两极 间会产生 2V 的电力。
放电状态，阴阳极及电解液即会发生如下的变化： ( 阳极 ) ( 电解液 ) ( 阴极 ) PbO2 + 2H2SO4 + Pb ---> PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ( 放电反应 ) ( 过氧化铅 ) ( 硫酸 ) ( 海绵状铅 ) 蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生 反应 , 生成新化合物『硫酸铅』。
锂电池
所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物 作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移 来完成电池充放电工作的，独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式 电池”，俗称“锂电”。
材料科学与工程专业
化学储能——锂离子电池
锂电池
优点： 具有能量密度高、充放电速度快、重量轻、
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压缩空气储能
原理 应用
压缩空气储能电站（compressed air energy storage, CAES）是一种调峰用燃气轮机发电厂， 主要利用电网负荷低谷时的剩余电力压缩空气，并 将其储藏在典型压力 7.5 MPa 的高压密封设施内， 在用电高峰释放出来驱动燃气轮机发电。
物理储能
弹 性 储 能
物理储能
液 压 储 能
材料科学与工程专业
物理储能
抽 水 储 能
材料科学与工程专业
物理储能
抽 水 储 能
日、美、西欧等国家和地区在 20 世纪 60~70 年代进入抽水蓄 能电站建设的高峰期，到目前为止，美国和西欧经济发达国家 抽水储能机组容量占世界抽水蓄能电站总装机容量 55%以上
CAES 储气库漏气开裂可能性极小，安全系数高， 寿命长，可以冷启动、黑启动，响应速度快，主要 用于峰谷电能回收调节、平衡负荷、频率调制、分 布式储能和发电系统备用。
✓ 在燃气轮机发电过程中，燃料的 2/3 用于空气压缩，其燃料消耗可以减少 1/3，所消耗的燃气要比常规燃气轮机 少 40%，同时可以降低投资费用、减 少排放。
材料科学与工程专业
超级电容
超级电容是近几年才批量生产的一种新型电 力储能器件，也称为电化学电容。它既具有静电 电容器的高放电功率优势又像电池一样具有较大 电荷储存能力，单体的容量目前已经做到万法拉 级。同时，超级电容还具有循环寿命长、功率密 度大、充放电速度快、高温性能好、容量配置灵 活、环境友好免维护等优点。
展
降低成本。随着分布式能量系统的发展
方
以及减小储气库容积和提高储气压力至
向
10~14 MPa 的需要，8~12 MW 微型 压缩空气蓄能系统（micro-CAES）已成
为人们关注的热点。
飞轮储能
1
原理
飞轮储能装置主要包括3个核心部分：飞轮、电机 和电力电子装置。他将外界输入的电能通过电动机 转化为飞轮转动的动能储存起来，当外界需要电能 的时候，又通过发电机将飞轮的动能转化为电能， 输出到外部负载，要求空闲运转时候损耗非常小。