一、儲(chǔ)能系統(tǒng)的分類有哪些?

　　在對(duì)儲(chǔ)能過(guò)程進(jìn)行分析時(shí)，為了確定研究對(duì)象而劃出的部分物體或空間范圍，稱為儲(chǔ)能系統(tǒng)。目前現(xiàn)有的儲(chǔ)能系統(tǒng)主要分為五類：機(jī)械儲(chǔ)能、電氣儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能。

　　二、各種儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

　　1、機(jī)械儲(chǔ)能：主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能等。

　　(1)抽水蓄能：是將電網(wǎng)低谷時(shí)利用過(guò)剩電力作為液態(tài)能量媒體的水從地勢(shì)低的水庫(kù)抽到地勢(shì)高的水庫(kù)，電網(wǎng)峰荷時(shí)高地勢(shì)水庫(kù)中的水回流到下水庫(kù)推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電，效率一般為75%左右，俗稱進(jìn)4出3，具有日調(diào)節(jié)能力，用于調(diào)峰和備用。不足之處：選址困難，極其依賴地勢(shì);投資周期較大，損耗較高，包括抽蓄損耗+線路損耗。

　　(2)壓縮空氣儲(chǔ)能：是利用電力系統(tǒng)負(fù)荷低谷時(shí)的剩余電量，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)空氣壓縮機(jī)，將空氣壓入作為儲(chǔ)氣室的密閉大容量地下洞穴，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)電量不足時(shí)，將壓縮空氣經(jīng)換熱器與油或天然氣混合燃燒，導(dǎo)入燃?xì)廨啓C(jī)作功發(fā)電。壓縮空氣儲(chǔ)也有調(diào)峰功能，適合用于大規(guī)模風(fēng)場(chǎng)，因?yàn)轱L(fēng)能產(chǎn)生的機(jī)械功可以直接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)，減少了中間轉(zhuǎn)換成電的環(huán)節(jié)，從而提高效率。不足之處：效率較低。

　　(3)飛輪儲(chǔ)能：是利用高速旋轉(zhuǎn)的飛輪將能量以動(dòng)能的形式儲(chǔ)存起來(lái)。需要能量時(shí)，飛輪減速運(yùn)行，將存儲(chǔ)的能量釋放出來(lái)。不足之處：能量密度不夠高、自放電率高，如停止充電，能量在幾到幾十個(gè)小時(shí)內(nèi)就會(huì)自行耗盡。

　　2、電氣儲(chǔ)能：主要包括包括超級(jí)電容器儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能。

　　(1)超級(jí)電容器儲(chǔ)能：是用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的電容量。充電時(shí)間短、使用壽命長(zhǎng)、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色環(huán)保。不足之處：和電池相比，其能量密度導(dǎo)致同等重量下儲(chǔ)能量相對(duì)較低，直接導(dǎo)致的就是續(xù)航能力差，依賴于新材料的誕生，比如石墨烯。

　　(2)超導(dǎo)儲(chǔ)能：是利用超導(dǎo)體的電阻為零特性制成的儲(chǔ)存電能的裝置。超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)大致包括超導(dǎo)線圈、低溫系統(tǒng)、功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)4大部分。不足之處：超導(dǎo)儲(chǔ)能的成本很高(材料和低溫制冷系統(tǒng))，使得它的應(yīng)用受到很大限制?？煽啃院徒?jīng)濟(jì)性的制約，商業(yè)化應(yīng)用還比較遠(yuǎn)。

　　3、電化學(xué)儲(chǔ)能：主要包括鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池和液流電池等。

　　(1)鉛酸電池：是一種電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的蓄電池。應(yīng)用廣泛，循環(huán)壽命可達(dá)1000次左右，效率能達(dá)到80%-90%，性價(jià)比高;不足之處：如果深度、快速大功率放電時(shí)，可用容量會(huì)下降。

　　(2)鋰離子電池：是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。循環(huán)次數(shù)可達(dá)5000次或更多，響應(yīng)快速，是電池中能量最高的實(shí)用性電池;不足之處：存在價(jià)格高(4元/wh)、過(guò)充導(dǎo)致發(fā)熱、燃燒等安全性問(wèn)題，需要進(jìn)行充電保護(hù)。

　　(3)鈉硫電池：是一種以金屬鈉為負(fù)極、硫?yàn)檎龢O、陶瓷管為電解質(zhì)隔膜的二次電池。循環(huán)周期可達(dá)到4500次，放電時(shí)間6-7小時(shí)，周期往返效率75%，能量密度高，響應(yīng)時(shí)間快。不足之處：因?yàn)槭褂靡簯B(tài)鈉，運(yùn)行于高溫下，容易燃燒。

　　(4)液流電池：利用正負(fù)極電解液分開，各自循環(huán)的一種高性能蓄電池?？梢詢?chǔ)存長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)至數(shù)天的能量，容量可達(dá)MW級(jí);不足之處：電池體積太大;電池對(duì)環(huán)境溫度要求太高;價(jià)格貴、系統(tǒng)復(fù)雜。

　　4、熱儲(chǔ)能

　　熱儲(chǔ)能系統(tǒng)中，熱能被儲(chǔ)存在隔熱容器的媒介中，需要的時(shí)候轉(zhuǎn)化回電能，也可直接利用而不再轉(zhuǎn)化回電能。熱儲(chǔ)能又分為顯熱儲(chǔ)能和潛熱儲(chǔ)能。熱儲(chǔ)能儲(chǔ)存的熱量可以很大，所以可利用在可再生能源發(fā)電上。不足之處：熱儲(chǔ)能要各種高溫化學(xué)熱工質(zhì)，用用場(chǎng)合比較受限。

　　5、化學(xué)類儲(chǔ)能

　　利用氫或合成天然氣作為二次能源的載體，利用多余的電制氫，可以直接用氫作為能量的載體，也可以將其與二氧化碳反應(yīng)成為合成天然氣(甲烷)，氫或者合成天然氣除了可用于發(fā)電外，還有其他利用方式如交通等。不足之處：全周期效率較低，制氫效率僅40%，合成天然氣的效率不到35%