【專題 | 「儲能」儲能產(chǎn)業(yè)鏈_中國儲能行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀與前景】

　　摘要：近些年來由于海平面升高，溫室效應(yīng)的原因，我國經(jīng)濟從追求高速發(fā)展變?yōu)楦哔|(zhì)發(fā)展，對國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)進行調(diào)整和升級，傳統(tǒng)的石化能源已經(jīng)不能滿足我們的需求，其次由于我國人口眾多，使得我國的能源消費高居不下。鑒于此，新興可再生的清潔能源被帶入大眾視線，得到了政策的支持，飛速發(fā)展。我國最先發(fā)展起來的技術(shù)是水電，其次，太陽能、風(fēng)能以及核能緊隨其后。在清潔能源大放異彩的同時，它們的儲存技術(shù)也是一項重要的產(chǎn)業(yè)。

　　不同的清潔能源的儲存方式，由于其本身的形式、地域、利用形式不盡相同，所以它們的儲存技術(shù)、儲存形式、轉(zhuǎn)換效率、技術(shù)成熟度以及儲存規(guī)模不盡相同。從需不需要改變能源本身的狀態(tài)及價態(tài)，可以將儲能技術(shù)分為物理儲能和化學(xué)儲能。抽水儲能、壓縮空氣儲能以及飛輪儲能等不改變物質(zhì)的本身狀態(tài)的方式歸結(jié)為物理儲能;鋰離子電池、太陽能電池、鉛酸電池以及超級電容器等，利用一定的化學(xué)手段將可再生資源轉(zhuǎn)化為電力或其他可供人們使用的能源稱之為化學(xué)儲能。本文我們物理儲能技術(shù)的現(xiàn)狀進行了簡單梳理。

　　抽水蓄能

　　我國在抽水蓄能上的應(yīng)用位居世界前沿。據(jù)2018年初的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國在蓄能水電站的總裝備容量、運行規(guī)模、使用壽命以及循環(huán)使用次數(shù)都是居世界第一。在眾多清潔能源的應(yīng)用中，蓄能水電站占龍頭位置，是一種相對成熟的儲能方式。由于我國的能源需求量大，并且相較于發(fā)達發(fā)達國家，我國的抽水蓄能起步較晚，未來還有很大的發(fā)展空間。目前，國內(nèi)對蓄能水電站的研究主要從兩個方向出發(fā)：(1)變速抽水蓄能機組，其中包括交流勵磁變速抽水蓄能機組和閥控變頻抽水蓄能機組。(2)可逆式水泵水輪機：將泵和水輪機合并為一體，形成一種新型的抽水蓄能機組結(jié)構(gòu)。

　　壓縮空氣儲能

　　壓縮空氣儲能(Compressed Air Energy Storage , CAES)由于其很高的轉(zhuǎn)化效率(一般在75%左右)較長的使用壽命(平均使用壽命在30~50年)，成本較低，也是清潔可再生能源的佼佼者。然而，空氣壓縮技術(shù)需要對場地使用有嚴格的要求，尤其依賴于廢棄的礦井和山洞等，導(dǎo)致它的使用沒有抽水蓄能應(yīng)用廣泛。由此，壓縮空氣儲能的研發(fā)方向主要為發(fā)張新型的壓縮空氣儲能系統(tǒng)，從而規(guī)避其對場地過度依賴的特性。目前研究的方向主要從空氣的物理性質(zhì)出發(fā)，通過溫度、壓力、物理形態(tài)、導(dǎo)電性等方面研究。如：等溫壓縮空氣儲能系統(tǒng)、液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)、絕熱壓縮空氣儲能系統(tǒng)等。

　　飛輪儲能

　　飛輪儲能關(guān)鍵技術(shù)：該技術(shù)安全可靠并且支持高速運行的軸承，而且還可以在特殊條件下承受高速旋轉(zhuǎn)重力的轉(zhuǎn)子設(shè)計以及材質(zhì)的要求。所以，飛輪技術(shù)有很強的應(yīng)用市場。飛輪技術(shù)最重要的問題在于最大程度的利用功率和能量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。結(jié)合飛輪磁軸承的自身物理特性、轉(zhuǎn)化成型的轉(zhuǎn)子形狀、運行的轉(zhuǎn)速以及材質(zhì)等條件設(shè)計出合理的飛輪，使其功率與能量之間的轉(zhuǎn)換更加的合理。影響飛輪儲能系統(tǒng)的技術(shù)主要因素為FES的儲能容量、自放電率。但是隨著磁懸浮超導(dǎo)技術(shù)以及單體并聯(lián)技術(shù)的發(fā)展。飛輪儲能技術(shù)的能量密度和自放電率等都會有很大的提升。隨著現(xiàn)代社會電子控制技術(shù)的突飛猛進，飛輪儲能技術(shù)將不僅僅是局限于柴油發(fā)電機以及老式的PUS不間斷電源的應(yīng)用，它將會會作為獨立的儲能單元，成為大電網(wǎng)、微網(wǎng)以及局網(wǎng)的雙向電源系統(tǒng)中不可或缺的部分。

　　結(jié)語

　　儲能技術(shù)在未來市場前景將是非常的廣闊，特別是在可再生清潔能源儲能技術(shù)這個方面。本文綜合對抽水蓄能、壓縮空氣蓄能以及飛輪儲能這三種儲能技術(shù)的闡述，可以看出，目前而言，抽水蓄能在物理儲能領(lǐng)域的應(yīng)用最廣泛，市場占有率最高，在空氣壓縮的技術(shù)瓶頸突破后將會進一步擴大其在市場占有率，成為一個新興的清潔能源趨勢。