【專題 | 「儲能」儲能產業鏈_中國儲能行業市場發展現狀與前景】

　　摘要：近些年來由于海平面升高，溫室效應的原因，我國經濟從追求高速發展變為高質發展，對國內的產業進行調整和升級，傳統的石化能源已經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，飛速發展。我國最先發展起來的技術是水電，其次，太陽能、風能以及核能緊隨其后。在清潔能源大放異彩的同時，它們的儲存技術也是一項重要的產業。

　　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、儲存形式、轉換效率、技術成熟度以及儲存規模不盡相同。從需不需要改變能源本身的狀態及價態，可以將儲能技術分為物理儲能和化學儲能。抽水儲能、壓縮空氣儲能以及飛輪儲能等不改變物質的本身狀態的方式歸結為物理儲能;鋰離子電池、太陽能電池、鉛酸電池以及超級電容器等，利用一定的化學手段將可再生資源轉化為電力或其他可供人們使用的能源稱之為化學儲能。本文我們物理儲能技術的現狀進行了簡單梳理。

　　抽水蓄能

　　我國在抽水蓄能上的應用位居世界前沿。據2018年初的數據統計，我國在蓄能水電站的總裝備容量、運行規模、使用壽命以及循環使用次數都是居世界第一。在眾多清潔能源的應用中，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，并且相較于發達發達國家，我國的抽水蓄能起步較晚，未來還有很大的發展空間。目前，國內對蓄能水電站的研究主要從兩個方向出發：(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構。

　　壓縮空氣儲能

　　壓縮空氣儲能(Compressed Air Energy Storage , CAES)由于其很高的轉化效率(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，導致它的使用沒有抽水蓄能應用廣泛。由此，壓縮空氣儲能的研發方向主要為發張新型的壓縮空氣儲能系統，從而規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出發，通過溫度、壓力、物理形態、導電性等方面研究。如：等溫壓縮空氣儲能系統、液態空氣儲能系統、絕熱壓縮空氣儲能系統等。

　　飛輪儲能

　　飛輪儲能關鍵技術：該技術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重力的轉子設計以及材質的要求。所以，飛輪技術有很強的應用市場。飛輪技術最重要的問題在于最大程度的利用功率和能量之間的轉換關系。結合飛輪磁軸承的自身物理特性、轉化成型的轉子形狀、運行的轉速以及材質等條件設計出合理的飛輪，使其功率與能量之間的轉換更加的合理。影響飛輪儲能系統的技術主要因素為FES的儲能容量、自放電率。但是隨著磁懸浮超導技術以及單體并聯技術的發展。飛輪儲能技術的能量密度和自放電率等都會有很大的提升。隨著現代社會電子控制技術的突飛猛進，飛輪儲能技術將不僅僅是局限于柴油發電機以及老式的PUS不間斷電源的應用，它將會會作為獨立的儲能單元，成為大電網、微網以及局網的雙向電源系統中不可或缺的部分。

　　結語

　　儲能技術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的闡述，可以看出，目前而言，抽水蓄能在物理儲能領域的應用最廣泛，市場占有率最高，在空氣壓縮的技術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。