任何時刻，只要您插上插座，按下開關(guān)，電燈、個人計算機(jī)或是微波爐等電器就會立刻開始為您工作。如此便捷的使用，很大程度上依賴于穩(wěn)定的電網(wǎng)。

電網(wǎng)可以理解為一個龐大復(fù)雜的機(jī)器。通過對內(nèi)部的動態(tài)調(diào)整，電網(wǎng)可迅速實現(xiàn)風(fēng)電站與太陽能電站等能量輸入與用戶能量消耗的平衡。目前，風(fēng)能、太陽能等可再生能源電站已開始普遍接入電網(wǎng)，但這些可再生能源電站的工作狀態(tài)受環(huán)境影響較大，如風(fēng)電站發(fā)電量受當(dāng)?shù)仫L(fēng)速影響，太陽能電站發(fā)電量受當(dāng)?shù)毓庹沼绊懀斎腚娋W(wǎng)的電能存在波動；同時，用戶消耗的電能亦存在峰頂和峰谷。為了保證電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，電網(wǎng)需將多余的電能進(jìn)行儲存，并在電能供給不足時將儲存的電能釋放出來。目前，電網(wǎng)可以儲存大約2%的電能，隨著未來更多可再生能源電站的上網(wǎng)發(fā)電，電網(wǎng)需要更高的能量儲存能力。美國加利福尼亞州已要求，到2020年電網(wǎng)的儲能能力要增加1325兆瓦。

科學(xué)家與企業(yè)家已經(jīng)開始全力尋找新型的、更好的電網(wǎng)儲能技術(shù)，他們測試新技術(shù)，改進(jìn)舊技術(shù)，著力提高電網(wǎng)的儲能能力并降低成本。美國阿貢國家實驗室能量儲存聯(lián)合研究中心的執(zhí)行主任杰夫·張伯倫說：“這些技術(shù)將面臨激烈的競爭與殘酷的淘汰，那將會是一場新技術(shù)的大血拼。”

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空氣壓縮儲能

基本途徑：當(dāng)電網(wǎng)能量需求較低時，利用富裕的電能驅(qū)動電機(jī)或空氣壓縮機(jī)，將空氣壓縮后儲存在地下的腔室內(nèi)（洞穴、廢棄礦井等）。稍后釋放壓縮空氣，氣體膨脹驅(qū)動渦輪機(jī)工作發(fā)電，補(bǔ)充電網(wǎng)能量。

優(yōu)點：該技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用在采礦等行業(yè)數(shù)十年，同時，該技術(shù)非常經(jīng)濟(jì)且不涉及任何有毒有害物質(zhì)。

缺點：需要適當(dāng)?shù)臍怏w儲藏空間。2

高速飛輪儲能

基本途徑：當(dāng)電網(wǎng)能量需求較低時，利用富裕的電能加速飛輪轉(zhuǎn)子，飛輪系統(tǒng)保持真空狀態(tài)并使用磁懸軸承，從而降低體系能量的摩擦損耗。當(dāng)電網(wǎng)需求增加時，飛輪的動能將轉(zhuǎn)換為電能。

優(yōu)點：極快速地響應(yīng)電網(wǎng)能量需求變化。

缺點：能量儲存大約持續(xù)15分鐘，適用于電網(wǎng)的短時能量波動。

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抽水儲能

基本途徑：當(dāng)電網(wǎng)能量需求較低時，利用富裕的電能將大量的水從低處抽至高處。當(dāng)電網(wǎng)需求增加時，釋放高處的水以驅(qū)動渦輪機(jī)發(fā)電，補(bǔ)充電網(wǎng)能量。目前，95%的電網(wǎng)儲能是利用抽水儲能方式實現(xiàn)。

優(yōu)點：可儲存大量能量（一個直徑1000米、深25米的蓄水器可儲存10000兆瓦時電能），儲存時間可超過50年。

缺點：所需的空間巨大，能量儲存密度低。4

車輛－電網(wǎng)儲能

基本途徑：可將電動汽車等當(dāng)作電網(wǎng)等備份電池組。當(dāng)電網(wǎng)能量需求較低時（如夜間），將電網(wǎng)能量儲存在汽車電池組中；當(dāng)電網(wǎng)處于用電峰值時，將儲存的電能輸回至電網(wǎng)。

優(yōu)點：運(yùn)用范圍廣，只要有停車場與相應(yīng)的插頭。車主可根據(jù)相關(guān)規(guī)定，獲得一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。

缺點：頻繁的充電與放電會減少電池的壽命。當(dāng)將電能輸回至電網(wǎng)時有可能耗盡電池電量，因此，在使用車輛前可能需要繼續(xù)充電，浪費(fèi)車主的時間。

5鐵路能量儲存

基本途徑：當(dāng)電網(wǎng)能量需求較低時，利用富裕的電能驅(qū)動裝載了重物的電力機(jī)車沿鐵軌爬坡。當(dāng)電網(wǎng)需求增加時，機(jī)車沿鐵軌滑下帶動制動系統(tǒng)發(fā)電。坡越陡，能量儲存效果越好。

優(yōu)點：可迅速給電網(wǎng)補(bǔ)充大量電能。該方法技術(shù)上可行，在美國加利福尼亞州、內(nèi)華達(dá)州附近正計劃建成一個50兆瓦級儲能系統(tǒng)。

缺點：地形要求嚴(yán)格且占地面積大，只適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)。

6固體電池

基本途徑：當(dāng)電網(wǎng)能量需求較低時，利用固體電池儲存能量；當(dāng)電網(wǎng)能量需求高時，電池對電網(wǎng)放電。

優(yōu)點：固體電池的發(fā)展已超過200年，近年來隨著材料科學(xué)與化學(xué)的發(fā)展，鋰離子電池等新型電池具有更優(yōu)秀的儲能能力，并可以運(yùn)用于多種環(huán)境。

缺點：價格較高，儲能能力有限，同時還具有一定的安全隱患，如火災(zāi)等。

7流體電池

基本途徑：流體電池與固體電池類似，但由于使用大的液態(tài)電解質(zhì)儲存箱，流體電池可儲存的能量遠(yuǎn)大于固體電池。

優(yōu)點：可快速向電網(wǎng)補(bǔ)充大量電能。

缺點：占地面積較大，所使用的液態(tài)電解質(zhì)如果泄漏會造成環(huán)境污染。

8融鹽儲能

基本途徑：當(dāng)電網(wǎng)能量需求較低時，使用聚光鏡將日光聚焦后反射至融鹽存儲罐中，加熱罐中融鹽至538℃以上。當(dāng)電網(wǎng)能量需求增加時，利用高溫的融鹽加入水產(chǎn)生蒸汽推動汽輪機(jī)發(fā)電。

優(yōu)點：融鹽儲能已運(yùn)用在大規(guī)模太陽能電池電站中。

缺點：儲箱占據(jù)大量空間。

9熱儲能

基本途徑：當(dāng)電網(wǎng)能量需求較低時，利用富裕的電能將水冷卻并將冷卻后的水儲存在房頂或室內(nèi)的水箱中。在用電高峰，冷卻的水可用來給室內(nèi)降溫，從而減少對電網(wǎng)能量的需求。

優(yōu)點：最廉價、最簡潔的儲能方式。

缺點：對建筑物等的冷卻僅在夏季有效。