伴随2021年12月30日河北丰宁抽水蓄能电站的正式投产，拉开了我国在电储能领域的快速发展步伐，标志着我国在储能技术领域已经具备一定的技术实力。特别是2021年下半年出现的“缺煤少电”现象的发生，提醒我国在电力储备、电网负荷调配方面亟待实现跨越式发展。
长期以来，我国西部地区在自然资源方面有着得天独厚的优势，风、光、热、气等资源为我国东部地区经济发展提供了强大的背书支持。但是，伴随着我国“碳达峰、碳中和”目标的不断推进，热电技术会逐渐退出历史舞台，新能源清洁发电技术将成为我国未来经济发展的中坚力量。如何充分利用自然资源，如何实现国家电网的平衡调配成为我国未来新能源技术发展的新的窗口，可以预计未来的5-10年，储能技术将成为继新能源汽车发展之后又一项资本追逐的热土……
那目前有哪些储能技术，分别采用什么原理，下面就做一个简单的分享。
什么是储能技术？
所谓的储能技术，是通过技术手段将电能转换为化学能、机械能、热能等其他形式的能量存储起来，在需要电能的时候再逆转换发电的一种技术。
东北人都知道，在以前物资匮乏的时代，每逢冬季来临之前，每家每户都会做一些粘豆包，借助于户外干冷的天气把粘豆包冻起来，在冬天物资短缺的时候再食用。而储能电站就是在电力充足的时候，把一部分富余的电力存储起来，等到急需用电的时候再释放出来，可以说储能电站就是国家电网系统的粘豆包。
为什么要储能？
储能技术是伴随发电技术的不断进步发展起来的，由于电力难以存储的特性，在用电低谷时，一部分多余的电力无法使用掉就会以热量的形式被白白损失掉。特别是伴随光伏发电、风力发电等清洁发电技术的兴起，为了充分利用自然资源获得更多的电力，在白天光照充足以及风力强劲的时候会以最大的效率发电，但这时候可能会正好处于用电低谷期，那么这个时候即便发了很多电，但并没有被及时用掉，等到用电高峰的时候可能因发电量不足而出现电力不够用的情况。而储能技术，就可以很好地解决这个“消纳”问题，在电多时存储起来，电少时释放出来，从而平衡电网的电力调配以及调频等多项问题，对于稳定电网供需平衡以及国家电力安全都有着重要作用。
储能技术有哪些？
按照储能技术分类，可以分为物理储能和化学储能两种。目前一般应用较多的是抽水蓄能、飞轮蓄能、熔融盐储热、超导电磁蓄能以及电化学储能、氢气储能多几种，伴随储能技术的不断发展，未来会有新的储能技术诞生。下面就对目前比较广泛使用的储能技术做简单的介绍。
抽水蓄能：是一种将电能转化为水的势能的储能方式。按照发电水源的来源分类，可以分为混合型和纯抽水型两种。混合型是上游水库水源除了从下游水库抽水以外，还有自然水源的持续补充；而纯抽水型的上游水库水源完全是从下游水库抽水获得，目前已经建成全球最大的河北丰宁抽水蓄能电站就属于纯抽水型蓄能电站。我国抽水蓄能电站起步比较晚，最早于1968年和1973分别建成了河北平山和北京密云两座小型混合式抽水蓄能电站，装机容量只有11MW和22MW。目前我国已建、在建抽水蓄能电站约20座（数据来源于百度），《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》中提出的抽水蓄能储备项目247个，总装机规模约3.05亿千瓦。抽水蓄能电站的建设技术相对比较成熟，但是对于地理条件有一定要求，60%分布在华北和华东地区。
压缩空气储能：是一种将电能转化为压缩空气内能的储能方式。压缩空气储能主要利用电网负荷低谷时的剩余电力压缩空气，并将其储藏在高压密封设施内，在用电高峰释放出来驱动改造后的燃气轮机发电。其发展相比抽水蓄能技术更晚，1978年德国建成了全世界第一座压缩空气储能电站。目前我国首座压缩空气储能商业电站是2021年山东泰安肥城的10兆瓦压缩空气储能项目，充分利用泰安肥城边院地区地下盐穴密闭性好、稳定性高的天然优势。所以，压缩空气储能对于地理环境的要求更高，适用性比较局限。但是伴随隔热材料以及密封罐技术的发展，地面空气储能技术在不断发展，由于建设、维护成本比较低，是除抽水蓄能电站之后又一项可能大力发展的储能技术。
熔融盐储热：是一种将电能转化为热能的储能方式。熔盐是由60%的硝酸钠和40%的硝酸钾混合而成。其原理是利用相变技术，在相变过程中吸热和放热来存储和释放能量。一般与光伏技术相辅相成，被称为“光热”发电技术，白天利用太阳能将盐加热融化，将太阳能以热的形式存储起来，晚上需要用电的时候抽取液体熔盐释放热能发电。2016年，我国首个规模化熔融盐储能塔式光热电站在青海投运标志着我国正式具备光热+熔盐储能一整套完整技术。此项技术对于广袤而又阳光充足、日照时间长的西部地区来说，是一项非常有吸引力的技术。
飞轮蓄能：是一种将电能转化为动能的储能方式。在储能时，外界电能通过电力转换器变换后驱动电机运行，电机带动飞轮转子加速旋转，直至达到设定的某一转速，飞轮以动能的形式把能量储存起来。在接到能量释放信号后，高速旋转的飞轮带动电机发电，将动能以电能的形式释放出来，经电力转换器输出适用于负载的电流和电压，完成机械动能到电能转换的释放能量过程。在释放能量的过程中，飞轮的转速不断的下降。整个飞轮储能系统实现了电能的输入、储存和输出。但是，飞轮蓄能的能量密度低，针对不同的场景设定比较困难，未来主要适用于细分市场，作为大面积电力储备的可能性不大。
超导储能：是一种将电能转化为电磁能或者机械能的储能方式。目前超导储能主要有超导电磁储能和超导飞轮储能两种。超导电磁储能是采用超导线圈将电能转换为电磁能存储起来，而超导飞轮储能是采用超导磁悬浮轴承，利用超导无摩擦特性实现飞轮无能量损耗告诉旋转，将电能转化为飞轮的动能存储起来。2011年4月19日，由中科院电工研究所承担研制的世界首座配电级超导变电站在甘肃省白银市国家高新技术产业开发区投入实际配电网进行工程示范运行，这也是目前世界上唯一投入示范运行的超导变电站。充分利用了超导材料的低损耗、快速响应的特性。其优点就是储能密度高，损失小，反应快，功率大。但是目前高温超导材料研发、建造成本以及后期维护成本都比较高，得益于我国超导材料研究处于世界领先地位，未来，超导电磁储能技术可能会得到大的突破。
电化学储能：是一种将电能转换为化学能的储能方式。目前电化学储能主要是通过建造“大型充电宝”，在用电低谷时将为电池充电，用电高峰时再将电池内的电能释放，缓解电网负荷压力。2016年我国在位于大连西岗区的首个800兆瓦大型化学储能电站开始建设，总投资38亿元，2021年完工。该项目是目前全球最大的化学储能电站。伴随着纯电动汽车的普及，废旧电池的回收再利用是一个亟待解决的课题，目前已经有多家企业开始尝试通过电池储能技术的应用，这对于未来实现小范围纯电动汽车补能技术也是非常理想的一项技术。
氢气储能：是一种将电能转换为二次能源的储能方式。其原理是通过电解水把电能转换为氢气的化学能存储的一种技术，这是灰氢、蓝氢技术之后发展起来的“绿氢”制氢技术，利用绿色清洁能源实现二次能源转换。伴随着氢能源汽车的发展，氢气储能技术不但能够解决汽车动力燃料问题，也可以起到平衡电力需求的作用。这是未来解决汽车动力燃料来源的重要技术路线。
随着储能技术的不断发展，未来流体储能、超级电容器储能等技术也会逐渐发展。但都是为了通过“削峰填谷”手段实现电网高低负荷的平衡。 由于各种储能技术各有优缺点，使用的场景也不尽相同，所以，基于地域优势、投资回报率发展多种多样的储能技术，实现经济效益与社会效益的均衡发展。
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