储能技术分类及市场需求分析
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（2）锂电池。相较于铅酸蓄电池，锂电池具有能量密度高、 充放电效率高、安全性高的优点，可通过串联或并联获得高电压 或高容量，但电池寿命仍有待提高。锂电池各项关键技术的突破 以及资源和环保方面的优势，使得其在新能源汽车、新能源发 电、智能电网、国防军工等领域备受青睐。
（3）钠硫电池。钠硫电池具有能量密度高、充放电效率高、 运行成本低、占地面积小、维护方便等优点。但放电深度和循环 寿命有待提高，运行需要保持 300℃的高温环境，运行安全性还 需要更多工作予以保障。钠硫电池系统在平滑可再生能源发电 功率输出、削峰填谷、应急电源等领域已有应用。
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M 管理及其他 anagement and other
表 1 各种储能技术关键性能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ标对比
储能方式
锂电池组（1kW~10MW）
液流电池（5kW~100MW）
抽水蓄能（100~2000MW） 先进绝热压缩空气储能（示范
（中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司，河北 石家庄 050031）
摘 要 ：储能技术作为未来新能源系统和智能电网的重要组成部分，近年来产业化发展迅速，各类储能技术也日益成熟。本文
介绍了常见的几类储能形式的技术特性，进行了性能对比，并对储能产业现状、国内外市场需求进行了分析，以期推动储能技
电磁储能主要包括超级电容器储能和超导磁储能，是功率 型储能技术。
（1）超级电容器。超级电容器具有循环效率高、充放电速度 快、功率密度高、循环充放电次数多、工作温度范围广等优点。 它主要应用于电力系统中，具有时间短、功率负荷平滑、峰值电 能质量高等优点。其制约因素主要是能量密度低、自放电率较 高、成本较高。
（2）超导磁储能。超导磁储能是将通过变流器进入线圈的电 能转换为磁能进行储存的一种储能技术，在进行转换电能时，功 率输送无需进行能源的形式转换，其响应的速度为 ms 级，转换 与循环的效率较高，具有较大的功率密度和比容量。 1.3 物理储能
物理储能主要包括抽水蓄能、飞轮储能和压缩空气储能等。 （1）抽水蓄能。抽水蓄能是目前最成熟、建设规模最大的蓄 能方式。其主要应用领域包括系统的峰值负荷调节、调频、相位 调制、应急备用、黑启动和后备容量。进一步提高整体经济 , 高 水头抽水蓄能机组 , 高速度、大容量发展方向，未来的重点将基 于振动和空蚀、变形、止水以及磁性的研究，侧重于操作的可靠 性和稳定性，水量不大，使用连续供电的质量要求较高的速度控 制单元，实现自动频率控制 [2]。 （2）飞轮储能。飞轮储能技术比较成熟，具有可长期循环使 用、寿命长、几乎不受充放电次数限制、安装维护方便、对环境 无危害的优点。飞轮储能技术既可以提供有功和无功功率，又可 以从配网中吸收有功和无功功率，适合应用于配电网的电能质 量控制，负荷跟踪性好，能自动调节自身运行状态，实时控制配 电网电能质量，但其容量通常在 5kW~1.5MW 之间，远远低于抽 水蓄能和压缩空气储能的容量。 （3）压缩空气储能。压缩空气储能属于能量型规模化电网储 能技术，具有储能容量大、存储时间长、建设周期较短、寿命长 且无污染等优点，可用于削峰填谷、平抑可再生能源间歇性和参 与电网二次调频等 [3]。压缩空气储能装机容量可达数百兆瓦，规 模仅次于抽水蓄能，且技术较为成熟，其响应时间等特性适用于 电网调峰，便于开展大规模的商业化应用。 1.4 储能技术性能对比 目前，没有一种储能技术能够同时满足能量密度、功率密 度、储能效率、使用寿命、环境、成本等大规模应用的要求。不 同的储能技术具有不同的性能特点，也决定了其不同的电网应 用场景。各种储能技术关键性指标对比见表 1。
收稿日期 ：2019-11 作者简介 ：董舟，男，生于 1981 年，汉族，河北人，本科，正高级工程师，研究 方向 ：电力工程设计和管理。
2 储能产业现状简介 根据国际能源署（IRENA）数据，到 2017 年中，全球储能的
累计装机为 176GW。其中，抽水蓄能装机容量 169GW、占全球电 力储能总装机的 96%, 蓄热储能装机容量 3.3GW、占全球电力储 能总装机的 1.9%，电化学储能装机容量 1.9GW、占全球电力储能 总装机的 1.1%，机械储能（飞轮储能和压缩空气储能）总装机容
术在电力行业建设中的大规模应用。
关键词 ：储能技术 ；智能电网 ；技术特性 ；性能对比
中图分类号 ：TK02
文献标识码 ：A
文章编号 ：11-5004（2019）11-0181-2
储能主要是指电能的储存，并通过某种介质或者设备，将各 种形式的能量储存起来，根据现场所要应用的形式，将特定的能 量释放出来的过程。储能技术广泛应用于智能电网建设的发电、 输电、配电、用电四大环节，也是发展可再生能源接入、分布式 发电、微电网和电动汽车的必要支持技术。根据能量的具体形 式，储能可分为化学储能、电磁储能、物理储能等。
本文通过对各类储能技术特性和市场需求分析阐明了储能产业在电力建设中的重要作用和巨大发展前景我们应进一步加大相关技术研究切实推进其产业化应用使其在未来智能电网可再生能源接入分布式发电微网以及电动汽车发展中发挥其重要作用
M 管理及其他 anagement and other
储能技术分类及市场需求分析
董 舟，王 宁，李 凯，况 波，李江波，朱 青
1 储能技术分类及应用特点 1.1 化学储能
化学储能主要是指电池储能，其在储能密度、储能效率、储放 电速率等方面具有明显优势。化学储能主要适用于新能源发电侧 平滑波动、调频等快速响应的应用场景。目前适合电网规模化应 用的电池技术主要有铅酸电池、锂电池、钠硫电池和液流电池 [1]。
（1）铅酸电池。铅酸电池具有储能容量大、成本低、维护简 单等优点，但储能密度低、自放电率高、循环寿命短、重金属污 染、深度放电对电池寿命影响较大。目前，铅酸电池在备用电源 领域应用规模最大，例如，在电力系统正常运行时提供断路器开 关电源，在电厂、变电站中起到独立供电中断的作用。
（4）液流电池。液流电池具有高功率的输出、能够进行能量 转换，安全稳定的传输优点，可进行深度的放点与大电流放点过 程，并无需进行特殊保护。液流电池适用于平抑新能源发电波动、 辅助调峰、边远地区供电、工厂及办公楼供电、不间断电源场所 等，主要包括锌溴液流电池，氯化锌液流电池和全钒液流电池等。 1.2 电磁储能
（3）钠硫电池。钠硫电池具有能量密度高、充放电效率高、 运行成本低、占地面积小、维护方便等优点。但放电深度和循环 寿命有待提高，运行需要保持 300℃的高温环境，运行安全性还 需要更多工作予以保障。钠硫电池系统在平滑可再生能源发电 功率输出、削峰填谷、应急电源等领域已有应用。
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M 管理及其他 anagement and other
表 1 各种储能技术关键性能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ标对比
储能方式
锂电池组（1kW~10MW）
液流电池（5kW~100MW）
抽水蓄能（100~2000MW） 先进绝热压缩空气储能（示范
（中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司，河北 石家庄 050031）
摘 要 ：储能技术作为未来新能源系统和智能电网的重要组成部分，近年来产业化发展迅速，各类储能技术也日益成熟。本文
介绍了常见的几类储能形式的技术特性，进行了性能对比，并对储能产业现状、国内外市场需求进行了分析，以期推动储能技
电磁储能主要包括超级电容器储能和超导磁储能，是功率 型储能技术。
（1）超级电容器。超级电容器具有循环效率高、充放电速度 快、功率密度高、循环充放电次数多、工作温度范围广等优点。 它主要应用于电力系统中，具有时间短、功率负荷平滑、峰值电 能质量高等优点。其制约因素主要是能量密度低、自放电率较 高、成本较高。
（2）超导磁储能。超导磁储能是将通过变流器进入线圈的电 能转换为磁能进行储存的一种储能技术，在进行转换电能时，功 率输送无需进行能源的形式转换，其响应的速度为 ms 级，转换 与循环的效率较高，具有较大的功率密度和比容量。 1.3 物理储能
物理储能主要包括抽水蓄能、飞轮储能和压缩空气储能等。 （1）抽水蓄能。抽水蓄能是目前最成熟、建设规模最大的蓄 能方式。其主要应用领域包括系统的峰值负荷调节、调频、相位 调制、应急备用、黑启动和后备容量。进一步提高整体经济 , 高 水头抽水蓄能机组 , 高速度、大容量发展方向，未来的重点将基 于振动和空蚀、变形、止水以及磁性的研究，侧重于操作的可靠 性和稳定性，水量不大，使用连续供电的质量要求较高的速度控 制单元，实现自动频率控制 [2]。 （2）飞轮储能。飞轮储能技术比较成熟，具有可长期循环使 用、寿命长、几乎不受充放电次数限制、安装维护方便、对环境 无危害的优点。飞轮储能技术既可以提供有功和无功功率，又可 以从配网中吸收有功和无功功率，适合应用于配电网的电能质 量控制，负荷跟踪性好，能自动调节自身运行状态，实时控制配 电网电能质量，但其容量通常在 5kW~1.5MW 之间，远远低于抽 水蓄能和压缩空气储能的容量。 （3）压缩空气储能。压缩空气储能属于能量型规模化电网储 能技术，具有储能容量大、存储时间长、建设周期较短、寿命长 且无污染等优点，可用于削峰填谷、平抑可再生能源间歇性和参 与电网二次调频等 [3]。压缩空气储能装机容量可达数百兆瓦，规 模仅次于抽水蓄能，且技术较为成熟，其响应时间等特性适用于 电网调峰，便于开展大规模的商业化应用。 1.4 储能技术性能对比 目前，没有一种储能技术能够同时满足能量密度、功率密 度、储能效率、使用寿命、环境、成本等大规模应用的要求。不 同的储能技术具有不同的性能特点，也决定了其不同的电网应 用场景。各种储能技术关键性指标对比见表 1。
收稿日期 ：2019-11 作者简介 ：董舟，男，生于 1981 年，汉族，河北人，本科，正高级工程师，研究 方向 ：电力工程设计和管理。
2 储能产业现状简介 根据国际能源署（IRENA）数据，到 2017 年中，全球储能的
累计装机为 176GW。其中，抽水蓄能装机容量 169GW、占全球电 力储能总装机的 96%, 蓄热储能装机容量 3.3GW、占全球电力储 能总装机的 1.9%，电化学储能装机容量 1.9GW、占全球电力储能 总装机的 1.1%，机械储能（飞轮储能和压缩空气储能）总装机容
术在电力行业建设中的大规模应用。
关键词 ：储能技术 ；智能电网 ；技术特性 ；性能对比
中图分类号 ：TK02
文献标识码 ：A
文章编号 ：11-5004（2019）11-0181-2
储能主要是指电能的储存，并通过某种介质或者设备，将各 种形式的能量储存起来，根据现场所要应用的形式，将特定的能 量释放出来的过程。储能技术广泛应用于智能电网建设的发电、 输电、配电、用电四大环节，也是发展可再生能源接入、分布式 发电、微电网和电动汽车的必要支持技术。根据能量的具体形 式，储能可分为化学储能、电磁储能、物理储能等。
本文通过对各类储能技术特性和市场需求分析阐明了储能产业在电力建设中的重要作用和巨大发展前景我们应进一步加大相关技术研究切实推进其产业化应用使其在未来智能电网可再生能源接入分布式发电微网以及电动汽车发展中发挥其重要作用
M 管理及其他 anagement and other
储能技术分类及市场需求分析
董 舟，王 宁，李 凯，况 波，李江波，朱 青
1 储能技术分类及应用特点 1.1 化学储能
化学储能主要是指电池储能，其在储能密度、储能效率、储放 电速率等方面具有明显优势。化学储能主要适用于新能源发电侧 平滑波动、调频等快速响应的应用场景。目前适合电网规模化应 用的电池技术主要有铅酸电池、锂电池、钠硫电池和液流电池 [1]。
（1）铅酸电池。铅酸电池具有储能容量大、成本低、维护简 单等优点，但储能密度低、自放电率高、循环寿命短、重金属污 染、深度放电对电池寿命影响较大。目前，铅酸电池在备用电源 领域应用规模最大，例如，在电力系统正常运行时提供断路器开 关电源，在电厂、变电站中起到独立供电中断的作用。
（4）液流电池。液流电池具有高功率的输出、能够进行能量 转换，安全稳定的传输优点，可进行深度的放点与大电流放点过 程，并无需进行特殊保护。液流电池适用于平抑新能源发电波动、 辅助调峰、边远地区供电、工厂及办公楼供电、不间断电源场所 等，主要包括锌溴液流电池，氯化锌液流电池和全钒液流电池等。 1.2 电磁储能