各种储能技术的性能比较和应用选择

储能技术种类繁多，他们的特点各异。在实际工程项目中，要根据储能技术的特征，应用的目的和需求，来选择其种类、安装地点、容量以及各种技术的配合，还要考虑用户的经济承受能力，进行综合比较来选择适当的技术。

供选择的主要特征包括：

①能量密度(kWh or MWh)；

②功率密度(kW or MW)；

③响应时间(-ms, -s, -minute)；

④储能效率(充放电效率)；

⑤设备寿命(年)或充放电次数；

⑥技术成熟度；

⑦经济因素(投资成本、运行和维护费用)；

⑧安全和环境方面的考虑。

1、放电时间对比

储能技术性能如果按放电时间划分，可分为：

①短放电时间（秒至分钟级），如超级电容器、超导储能、飞轮储能。

②中等放电时间（分钟至小时级），如飞轮储能、各种电池等。

③较长放电时间（小时至天级），如各类电池、抽水蓄能、压缩空气等。

④特长放电时间（天至月级），如氢和合成天然气。

上述放电时间短的，常常是功率型的，一般可用作UPS和提高电能质量。 中等放电时间的，可用于电源转接。 较长或特长时间的，一般是能量型的，可用于系统的能量管理。 目前应用最广泛的大型抽水蓄能可以解决天级的储能要求，要满足周和月级的储能需求要依靠其他种类储能手段，如氢和合成天然气。

2、功率对比

大规模、永久储能的应用可分为三类：

①电能质量要求： 在该应用中，储存能量仅用于在几秒钟或更少的时间，以确保传输电能的品质。

②应急能量要求： 在这些应用中，贮存的能量可用几秒到几分钟，从一个电源切换到另一个电源时，以保证电能的连续性。

③系统能量管理要求： 在这些应用中，储能系统用于发电和消耗之间的去耦及同步。 典型的应用是负载平衡，这意味着在非高峰时储存能量（能量成本低），并在高峰时段使用存储的能量（能量较高的成本）。

3、效率对比

储能的效率和寿命（循环的最大数）是两个重要参数，因为它们影响到存储的成本。

4、投资对比

投资成本是一个重要的经济参数，影响能源生产的总成本。每个循环的成本可能是评估能量存储系统成本的最佳方式。下图给出投资的主要组分，考虑到耐用性和效率。

5、密度对比

存储系统的体积很重要，首先，它可能被安装在一个受限制的或昂贵的空间，例如在城市地区。其次，体积增加，则需要更多的材料和更大的施工现场，从而增加了系统的总成本。

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