想快速了解储能技术的全貌，请记住这75条

以下内容全部出自机械工业出版社出版的《储能技术》一书，由清华大学梅生伟教授牵头组织编写，是国内第一本正式的储能专业教材，目前已有多所重点高校选择该书作为储能专业学科的通识教材。

1.广义的储能包括一次能源、二次能源和热能等各种形式的能量的存储。

2.狭义的储能是指利用机械、电气、化学等的方式将能量存储起来的一系列技术和措施，通常指储电、储热和储氢。

3.储能是现代电网、可再生能源高占比系统、新能源电动汽车、“互联网+”智慧能源的重要组成部分和关键支撑技术。

4.储能根据不同载体技术类型可分为机械类储能、电气类储能、电化学储能、热储能和氢储能五大类。

5.储能技术已经历了初步探索、多元发展和高速发展三个历史时期。

6.我国储能产业还处于发展的初级阶段，我们需要认清挑战，解决问题。

7.未来几十年，全球对于新能源的布局会给储能带来非常大的应用空间。

8.抽水蓄能电站是一种特殊形式的水电站，一般由上水库、输水系统、厂房、下水库和开关站等组成。

9.电力系统通过抽水蓄能电站以能量转换的方式，将电能在时间重新分配，从而可以协调电力系统的发电和用电在时间上和数量上的不一致性。

10.抽水蓄能电站集储能与发电两大功能于一体，对电网具有削峰填谷的功能，同时还具有调频、调相(调压)、事故备用、黑启动等功能。

11.抽水蓄能电站的水头特性，就是电站水头值与上水库蓄能库容的放水量间的关系。

12.水库的能量特性，就是电站发电量与上水库蓄能库容的放水量间的关系。

13.利用电站的水头-能量特性图，可求出上水库从某一水位开始放水至另一水位止可得到的发电量。

14.抽蓄机组的基本工况包括静止工况、发电工况、抽水工况和调相工况。其中调相工况可分为发电调相和抽水调相，两者原理相同，运行特点不同。

15.抽蓄机组常见的工况切换有12种方式，其中起动和制动是工况切换过程中需要重点讨论的问题。

16.二机可逆式机组有起动电动机起动、异步起动、同步起动和半同步起动四种方式。制动主要依靠电气制动。

17.抽蓄机组的可用率和起动成功率是机组运行要求的主要指标，两者是相互联系的。

18.近年来，涌现出了一批新型抽水蓄能技术，其中，最具有代表性的是变速抽水蓄能技术和海水抽水蓄能技术，它们一定程度上指明了抽水蓄能技术未来的发展方向。

19.变速抽水蓄能机组具有自动跟踪电网频率变化和高速调节有功功率等优点。由于可变速机组可运行水头范围增大，可以降低上水库大坝高度，节省建设成本。

20.海水抽水蓄能利用大海作为下水库，电站的建设对环境的影响较小。同时，利用大海作为下水库不仅能够节省下水库的建设费用，而且不受补水水量的限制，使得大型抽水蓄能电站选址较容易。

21.压缩空气储能是采用压缩空气作为能量载体，实现能量存储和跨时间、空间转移和利用的一种能源系统。

22.压缩空气储能可广泛用于电源侧、电网侧和用户侧，发挥调峰、调频、容量备用、无功补偿和黑启动等作用；在我国大力发展新型电力系统和“双碳” 目标愿景下，压缩空气储能技术未来具有非常广阔的应用前景。

23.电化学储能通过储能电池完成能量储存、释放与管理过程。

24.电化学储能技术在电力系统中应用广泛，应用于发电、输电、配电、送电等四个环节。

25.铅酸电池的电极由铅及其氧化物制成，电解液采用硫酸溶液。放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。

26.锂离子电池是目前能量密度最高的实用二次电池，锂离子电池是以锂离子为活性离子，充放电时集电器中的锂离子经过电解液在正负极之间脱嵌，将电能储存在嵌入（或插入）锂的化合物电极中的一种电化学储能方式。

27.液流电池的正极与和负极电解液分别装在两个储罐中，利用送液泵使得电解液通过电池循环，并通过外接管路与流体泵使电解质溶液流入电池堆内进行反应。

28.钠硫电池是高温钠系电池的一种，钠离子透过电解质隔膜与硫之间发生可逆反应，形成能量的释放和储存。

29.铅酸电池原材料来源丰富、安全可靠、技术成熟、成本低廉；锂离子电池放电电压稳定，能量密度大，寿命较长，自放电率低；液流储能电池容量调节范围宽、充放电效率高、循环寿命长、响应迅速且对环境友好；钠硫电池体积能量密度高、质量功率密度大，工作温度高。

30.锂离子电池适用于对能量密度、循环寿命要求较高的大规模储能应用场景。液流电池非常适合规模化、长时间储能的应用场景。钠硫电池因其可在高温环境下工作，在电力系统有广阔的应用前景。

31.目前电化学储能技术需要具备高效率、低成本、长寿命、高安全、低污染、易回收的特性。

32.随着研究的不断深入，钠离子电池、超级电池、钠/氯化镍电池和锂硫电池等一些新型电池技术的潜在优势被不断发掘。

33.氢能具有储量丰富，燃烧热值高，可存储，可转化形式广的优点。

34.氢气的制备可以分为化石能源重整制氢、电解水制氢、新型制氢技术三类。

35.化石能源重整制氢是目前制氢的主流技术，可分为煤气化制氢、天然气水蒸气重整制氢、重油制氢。

36.电解水制氢分为酸/碱溶液电解制氢、质子交换膜（PEM）水电解制氢、高温固体氧化物（SOEC）水电解制氢。

37.新型制氢技术包括生物制氢及光催化制氢两类。

38.氢能的中游储运方式可分为氢的高压气态储运、低温液态储运及固态储运三类。

39.高压储运是先将氢气加压，随后装在高压容器中，使用交通工具进行输送，该储运方法在技术上较为成熟。

40.液氢的质量储氢效率比高压气态储氢高，适宜储存空间和质量有限的运载场合，但液氢容易蒸发，需在储运时做好绝热。

41.固态储氢性能与材料息息相关，可以分为物理吸附储氢和化学吸附储氢。

42.氢能应用具有多转换性的特点，应用的主要方式有直接燃烧、通过燃料电池转化为电能和化学反应。

43.由于盐穴储氢具有低的渗透率，良好的蠕变，低垫气量等特点，是储氢的新途径之一。如中盐集团联合梅生伟教授团队在国内开展的盐穴储氢研究。

44.利用太阳能产生的电能用于电解水产生氢能、并将二氧化碳加氢转化为“绿色”甲醇等液体燃料。如中国科学院大连化物所的李灿院士团队提出的“液态阳光”概念，提供了一条可再生能源到绿色液体燃料生产的新途径。

45.对于氢能的综合利用，还可以全方位的考虑，如青海大学梅生伟教授团队提出在青海省龙羊峡水库开展光-水-氢-渔协同能源生态系统，将电解制氢过程中的副产品氧气应用于冷水鱼养殖中。

46.热能是不同品位能源之间转换的重要枢纽，在可再生能源装机容量急剧扩张的今天，发展出能够实现热能的规模化时空转移和高效利用的储热技术尤为重要。

47.显热储热技术未来应当致力于开发具备更高运行温度、更大储热密度的新材料。

48.潜热储热技术未来应当从探明分子结晶及能量转变等物理过程的机理、将实验和科学研究规模推向工程应用两个方面发展。

49.热化学储热技术未来应当致力于解决化学反应与传热的匹配、储热过程中系统运行参数和系统设计参数的控制以及提高充放热时的稳定性这三大问题。

50.飞轮储能系统储能时，通过电动机带动飞轮旋转，将电能转化为动能进行快速存储，并在需要的时候将动能转换为电能实现能量释放。

51.飞轮储能具有能量密度大、充电时间短等优点。

52.飞轮储能装置由飞轮转子、轴承系统、电机系统、电能变换器以及真空冷却系统构成。

53.飞轮储能可以用于不间断供电UPS系统、脉冲功率电源等领域。

54.超导储能系统利用超导线圈通入电流转化为电磁能的形式存储能量，在需要时可以通过对开关的控制实现能量向外输出。

55.超导储能具有储能效率极高、储能密度高等优点，同时也存在储能材料价格较高的缺点。

56.超导储能装置由超导线圈、失超保护、冷却系统、变流器、控制系统等组成。

57.超导储能系统在电力系统中具有稳定系统频率和电压的作用。

58.超级电容是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的储能装置，通过电极与电解液形成的界面双电层来收藏电荷从而实现能量的储存。

59.超级电容在充放电效率、功率密度、循环使用寿命等方面则具有非常优异的性能。

60.超级电容按照储能原理分为双电层电容器和法拉第电容。

61.超级电容可应用于瞬间大功率供给、车辆再生制动能量回收、汽车优化控制、新能源电力系统及电网的电能质量改善等多领域多环节中。

62.电池成组技术将电池单体通过成组方式组合成比电池单体能量等级更高的电池模组，是大容量储能系统的核心技术之一。

63.根据实际要求，电池模组通过串并联的方式进行组合后与储能变流器连接，将直流电变为交流电，再通过升压变压器提高电压等级，经汇流后连接至高压母线上。

64.风电场、光伏电站等新能源发电站的出力具有较大的波动性，其并网发电后会引发电网出现电力平衡等一系列问题。为了平抑新能源出力的波动，可以在电网配置一定容量的储能，通过储能系统的充放电调节，减小新能源的出力波动。

65.在电力系统的运行调度过程中，电力调度中心需要为各个发电厂制定日发电计划。考虑到了新能源场站的随机间歇性，需要加配储能电站，并通过跟踪控制补偿新能源场站实际功率与发电计划的差值，以满足运行调度要求。

66.削峰填谷是储能在电力系统的一个重要应用场景。在电力负荷处于低谷期时，电网向储能系统充电；在电力负荷处于高峰期时，储能系统向电网放电。一般可以采用恒功率充放电和功率差充放电两种控制方式。

67.对储能电站内部的各个储能单元进行功率分配时，需要考虑每个储能单元的电池荷电状态、待充放电功率等因素的影响。根据实际情况可分别采取均分法、比例法和SOC分区法对每个储能单元的充放电功率进行分配。

68.储能在发电侧主要能够平滑新能源输出功率波动、跟踪计划出力等；在电网侧主要能够辅助火电厂AGC调频等；在用户侧主要能够储能应急式和供电提高供电能力等。

69.储能的成本与其类型及应用场景有关，从投入时序角度考虑，主要分为初始投资成本、运营维护成本等；从运行角度分析，主要有度电成本、里程成本等。

70.储能在电力系统的各种应用场景的收益可分为两类：储能带来的新增收益；因采用储能而减少的投资或运行成本。

71.储能的经济性分析指标主要有三种：以时间为计量单位的时间型指标；以货币为计量单位的价值型指标；以相对量表示的效率型指标。

72.储能在电力系统的主要应用模式包括：储能与火电联合运行、储能与可再生能源联合运行、电网侧储能和用户侧储能。

73.动力电池的梯级利用包括主要包括回收、拆解、检测、筛选、成组、集成等环节，其中回收采用汽车厂商自营回收模式、生产商联合回收模式和第三方回收模式。

74.常见的电池性能指标包括电池内阻、可用容量、电压、循环寿命等，需要根据这些性能指标对退役电池进行检测，为其梯级利用提供依据。

75.在市场、技术、政策等共同驱动下，储能技术逐渐走向成熟，市场需求剧增，成本下降较快，有望在不久的将来获得较高的经济效益，并由此进入可持续的规模化发展快车道。