四 熱儲(chǔ)能
（1）基本原理
在一個(gè)熱儲(chǔ)能系統(tǒng)中，熱能被儲(chǔ)存在隔熱容器的媒質(zhì)中，以后需要時(shí)可以被轉(zhuǎn)化回電能，也可直接利用而不再轉(zhuǎn)化回電能。
熱儲(chǔ)能有許多不同的技術(shù)，可進(jìn)一步分為顯熱儲(chǔ)存（sensible heat storage）和潛熱儲(chǔ)存（latent heat storage）等。顯熱儲(chǔ)存方式中，用于儲(chǔ)熱的媒質(zhì)可以是液態(tài)的水，熱水可直接使用，也可用于房間的取暖等，運(yùn)行中熱水的溫度是有變化的。而潛熱儲(chǔ)存是通過相變材料（ Phase Change Materials， PCMs）來完成的，該相變材料即為儲(chǔ)存熱能的媒質(zhì)。
（2）缺點(diǎn)
n 熱儲(chǔ)能要各種高溫化學(xué)熱工質(zhì)，應(yīng)用場(chǎng)合比較受限。
（3）應(yīng)用
由于熱儲(chǔ)能儲(chǔ)存的熱量可以很大，所以在可再生能源發(fā)電的利用上會(huì)有一定的作用。熔融鹽常常作為一種相變材料，用于集熱式太陽(yáng)能熱發(fā)電站中。此外，還有許多其他種類的儲(chǔ)熱技術(shù)正在開發(fā)中，它們有許多不同的作用。
五 化學(xué)類儲(chǔ)能
化學(xué)類儲(chǔ)能主要是指利用氫或合成天然氣作為二次能源的載體。
（1）基本原理
利用待棄掉的風(fēng)電制氫，通過電解水，將水分解為氫氣和氧氣，從而獲得氫。以后可直接用氫作為能量的載體，再將氫與二氧化碳反應(yīng)成為合成天然氣（甲烷），以合成天然氣作為另一種二次能量載體。
（2）優(yōu)點(diǎn)
采用這兩種物質(zhì)作能量載體的好處是儲(chǔ)存的能量很大，可達(dá)TWh級(jí)；
儲(chǔ)存的時(shí)間也很長(zhǎng)，可達(dá)幾個(gè)月；
另外氫和合成天然氣除了可用于發(fā)電外，還可有其他利用方式，如交通等。
（3）缺點(diǎn)
全周期效率較低，制氫效率只有70%左右，而制合成天然氣的效率60-65%，從發(fā)電到用電的全周期效率更低，只有30%-40%
（4）應(yīng)用
將氫與二氧化碳合成為甲烷的過程也被稱作為P2G技術(shù)（power to gas）。 德國(guó)熱衷于推動(dòng)此項(xiàng)技術(shù)，已有示范項(xiàng)目在德國(guó)投入運(yùn)行。以天然氣為燃料的熱電聯(lián)產(chǎn)或冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)已成為分布式發(fā)電和微電網(wǎng)的重要組成部分，在智能配電網(wǎng)中發(fā)揮著重要的作用，氫和合成天然氣為分布式發(fā)電提供了充足的燃料。
六 各種儲(chǔ)能技術(shù)的性能比較和應(yīng)用選擇
儲(chǔ)能技術(shù)種類繁多，他們的特點(diǎn)各異。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，要根據(jù)各種儲(chǔ)能技術(shù)的特點(diǎn)以及對(duì)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行綜合比較來選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)。供選擇的主要特征包括：①能量密度 （kWh or MWh）；②功率密度 （kW or MW）；③響應(yīng)時(shí)間（-ms， -s， -minute）；④儲(chǔ)能效率 （充放電效率）；⑤設(shè)備壽命 （年）或充放電次數(shù)；⑥技術(shù)成熟度；⑦經(jīng)濟(jì)因素 （投資成本、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用）；⑧安全和環(huán)境方面的考慮。
在實(shí)際工程項(xiàng)目中，要根據(jù)儲(chǔ)能技術(shù)的上述特征，應(yīng)用的目的和需求，來選擇其種類、安裝地點(diǎn)、容量以及各種技術(shù)的配合，還要考慮用戶的經(jīng)濟(jì)承受能力。
6.1 放電時(shí)間對(duì)比
儲(chǔ)能技術(shù)性能如果按放電時(shí)間劃分，可分為
①短放電時(shí)間（秒至分鐘級(jí)），如超級(jí)電容器、超導(dǎo)儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能，
②中等放電時(shí)間（分鐘至小時(shí)級(jí)），如飛輪儲(chǔ)能、各種電池等，
③較長(zhǎng)放電時(shí)間（小時(shí)至天級(jí)），如各類電池、抽水蓄能、壓縮空氣等，
④特長(zhǎng)放電時(shí)間（天至月級(jí)），如氫和合成天然氣。
上述放電時(shí)間短的，常常是功率型的，一般可用作UPS和提高電能質(zhì)量。中等放電時(shí)間的，可用于電源轉(zhuǎn)接。較長(zhǎng)或特長(zhǎng)時(shí)間的，一般是能量型的，可用于系統(tǒng)的能量管理。目前應(yīng)用最廣泛的大型抽水蓄能可以解決天級(jí)的儲(chǔ)能要求，要滿足周和月級(jí)的儲(chǔ)能需求要依靠其他種類儲(chǔ)能手段，如氫和合成天然氣。
不同儲(chǔ)能技術(shù)的儲(chǔ)能容量能量和放電時(shí)間的比較示于圖，可以看出不同的儲(chǔ)能技術(shù)處于圖中不同的位置。
6.2 功率對(duì)比
大規(guī)模、永久儲(chǔ)能的應(yīng)用可分為三類：
① 電能質(zhì)量要求：在該應(yīng)用中，儲(chǔ)存能量?jī)H用于在幾秒鐘或更少的時(shí)間，以確保傳輸電能的品質(zhì)。
② 應(yīng)急能量要求：在這些應(yīng)用中，貯存的能量可用幾秒到幾分鐘，從一個(gè)電源切換到另一個(gè)電源時(shí)，以保證電能的連續(xù)性。
③ 系統(tǒng)能量管理要求：在這些應(yīng)用中，儲(chǔ)能系統(tǒng)用于發(fā)電和消耗之間的去耦及同步。典型的應(yīng)用是負(fù)載平衡，這意味著在非高峰時(shí)儲(chǔ)存能量（能量成本低），并在高峰時(shí)段使用存儲(chǔ)的能量（能量較高的成本）。
6.3 效率對(duì)比
儲(chǔ)能的效率和壽命（循環(huán)的最大數(shù)）是兩個(gè)重要參數(shù)，因?yàn)樗鼈冇绊懙酱鎯?chǔ)的成本。下圖給出不同存儲(chǔ)技術(shù)相對(duì)于效率和壽命的特點(diǎn)。
6.4 投資對(duì)比
投資成本是一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)參數(shù)，影響能源生產(chǎn)的總成本。每個(gè)循環(huán)的成本可能是評(píng)估能量存儲(chǔ)系統(tǒng)成本的最佳方式。下圖給出投資的主要組分，考慮到耐用性和效率。
6.5 密度對(duì)比
存儲(chǔ)系統(tǒng)的體積很重要，首先，它可能被安裝在一個(gè)受限制的或昂貴的空間，例如在城市地區(qū)。其次，體積增加，則需要更多的材料和更大的施工現(xiàn)場(chǎng)，從而增加了系統(tǒng)的總成本。
