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在熱電聯(lián)產廠中使用蓄熱的可能性，以支持可再生能源資源的整合
熱能儲存可以提高熱電聯(lián)產廠的運行靈活性，更高水平地參與平衡電力市場。在區(qū)域供熱中，蓄熱是指將熱量以熱水等形式儲存，在常壓蓄熱系統(tǒng)中，水溫略低于沸點，約為 95°C 至 98°C。加壓水箱的水溫通常在 120°C 至 130°C 之間。這種儲水罐的體積從 100 立方米到 50 000 立方米不等，相當于每個負載周期大約 10 兆瓦時（MWh）到 2 千兆瓦時（GWh）的儲熱量。
在大氣壓力下儲存能源的儲存設施投資成本相對低于加壓儲存設施。 不過，加壓存儲技術的單位體積具體存儲容量要高出 30% 至 40%。
如今，蓄熱設施的重點是減少高峰負荷鍋爐的運行，避免成本高昂的重啟過程。 此外，在存在區(qū)域供熱網絡的情況下，熱價對熱電聯(lián)產廠商業(yè)模式的選擇也會產生重大影響。在可再生能源利用迅速增加的情況下，熱電聯(lián)產將主要以兩種策略運行。
案例a高電價
高剩余負荷* 主要側重于電力生產，剩余熱量在可用時被輸送到區(qū)域供熱網絡。然而，在許多熱電聯(lián)產設施中，熱量和電力生產是硬性耦合的。因此，中度或低度的熱需求會導致發(fā)電量下降。在這種情況下，蓄熱系統(tǒng)可以作為散熱器，在熱需求低時增加發(fā)電量（反之亦然）。
案例b低電價
低剩余負荷或負剩余負荷 在這種情況下，電價低于熱電聯(lián)產的發(fā)電成本。因此，熱電聯(lián)產要么停機，要么以防止停機所需的最低水平運行，任何熱量需求都由先前充好電的蓄熱系統(tǒng)來滿足。在這種情況下，如果電力沒有更高的應用價值，熱電聯(lián)產設施可替代性地集成輔助電加熱系統(tǒng)（電加熱）。將熱電聯(lián)產設備、蓄熱設備和電力供熱系統(tǒng)結合起來，可將可再生能源產生的多余電力直接整合到區(qū)域供熱網絡中。
優(yōu)勢堆疊
一種技術或系統(tǒng)通過提供多種兼容應用獲得收益的能力被稱為 "效益堆疊"，是許多儲能技術價值主張的關鍵。兼容性的衡量標準是一項技術在技術上提供和運營管理效益堆棧中包含的應用的能力。
可以從技術潛力的角度對某項技術是否適用于個別應用進行大致評估。對于蓄電而言，放電時間、響應時間和額定功率是衡量其適用性的首要指標。對于熱存儲，存儲輸出溫度和容量可作為確定特定應用適用性的起點。在圖 1 中，功率要求與能量要求的關系圖說明了最適合某些應用的組合。
如表 4 所示，還可以通過考慮當前能源系統(tǒng)的特點來大致確定近期的適用性。
位置
能源存儲的部署可以在能源系統(tǒng)的供應、傳輸和分配以及需求（最終用途）部分中實現（圖 2）。個別儲能技術的最佳部署位置取決于這些技術將為能源系統(tǒng)中的特定位置提供的服務。此外，智能電網和其他新型能源基礎設施技術的引入也會影響未來儲能技術的最佳部署位置。圖 2 所示的假設儲能部署說明了在整個電力系統(tǒng)中廣泛部署各種儲能技術的情況。該示例包括在電網的供應、輸配和需求部分的部署，以及不同規(guī)模和類型的儲能技術。
當今儲能技術的現狀
目前，電力和熱能存儲技術處于不同的發(fā)展水平，從早期的研發(fā)階段到成熟的部署技術：《國際能源署技術路線圖：儲能技術附件》包括許多儲能技術的深入描述和項目實例。圖 3 顯示了一些關鍵技術的相關初始資本投資要求和技術風險，以及其當前的發(fā)展階段（即研發(fā)、示范和部署或商業(yè)化階段）。
目前的裝機容量
雖然有一些數據集對當今能源系統(tǒng)中的儲能能力進行了量化，但由于缺乏廣泛且可獲取的數據，以及對基準線應包括哪些內容的定義存在沖突，因此試圖全面總結當前全球儲能裝機容量的努力舉步維艱。如今，為一些國家（包括美國和日本以及歐洲的一些地區(qū)）的特定儲能技術子集建立基準線要容易一些。
在這些情況下，可以找到大規(guī)模并網儲能系統(tǒng)的數據。這些數據顯示，目前全球電網至少安裝了 140 千兆瓦（GW）的大規(guī)模儲能系統(tǒng)。其中絕大部分（99%）是 PSH 技術（圖 4）。另外 1%則包括電池、CAES、飛輪和氫儲能。
數據缺口依然存在，這對為當前裝機容量建立可靠基線的嘗試以及分析聯(lián)網和離網系統(tǒng)未來潛力的工作提出了挑戰(zhàn)。尚未對現有基礎設施中分布式儲能的潛力進行評估；不過，歐洲可再生能源中心 IA 最近就這一主題啟動了一項新活動（附件 28，"通過分布式儲能整合可再生能源"）。
就熱能儲存而言，目前最常見的技術之一是家用熱水箱。在澳大利亞、美國、中國和日本等多個國家，隨著公用事業(yè)公司尋求降低峰值負荷和消費者尋求降低電費，其他技術，如冰水和冷水儲存，也發(fā)揮著重要作用。在加拿大、德國和許多其他歐洲國家，地下熱能儲存（UTES）系統(tǒng)也經常出現（見下文）。
有關熱能和電力存儲技術的簡要技術描述和現有項目實例，請參見國際能源署儲能技術附件。表 6 從幾個技術特征方面描述了一系列儲能技術。由于這些技術不能無損耗地存儲和釋放能量，因此表中包含了效率值。
儲能技術說明
抽水蓄能水力發(fā)電（PSH）系統(tǒng)利用海拔高度的變化來儲存非高峰期的電力，以供日后使用。在非高峰期，水從低處的水庫抽到高處的水庫。隨后，讓水流回較低的水庫，以類似于傳統(tǒng)水電站的方式發(fā)電。
地下熱能儲存（UTES）系統(tǒng)將加熱或冷卻后的水抽入地下，供日后用作供熱或制冷資源。這些系統(tǒng)包括含水層和鉆孔熱能儲存系統(tǒng)，將水抽入（或抽出）現有含水層或人造鉆孔。
壓縮空氣儲能（CAES）系統(tǒng)利用非峰值電力壓縮空氣，將其儲存在地下洞穴或儲氣罐中。這些空氣隨后被釋放到燃氣輪機的燃燒器中，在用電高峰期發(fā)電。
地坑儲能系統(tǒng)使用淺坑，這些淺坑被挖開并填滿儲能介質（通常是礫石和水），然后覆蓋一層絕緣材料。
熔鹽在室溫和大氣壓力下是固體，但在加熱時會發(fā)生相變。這種液態(tài)鹽常用于在 CSP 設施中儲存熱量，以便隨后用于發(fā)電。
電池利用兩個或多個電化學電池的化學反應來實現電子流動。例如鋰電池（如鋰離子電池、鋰聚合物電池）、硫化鈉電池和鉛酸電池。
熱化學儲能利用可逆的化學反應，以化合物的形式儲存熱能。根據熱化學反應的特性，這種能量可在不同溫度下釋放。
化學儲氫利用氫作為能量載體，通過電解等方式儲存電能。電能經過轉換、儲存，然后重新轉換為所需的最終使用形式（如電能、熱能或液體燃料）。
飛輪是一種高速旋轉的機械裝置，可將電能儲存為旋轉能。 隨后，飛輪轉子減速，釋放出快速爆發(fā)的能量（即釋放功率大、持續(xù)時間短）。
超級電容器將能量儲存在相隔較小距離的兩塊導電板之間的大靜電場中。 利用這種技術可以快速儲存和釋放電能，從而產生短時間的能量爆發(fā)。
超導磁能儲能（SMES）系統(tǒng)將能量儲存在磁場中。 這個磁場是通過直流電流入超冷線圈產生的。在低溫超導材料中，電流幾乎不會遇到任何阻力，因此可以在超導線纜線圈中長時間循環(huán)而不會損失能量。
固體介質儲能系統(tǒng)將能量儲存在固體材料中，以便日后用于加熱或冷卻。 在許多國家，電加熱器包括固體介質存儲（如磚塊或混凝土），以幫助調節(jié)熱量需求。
冰蓄能是潛熱蓄能的一種形式，即能量儲存在一種材料中，這種材料在儲存和釋放能量的過程中會發(fā)生相變。相變是指介質在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之間的轉換。這種轉變可以發(fā)生在任一方向（即從液態(tài)轉變?yōu)楣虘B(tài)或反之），這取決于能量是被儲存還是被釋放。
