中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：目前已有電力儲(chǔ)能技術(shù)包括抽水電站（Pumped Hydro）、壓縮空氣（Compressed Air Energy Storage System, CAES）、蓄電池（Secondary Battery）、液流電池（Flow Battery）、超導(dǎo)磁能（Superconducting Magnetic Energy Storage System, SMES）、飛輪（Flywheel）和電容（Capacitor）等。本文將對各種儲(chǔ)能技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用現(xiàn)狀、經(jīng)濟(jì)性分析、市場預(yù)測、發(fā)展趨勢、以及產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)行綜合分析。
抽水蓄能電站
（一）技術(shù)原理
抽水蓄能電站在用電低谷通過水泵將水從低位水庫送到高位水庫，從而將電能轉(zhuǎn)化為水的勢能存儲(chǔ)起來，如圖1所示，其儲(chǔ)能總量同水庫的落差和容積成正比。在用電高峰，水從高位水庫排放至低位水庫驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電。抽水蓄能電站的工作方式同常規(guī)水電站類似，具有技術(shù)成熟、效率高、容量大、儲(chǔ)能周期不受限制等優(yōu)點(diǎn)。但是，抽水蓄能電站需要優(yōu)越的地理?xiàng)l件建造水庫和水壩，需要的建設(shè)周期很長（一般約10~15年），初期投資巨大。不僅如此，建造兩個(gè)大型水庫會(huì)淹沒大面積的植被甚至城市，造成生態(tài)破壞和移民問題。
（二）關(guān)鍵技術(shù)
抽水蓄能電站的關(guān)鍵技術(shù)包括大型抽水蓄能電站選址技術(shù)、高壩工程技術(shù)、高水頭大容量水泵水輪機(jī)和發(fā)電電動(dòng)機(jī)、及智能調(diào)度與運(yùn)行控制技術(shù)。抽水蓄能電站的建設(shè)對地理?xiàng)l件的要求很高，因此選址十分重要，需要考慮的因素包括地理位置(是否靠近供電電源和負(fù)荷中心)、地形條件（上下水庫落差、距離等）、地質(zhì)條件（巖體強(qiáng)度、滲透特性等）、水源條件（同水源距離等）、環(huán)境影響（淹沒損失、生態(tài)修復(fù)等）等，需要對抽水蓄能電站的選址進(jìn)行多方面綜合考慮，選擇最優(yōu)的方案。高壩工程技術(shù)包括高壩工程防洪安全、抗震安全及結(jié)構(gòu)安全評價(jià)方法和工程措施等。智能調(diào)度與運(yùn)行控制技術(shù)包括電站工況狀態(tài)定義、轉(zhuǎn)換控制流程、啟動(dòng)停機(jī)流程、信息交換技術(shù)、廠網(wǎng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)、運(yùn)行設(shè)備仿真技術(shù)、電站就地單元控制裝置和電站監(jiān)控系統(tǒng)等。
（三）應(yīng)用現(xiàn)狀
典型的抽水蓄能電站功率約為1000MW(100MW~3000MW)，在目前已有的儲(chǔ)能技術(shù)中規(guī)模最大，是應(yīng)用最廣泛的電力儲(chǔ)能系統(tǒng)，被應(yīng)用于能量管理、頻率控制和備用電源等多種用途。自從1890年代第一臺(tái)抽水蓄能電站在意大利和瑞士使用，和1929年第一臺(tái)大規(guī)模商用抽水蓄能電站在美國（洛基河抽水蓄能電站）開始運(yùn)行以來，截止到2011年底，全球已有超過200座和123.4GW的抽水蓄能電站投入運(yùn)營，并且全世界抽水蓄能電站裝機(jī)容量以每年5GW以上的速度增長。抽水蓄能電站也是我國主要采用的儲(chǔ)能技術(shù)，從上世紀(jì)60年代就開始了研究開發(fā)抽水蓄能電站。1968年，我國首次在河北省崗南水電站引進(jìn)兩臺(tái)由日本制造的抽水蓄能機(jī)組，1972年又有兩臺(tái)國產(chǎn)的抽水蓄能機(jī)組安裝于北京市郊密云水電站。截止到2010年底，我國已建成抽水蓄能電站26座，總裝機(jī)容量約16.3GW，約占電力總裝機(jī)的1.7%，居世界第三位。根據(jù)規(guī)劃到2020年前另有23座抽水蓄能電站投入建設(shè)。
（四）發(fā)展趨勢
抽水蓄能電站的發(fā)展趨勢主要包括大容量機(jī)組、高水頭水泵水輪機(jī)、高轉(zhuǎn)速大容量發(fā)電機(jī)、變速調(diào)節(jié)控制、無人化智能控制與集中管理、信息化施工、隧道掘進(jìn)機(jī)開挖技術(shù)、新型鋼材和瀝青混凝土技術(shù)等。
