1.3　储能技术的分类与发展程度

如前所述，不同存在形式的能量具有不同的能级，再加上不同应用的驱动，导致了储能技术发展的多样性（见图1-5）^[3]，这些技术的大致储/放能时间和功率范围如图1-6所示，并可大体分成三类：成熟技术、已发展了的技术、正在发展的技术（图1-5）。迄今为止，只有抽水蓄能、传统压缩空气储能技术、铅蓄电池技术可认为是成熟技术^[3]。

图1-5　储能技术及其技术发展水平

PHS—抽蓄；CAES—压缩空气；Lead-Acid—铅蓄电池；NiCd—镍镉电池；NaS—钠硫电池；Zebra—钠-氯化镍电池；Li-ion—锂离子电子电池；Hydrogen—储氢；Metal-Air—金属-空气电池；VRB—液流（如全钒流）电池；SMES—超导磁储能；Flywheel—飞轮；Capacitor—电容；Supercapacitor—超级电容；CES—深冷（如液态空气）储能；AL-TES，HT-TES—储热

图1-6　各类储能技术的储/放能时间及功率范围

需要指出的是，由于储能技术的多样化和潜在应用，其发展与应用应遵循以下两个原则：①能量应尽可能根据需要，按“质量（能级）”存储和释放；②所有储能技术都包含热力学中的不可逆过程，而这些过程都有损失，所以能不储就不储，不要为了储能而储能。

图1-5和图1-6所示的储能技术大致可分为功率型和能量型两大类（尽管这种分类在业界存在争议，特别是它们之间的分界，但是从应用层面有不少可取之处）。功率型储能技术的反应速度一般在毫秒到秒级，可以参与一次调频；而能量型储能技术的反应速度在分钟级，可参与二次调频（见图1-7）。电池、超级电容和飞轮是典型的功率型储能技术，其反应速度在毫秒到秒级，而储热（蓄热）、压缩空气储能及抽水蓄能则是典型的能量型储能技术，其反应速度一般在几分钟到十几分钟。

图1-7　功率型与能量型储能技术的反应速度与电网调频应用