前 言

储能技术是第三次工业革命的关键技术之一，紧紧牵动着新能源的发展。储能具有消除昼夜峰谷差，实现平滑输出、调峰调频和备用容量的作用，满足了新能源发电平稳、安全接入电网的要求，可有效减少弃风、弃光现象。

我国储能技术仍处于产业化的初始阶段，尚未大规模投入应用的原因在于：一是各种储能技术繁多，储能技术路线竞相亮相，造成用户不知如何使用和选择；二是相关技术及真实性能成熟度有待提高；三是价格偏高。我国储能市场还未建立起相关产业链和成熟的商业模式。从国家政策层面而言，在储能方面的政策支持及投入仍显不足。

经济性方面，目前的成本居高不下是影响储能技术大规模发展的一个主要因素。当前大多数储能工程都是示范工程，推广难，其关键材料、制造工艺和能量转化效率也是各种技术面临的共同挑战。应用性方面，大多数储能技术在能源，特别是电力系统的应用时间短，尤其目前尚未在电网系统大规模应用。据了解，电力行业对产品可靠性要求高，传统上至少需要5年以上的实地可靠性测试和试用才能通过电力用户的最低标准，导致产品规模生产前定型周期长。目前，发展智能电网急需解决储能这一关键难题。政策性方面，专家表示，由于储能的经济价值难以估算，由政府主导的话，实施企业难免出现积极性不高等问题。因此，如何选择适用的储能技术，如何在能源，特别是电力系统中进行规模应用，如何建立行业机制，都应是考虑的核心问题。储能科学技术面临巨大挑战，抓住机遇，突破瓶颈，储能技术便能助推新能源领域突破瓶颈。

“储能技术”在1992年颁布实施的中华人民共和国学科分类与代码国家标准（GB/T 13745—1992）中被首次列为“能源科学技术”二级学科。最近的十多年来，多种储能技术，包括中高温储热技术、深冷储能、锂离子电池、压缩空气储能、飞轮储能、超级电容、钠硫电池、全钒液流电池、镍氢电池等，在全球范围内得到了长足发展，这些储能技术在使用寿命、功率和容量的规模化、运行可靠性、系统制造成本等方面已经获得了突破，有些已经具备了进入新能源、电动汽车、热力系统及电力行业应用的基础条件。在储能领域，各国都处于产业应用的初级阶段，我国与国际先进水平在一些方面差别不大，加大储能技术的研发力度有助于我国在未来的国际竞争中占据有利地位。

基于此，中国化工学会储能工程专业委员会牵头组织我国储能领域的专家和学者撰写了本书，重点介绍了各种储能技术的最新进展、应用范围、产业现状、技术经济性等，同时对储能技术在电网、交通、新能源等领域的应用进行了详尽分析。本书共21章，其中第1章为绪论。第2至第14章介绍几种主要储能技术的概念、发展历史、应用和研究现状、未来发展趋势，包括锂离子电池技术（第2章）、液流电池技术（第3章）、全钒液流电池技术（第4章）、钠电池技术（第5章）、抽水蓄能技术（第6章）、压缩空气储能技术（第7章）、低品位热和冷存储技术（第8章）、中高温储热技术（第9章）、液态空气储能技术（第10章）、镍氢电池技术（第11章）、飞轮储能技术（第12章）、电容和超级电容器储能技术（第13章）、化学热泵系统及其在储能技术中的应用（第14章）。第15至第20章概述储能技术的集成应用，包括储能技术在电力系统中的应用（第15章）、储能技术在核电系统中的应用（第16章）、储能技术在风力和光伏发电系统中的应用（第17章）、储能技术在太阳能热发电系统中的应用（第18章）、储能技术在工业余热回收中的应用（第19章）、储能技术在交通运输系统中的应用（第20章）。第21章为储能应用的经济性分析。

本书内容翔实丰富，涵盖了储能科学技术的主要方面，兼顾关键科学理论与实际工程应用，深入浅出地介绍了各种储能技术的工作原理和特性，力争反映我国储能领域的最新进展。本书适合储能上下游企业和科研单位的研发与工程技术人员参考，也可作为高等院校相关专业师生的教学参考书。

针对本书有几点说明：（1）本书中的每章自成一体，因而不同章节中会有少部分内容重复，这主要是为了保证选择性阅读的读者在阅读过程中的内容连贯，由于大部分储能技术仍处于发展之中，不同作者的理解不尽相同，数据有不一致的地方，书中没有对这些数据进行统一；（2）基于本行业的国际化发展趋势和表达的需要，部分图表为英文，不再进行翻译；（3）因图书为黑白印刷，而部分内容用彩图来诠释更好，为方便读者理解，一方面，在正文中保留相应黑白图；另一方面，读者可扫描封底二维码，直接查阅相应彩图。

本书参编者皆为储能领域一线专家、学者，详见扉页编写人员名单。感谢参与编写的全体同志！由于编者理论水平和实际经验有限，书中难免存在不足之处，恳请读者批评指正。