大开眼界 关于人类如何储存电能的最佳方式

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弗吉尼亚州的巴斯县抽水蓄能站有六个单位，可以产生3003MW的电力，因为运营商每分钟以1350万加仑的速度释放水。它建于1985年，而Dominion Energy 表示，这是世界上同类最大的抽水蓄能设施。

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在未来，德国正在考虑使用旧煤矿进行抽水蓄能，一些德国研究人员一直致力于建造巨型混凝土球体，并将其作为抽水蓄能容器放在海底上。

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压缩空气能量储存

压缩空气能量储存或CAES，就像抽水蓄能电池一样，除了电力生产者在低需求期间使用电力以将环境空气抽入储存容器而不是水中。当需要电力时，允许压缩空气膨胀并用于驱动涡轮发电。

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虽然压缩空气能量储存方案已经讨论了数十年，但建筑物储存设施的费用意味着只有少数部署的系统和少量的一些测试系统。

熔盐储热

熔盐可以长时间保持热量，因此通常发现在太阳能热电厂中，数十种或数百种定日镜（大镜子）使用阳光的热量来产生能量。在一些植物中，阳光被引导到一个大的中央热塔，其快速加热并在其中沸腾一个工作流体。在其他工厂，充满液体的管道在抛物面镜前面流动，流体在这些管道中升温。无论哪种方式，可以立即使用热量来驱动蒸汽轮机，或者将其转移到熔融盐，其中热量可以储存数小时。这有助于太阳能工厂延长工作时间，并在晚上提供电力。

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熔盐似乎有一个明确的未来。研究人员一直在研究完善各种用途的熔盐电池，而最近，SolarReserve宣布计划在智利建立一个太阳能热电厂，由于大量的熔盐储存区域每天运行24小时。

一些公司正在想办法使用熔盐储存，而不需要太阳能。据知情人士透露一个来自Alphabet的X实验室的熔盐储存计划，该实验室将使用廉价的电力来加热熔盐和冷却防冻剂。当需要能量时，该过程反转以组合可以推动涡轮机的热空气和冷空气流。

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未来的系统也可能不使用熔盐。佐治亚理工大学的研究人员最近建立了一种可以在非常高的温度下移动液态金属的陶瓷泵。交换用于熔盐的超热液态金属可以使这种储能更有效率。

氧化还原电池

氧化还原液流电池是通过还原 ，氧化反应（因此，氧化还原）充电和放电的巨大电池。它们通常涉及充满电解质的巨型运输容器，其流入公共区域并且经常通过膜相互作用以产生电荷。钒电解质已经变得普遍，尽管锌，氯和盐水溶液也已被尝试和提出。

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虽然流动电池的密度比我们大多数人熟悉的锂离子电池密度要低得多，但它们的缺点并不是电网状况下的不合格品。日本技术公司住友电工（Sumitomo Electric）表示，它们的尺寸和重量并不是问题，因为公用事业公司永远不会移动它们，流动电池通常使用寿命长，可燃材料少。此外，您可以通过简单地添加更多的坦克来增加流动电池的容量。

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目前电网上几乎没有流动电池，但正在制定计划。迄今为止我们所知道的最大的计划流量电池正由中国公司荣科在辽东半岛建成。该电池将是一个200MW / 800MWh系统，预计将在2018年底前完成。

锂离子电池可能是现代储能方案中最为出名的锂离子电池，是为笔记本电脑提供动力的锂离子电池的下一个体现。长期以来，锂离子电池被认为造价太贵，无法在大规模运行中使用，但像特斯拉和AES能源存储公司这样的公司在加利福尼亚和澳大利亚建设庞大设施的计划。

风力发电机制造商也在较小的分布式水平上结合锂离子电池。维斯塔斯风力发电系统公司正在研究将其涡轮机与锂离子电池配对，Deepwater Wind公司正计划从特斯拉采购40MWh的系统，与马萨诸塞州海岸的离岸风力发电厂配对，将于2022年完成。

非锂电池

在特斯拉进行并网存储之前，锂离子电池的建设在经济上是可行的，公用事业公司和前瞻性公司正在使用其他材料来建造化学电池。很多这些电池系统今天仍在工作（但大多数电池系统都是以测试系统而不是商业系统为主体）。

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热存储

像许多这样的储能系统一样，热存储与普通人认为是“电池”是一个戏剧性的偏离。很像压缩空气和抽水蓄能器，当储存系统通常在夜晚时，蓄热系统会用电来冷冻水。而在白天，冰块融化并循环通过一个允许邻近设施在炎热的一天中进行能源密集型空调的系统（当电力需求已经很高并且发电站效率低下时，因为发电机需要电源散热功能）。

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特别是在加州和西南地区。5月，热能系统制造商冰能源与NRG Energy合作，为当地公用事业公司南加州爱迪生公司的商业和工业客户提供1800台“冰蓄电池”。

飞轮

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目前只有几个飞轮工场存在，但它是一种不太为人知的存储能量的方法。例如，并网系统倾向于用于频率响应平滑输出功率，而不是用于存储能量来替换发电机。

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