1.3　儲能技術的分類與發展程度

如前所述，不同存在形式的能量具有不同的能級，再加上不同應用的驅動，導致了儲能技術發展的多樣性（見圖1-5）^[3]，這些技術的大致儲/放能時間和功率范圍如圖1-6所示，并可大體分成三類：成熟技術、已發展了的技術、正在發展的技術（圖1-5）。迄今為止，只有抽水蓄能、傳統壓縮空氣儲能技術、鉛蓄電池技術可認為是成熟技術^[3]。

圖1-5　儲能技術及其技術發展水平

PHS—抽蓄；CAES—壓縮空氣；Lead-Acid—鉛蓄電池；NiCd—鎳鎘電池；NaS—鈉硫電池；Zebra—鈉-氯化鎳電池；Li-ion—鋰離子電子電池；Hydrogen—儲氫；Metal-Air—金屬-空氣電池；VRB—液流（如全釩流）電池；SMES—超導磁儲能；Flywheel—飛輪；Capacitor—電容；Supercapacitor—超級電容；CES—深冷（如液態空氣）儲能；AL-TES，HT-TES—儲熱

圖1-6　各類儲能技術的儲/放能時間及功率范圍

需要指出的是，由于儲能技術的多樣化和潛在應用，其發展與應用應遵循以下兩個原則：①能量應盡可能根據需要，按“質量（能級）”存儲和釋放；②所有儲能技術都包含熱力學中的不可逆過程，而這些過程都有損失，所以能不儲就不儲，不要為了儲能而儲能。

圖1-5和圖1-6所示的儲能技術大致可分為功率型和能量型兩大類（盡管這種分類在業界存在爭議，特別是它們之間的分界，但是從應用層面有不少可取之處）。功率型儲能技術的反應速度一般在毫秒到秒級，可以參與一次調頻；而能量型儲能技術的反應速度在分鐘級，可參與二次調頻（見圖1-7）。電池、超級電容和飛輪是典型的功率型儲能技術，其反應速度在毫秒到秒級，而儲熱（蓄熱）、壓縮空氣儲能及抽水蓄能則是典型的能量型儲能技術，其反應速度一般在幾分鐘到十幾分鐘。

圖1-7　功率型與能量型儲能技術的反應速度與電網調頻應用