储能学院 | 机械类储能有哪些应用形式？优缺点是什么？

哈喽，大家好，欢迎来到弘正储能学院。又和大家见面了，上期我们说到了储能的各种技术类型，今天我们就先来了解一下机械类储能的具体应用，以及他们的优缺点。

目前我们机械类储能的应用形式主要有抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能。

Pumped storage ——

—— 抽水蓄能

抽水蓄能是当前最为成熟的电力储能技术，主要领用领域包括电力系统削峰填谷、调频调相和紧急事故备用等。抽水蓄能也是目前装机量最大的技术，占全球储能累计装机规模的90%以上。抽水蓄能存在受地理资源条件的限制，能量密度较低，总投资较高等问题。

说简单点，抽水蓄能就是在势能与电能之间相互转换。负荷低谷时段，利用电网内部消耗不掉的电能将下水库的水抽到上水库，转换成水的势能储存起来，此时抽水蓄能电站是电网内的一个用户;到电网用电高峰的时候，转化为水轮发电机模式，将上水库的水放到下水库来发电，从而完成水的势能到电能的转换，达到弥补用电缺口的目的。这时，抽水蓄能电站是电网内的一个发电站。

特点：属于大规模、集中式能量储存，技术相当成熟，可用于电网的能量管理和调峰；效率一般约为70%；具有日调节能力，适合于配合核电站、大规模风力发电、超大规模太阳能光伏发电。

缺点：选址困难，依赖地势；投资较大，损耗较高；与负荷中心有一定距离，需长距离输电。

Flywheel energy storage ——

—— 飞轮储能

飞轮储能的工作原理即在电力富裕条件下，由电能驱动飞轮到高速旋转，电能转变为机械能储存;当系统需要时，飞轮减速，电动机作发电机运行，将飞轮动能转换成电能，供用户使用。飞轮储能通过转子的加速和减速，实现电能的存入和释放。

优点：技术成熟度高、功率密度高、寿命长、充放电次数无限以及无污染等特性。

缺点：能量密度低，只可持续几秒至几分钟；由于轴承的磨损和空气的阻力，具有一定的自放电。

Compressed air storage ——

—— 压缩空气储能

压缩空气储能采用空气作为能量的载体，在用电低谷期，用电网中多余的电能通过压缩机将空气压缩并储存在储气设备内，等到用电高峰期将高压空气释放，推动电机发电，以此来调节电力系统的峰谷负荷。

优点：压缩空气储能系统适合建造大型电站（>100MW），仅次于抽水电站；压缩空气储能系统可以持续工作数小时乃至数天，工作时间长。压缩空气储能系统的建造成本和运行成本均比较低，具有很好的经济性。压缩空气储能系统的寿命很长，可以储释能上万次，寿命可达40~50年；并且其效率可以达到70%左右，接近抽水蓄能电站。

缺点：压缩空气储能系统比较适合于大型系统，小型压缩空气储能系统一般应用于一些特殊的领域效率不高，而大型系统需要特定的地理条件建造大型储气室，如岩石洞穴、盐洞、废弃矿井等，大大限制了压缩空气储能系统的应用范围。

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