任何時刻，只要您插上插座，按下開關，電燈、個人計算機或是微波爐等電器就會立刻開始為您工作。如此便捷的使用，很大程度上依賴于穩(wěn)定的電網(wǎng)。

　　電網(wǎng)可以理解為一個龐大復雜的機器。通過對內部的動態(tài)調整，電網(wǎng)可迅速實現(xiàn)風電站與太陽能電站等能量輸入與用戶能量消耗的平衡。目前，風能、太陽能等可再生能源電站已開始普遍接入電網(wǎng)，但這些可再生能源電站的工作狀態(tài)受環(huán)境影響較大，如風電站發(fā)電量受當?shù)仫L速影響，太陽能電站發(fā)電量受當?shù)毓庹沼绊懀斎腚娋W(wǎng)的電能存在波動；同時，用戶消耗的電能亦存在峰頂和峰谷。為了保證電網(wǎng)的正常運轉，電網(wǎng)需將多余的電能進行儲存，并在電能供給不足時將儲存的電能釋放出來。目前，電網(wǎng)可以儲存大約2%的電能，隨著未來更多可再生能源電站的上網(wǎng)發(fā)電，電網(wǎng)需要更高的能量儲存能力。美國加利福尼亞州已要求，到2020年電網(wǎng)的儲能能力要增加1325兆瓦。

　　科學家與企業(yè)家已經(jīng)開始全力尋找新型的、更好的電網(wǎng)儲能技術，他們測試新技術，改進舊技術，著力提高電網(wǎng)的儲能能力并降低成本。美國阿貢國家實驗室能量儲存聯(lián)合研究中心的執(zhí)行主任杰夫·張伯倫說：“這些技術將面臨激烈的競爭與殘酷的淘汰，那將會是一場新技術的大血拼。”

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　　空氣壓縮儲能

　　基本途徑：當電網(wǎng)能量需求較低時，利用富裕的電能驅動電機或空氣壓縮機，將空氣壓縮后儲存在地下的腔室內（洞穴、廢棄礦井等）。稍后釋放壓縮空氣，氣體膨脹驅動渦輪機工作發(fā)電，補充電網(wǎng)能量。

　　優(yōu)點：該技術已經(jīng)運用在采礦等行業(yè)數(shù)十年，同時，該技術非常經(jīng)濟且不涉及任何有毒有害物質。

　　缺點：需要適當?shù)臍怏w儲藏空間。2

　　高速飛輪儲能

　　基本途徑：當電網(wǎng)能量需求較低時，利用富裕的電能加速飛輪轉子，飛輪系統(tǒng)保持真空狀態(tài)并使用磁懸軸承，從而降低體系能量的摩擦損耗。當電網(wǎng)需求增加時，飛輪的動能將轉換為電能。

　　優(yōu)點：極快速地響應電網(wǎng)能量需求變化。

　　缺點：能量儲存大約持續(xù)15分鐘，適用于電網(wǎng)的短時能量波動。

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　　抽水儲能

　　基本途徑：當電網(wǎng)能量需求較低時，利用富裕的電能將大量的水從低處抽至高處。當電網(wǎng)需求增加時，釋放高處的水以驅動渦輪機發(fā)電，補充電網(wǎng)能量。目前，95%的電網(wǎng)儲能是利用抽水儲能方式實現(xiàn)。

　　優(yōu)點：可儲存大量能量（一個直徑1000米、深25米的蓄水器可儲存10000兆瓦時電能），儲存時間可超過50年。

　　缺點：所需的空間巨大，能量儲存密度低。4

　　車輛－電網(wǎng)儲能

　　基本途徑：可將電動汽車等當作電網(wǎng)等備份電池組。當電網(wǎng)能量需求較低時（如夜間），將電網(wǎng)能量儲存在汽車電池組中；當電網(wǎng)處于用電峰值時，將儲存的電能輸回至電網(wǎng)。

　　優(yōu)點：運用范圍廣，只要有停車場與相應的插頭。車主可根據(jù)相關規(guī)定，獲得一定的經(jīng)濟補償。

　　缺點：頻繁的充電與放電會減少電池的壽命。當將電能輸回至電網(wǎng)時有可能耗盡電池電量，因此，在使用車輛前可能需要繼續(xù)充電，浪費車主的時間。

　　5鐵路能量儲存

　　基本途徑：當電網(wǎng)能量需求較低時，利用富裕的電能驅動裝載了重物的電力機車沿鐵軌爬坡。當電網(wǎng)需求增加時，機車沿鐵軌滑下帶動制動系統(tǒng)發(fā)電。坡越陡，能量儲存效果越好。

　　優(yōu)點：可迅速給電網(wǎng)補充大量電能。該方法技術上可行，在美國加利福尼亞州、內華達州附近正計劃建成一個50兆瓦級儲能系統(tǒng)。

　　缺點：地形要求嚴格且占地面積大，只適用于偏遠地區(qū)。

　　6固體電池

　　基本途徑：當電網(wǎng)能量需求較低時，利用固體電池儲存能量；當電網(wǎng)能量需求高時，電池對電網(wǎng)放電。

　　優(yōu)點：固體電池的發(fā)展已超過200年，近年來隨著材料科學與化學的發(fā)展，鋰離子電池等新型電池具有更優(yōu)秀的儲能能力，并可以運用于多種環(huán)境。

　　缺點：價格較高，儲能能力有限，同時還具有一定的安全隱患，如火災等。

　　7流體電池

　　基本途徑：流體電池與固體電池類似，但由于使用大的液態(tài)電解質儲存箱，流體電池可儲存的能量遠大于固體電池。

　　優(yōu)點：可快速向電網(wǎng)補充大量電能。

　　缺點：占地面積較大，所使用的液態(tài)電解質如果泄漏會造成環(huán)境污染。

　　8融鹽儲能

　　基本途徑：當電網(wǎng)能量需求較低時，使用聚光鏡將日光聚焦后反射至融鹽存儲罐中，加熱罐中融鹽至538℃以上。當電網(wǎng)能量需求增加時，利用高溫的融鹽加入水產生蒸汽推動汽輪機發(fā)電。

　　優(yōu)點：融鹽儲能已運用在大規(guī)模太陽能電池電站中。

　　缺點：儲箱占據(jù)大量空間。

　　9熱儲能

　　基本途徑：當電網(wǎng)能量需求較低時，利用富裕的電能將水冷卻并將冷卻后的水儲存在房頂或室內的水箱中。在用電高峰，冷卻的水可用來給室內降溫，從而減少對電網(wǎng)能量的需求。

　　優(yōu)點：最廉價、最簡潔的儲能方式。

　　缺點：對建筑物等的冷卻僅在夏季有效。