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特斯拉(Tesla)執(zhí)行長(zhǎng)Elon Musk發(fā)下豪語要在百日內(nèi)透過設(shè)置太陽能與儲(chǔ)能系統(tǒng)來解決南澳的用電問題，為儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展打開新章。特斯拉的儲(chǔ)能系統(tǒng)以鋰離子電池為主要技術(shù)，其他如液流電池、鈉硫電池等都是常見的儲(chǔ)能形式。本文將進(jìn)行簡(jiǎn)單的整理與比較。
主流技術(shù)：鋰離子電池
鋰離子電池是目前市面上最常見的儲(chǔ)能技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各種個(gè)人電子產(chǎn)品、行動(dòng)裝置乃至于電動(dòng)車之車載電池。特斯拉與日本Panasonic共同在美國內(nèi)華達(dá)州所設(shè)置的電池工廠Gigafactory就以生產(chǎn)鋰離子電池為主;而這項(xiàng)技術(shù)也有LG Chem、Samsung SDI、比亞迪等知名公司投入較大規(guī)模的研發(fā)生產(chǎn)。
鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是能量密度較高，可達(dá)200~500Wh/L;缺點(diǎn)是充放電性能相對(duì)較弱(例如：較不耐過充、循環(huán)使用有一定年限等)，且結(jié)構(gòu)與電路組成復(fù)雜，成本也比較高，較不利大規(guī)模使用。
不過，Elon Musk宣布將在南澳采用的儲(chǔ)能方案即是鋰電池，且預(yù)計(jì)將投資2,500萬美金設(shè)置100MWh的并網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)。加上特斯拉電動(dòng)車也都采用鋰電池，這項(xiàng)技術(shù)在領(lǐng)導(dǎo)廠商的帶動(dòng)之下會(huì)如何發(fā)展仍值得關(guān)注。
其他技術(shù)
包含鋰離子電池在內(nèi)，目前能見度較高的儲(chǔ)能技術(shù)皆以電化學(xué)儲(chǔ)能為主，例如：液流電池、鉛炭電池、鈉硫電池等等。
液流電池是目前已見MW級(jí)測(cè)試的儲(chǔ)能技術(shù)，透過氧化還原反應(yīng)來進(jìn)行儲(chǔ)能放能，循環(huán)使用壽命可長(zhǎng)達(dá)20年，且能夠100%深度放電而不影響整體蓄電功能。液流電池常見的電解液為釩(全釩液流電池)，日本住友、中國大連融科與大連化物、大力電工等都有相關(guān)的技術(shù)研發(fā)。由于其儲(chǔ)電量大，且使用年限長(zhǎng)，因此被視為大規(guī)模結(jié)合風(fēng)、光、微電網(wǎng)的潛力技術(shù)。
鉛炭電池由鉛酸蓄電池與超級(jí)電容結(jié)合演變而來，保有超級(jí)電容的快速、大量充放電功能，以及鉛蓄電池的高能量密度優(yōu)點(diǎn)。這種技術(shù)的循環(huán)壽命較長(zhǎng)，具低溫運(yùn)作功能，安全性高而成本低，原料容易取得，是鋰電池的主要替代技術(shù)之一。
鈉硫電池的性質(zhì)與鉛炭電池不同，運(yùn)行溫度高達(dá)300~350度，且啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，應(yīng)用上較受限制。但這種以鈉與硫分別作為陰極與陽極的技術(shù)，儲(chǔ)能的能量密度比鉛蓄電池高上三至四倍，體積小且可大電流、高功率充放電，仍然有一定的應(yīng)用領(lǐng)域。
儲(chǔ)能系統(tǒng)的現(xiàn)在與未來
儲(chǔ)能系統(tǒng)目前主要需求來自電動(dòng)車，與光伏等再生能源發(fā)電搭配的應(yīng)用相對(duì)較少。一方面是因?yàn)樾铍姵匾?guī)模化的限制，另一方面則是由于儲(chǔ)能系統(tǒng)成本仍然過高。
電動(dòng)車用電池對(duì)于蓄電池能量密度的要求較嚴(yán)苛，當(dāng)蓄電量衰退到低于70%時(shí)就需汰役更換，而這大約需要五至八年的時(shí)間。因此，當(dāng)電動(dòng)車用電池開始出現(xiàn)汰役潮，就能改裝并與再生能源發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合;如此一來，將能再次帶動(dòng)再生能源系統(tǒng)的需求，進(jìn)一步推動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模與價(jià)格降低。
根據(jù)中國大陸“十三五”計(jì)劃的相關(guān)發(fā)展方向，中國大陸2020年的儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模可望超過130GW，相當(dāng)于當(dāng)年全國總發(fā)電機(jī)組1,800GW近8%。而從日本、德國等先進(jìn)國家的經(jīng)驗(yàn)來看，儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求未來幾年就會(huì)崛起，如今已是可以展開規(guī)劃布局的時(shí)機(jī)。
主流技術(shù)：鋰離子電池
鋰離子電池是目前市面上最常見的儲(chǔ)能技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各種個(gè)人電子產(chǎn)品、行動(dòng)裝置乃至于電動(dòng)車之車載電池。特斯拉與日本Panasonic共同在美國內(nèi)華達(dá)州所設(shè)置的電池工廠Gigafactory就以生產(chǎn)鋰離子電池為主;而這項(xiàng)技術(shù)也有LG Chem、Samsung SDI、比亞迪等知名公司投入較大規(guī)模的研發(fā)生產(chǎn)。
鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是能量密度較高，可達(dá)200~500Wh/L;缺點(diǎn)是充放電性能相對(duì)較弱(例如：較不耐過充、循環(huán)使用有一定年限等)，且結(jié)構(gòu)與電路組成復(fù)雜，成本也比較高，較不利大規(guī)模使用。
不過，Elon Musk宣布將在南澳采用的儲(chǔ)能方案即是鋰電池，且預(yù)計(jì)將投資2,500萬美金設(shè)置100MWh的并網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)。加上特斯拉電動(dòng)車也都采用鋰電池，這項(xiàng)技術(shù)在領(lǐng)導(dǎo)廠商的帶動(dòng)之下會(huì)如何發(fā)展仍值得關(guān)注。
其他技術(shù)
包含鋰離子電池在內(nèi)，目前能見度較高的儲(chǔ)能技術(shù)皆以電化學(xué)儲(chǔ)能為主，例如：液流電池、鉛炭電池、鈉硫電池等等。
液流電池是目前已見MW級(jí)測(cè)試的儲(chǔ)能技術(shù)，透過氧化還原反應(yīng)來進(jìn)行儲(chǔ)能放能，循環(huán)使用壽命可長(zhǎng)達(dá)20年，且能夠100%深度放電而不影響整體蓄電功能。液流電池常見的電解液為釩(全釩液流電池)，日本住友、中國大連融科與大連化物、大力電工等都有相關(guān)的技術(shù)研發(fā)。由于其儲(chǔ)電量大，且使用年限長(zhǎng)，因此被視為大規(guī)模結(jié)合風(fēng)、光、微電網(wǎng)的潛力技術(shù)。
鉛炭電池由鉛酸蓄電池與超級(jí)電容結(jié)合演變而來，保有超級(jí)電容的快速、大量充放電功能，以及鉛蓄電池的高能量密度優(yōu)點(diǎn)。這種技術(shù)的循環(huán)壽命較長(zhǎng)，具低溫運(yùn)作功能，安全性高而成本低，原料容易取得，是鋰電池的主要替代技術(shù)之一。
鈉硫電池的性質(zhì)與鉛炭電池不同，運(yùn)行溫度高達(dá)300~350度，且啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，應(yīng)用上較受限制。但這種以鈉與硫分別作為陰極與陽極的技術(shù)，儲(chǔ)能的能量密度比鉛蓄電池高上三至四倍，體積小且可大電流、高功率充放電，仍然有一定的應(yīng)用領(lǐng)域。
儲(chǔ)能系統(tǒng)的現(xiàn)在與未來
儲(chǔ)能系統(tǒng)目前主要需求來自電動(dòng)車，與光伏等再生能源發(fā)電搭配的應(yīng)用相對(duì)較少。一方面是因?yàn)樾铍姵匾?guī)模化的限制，另一方面則是由于儲(chǔ)能系統(tǒng)成本仍然過高。
電動(dòng)車用電池對(duì)于蓄電池能量密度的要求較嚴(yán)苛，當(dāng)蓄電量衰退到低于70%時(shí)就需汰役更換，而這大約需要五至八年的時(shí)間。因此，當(dāng)電動(dòng)車用電池開始出現(xiàn)汰役潮，就能改裝并與再生能源發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合;如此一來，將能再次帶動(dòng)再生能源系統(tǒng)的需求，進(jìn)一步推動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模與價(jià)格降低。
根據(jù)中國大陸“十三五”計(jì)劃的相關(guān)發(fā)展方向，中國大陸2020年的儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模可望超過130GW，相當(dāng)于當(dāng)年全國總發(fā)電機(jī)組1,800GW近8%。而從日本、德國等先進(jìn)國家的經(jīng)驗(yàn)來看，儲(chǔ)能系統(tǒng)的需求未來幾年就會(huì)崛起，如今已是可以展開規(guī)劃布局的時(shí)機(jī)。
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