钠硫电池(Sodium Sulfur Battery)以钠和硫分别用作阳极和阴极。氧化铝陶瓷同时起隔膜和电解质的双重作用。在一定的工作温度下,钠离子透过电解质隔膜与硫之间发生的可逆反应,形成能量的释放和储存。钠硫电池最大的特点是:比能量密度高,是铅酸电池的3-4倍;可大电流、高功率放电;充放电效率高,硫和钠的原料资源储量丰富,便于电池的量化生产。钠硫电池的不足之处在于其运行温度高达300℃-350℃,需要附加供热设备来维持温度,且其正、负极活性物质的强腐蚀性,对电池材料、电池结构及运行条件的要求苛刻。此外,由于钠硫电池仅在高温下运行,造成启动时间很长,这在一定程度上制约了其在风电、光伏等间歇性能源发电并网领域的应用。
液流电池(Redox Flow Battery)是电池的正负极或某一极活性物质为液态流体氧化还原电对的一种电池。根据活性物质不同,主要的液流电池种类包括锌溴电池、多硫化钠/溴电池及全钒液流电池3种,其中全钒液流电池被认为是较具应用前景的液流储能电池技术。全钒液流储能电池具有循环寿命长、蓄电容量大、能量转换效率高、选址自由、可深度放电、系统设计灵活、安全环保、维护费用低等优点。在输出功率为数千瓦至数十兆瓦,储能容量数小时以上级的规模化固定储能场合,液流电池储能具有明显优势,是可再生能源大规模储能的理想方式。液流电池的主要缺点为能量密度及功率密度较低,且成本较高。液流电池的大规模应用依赖批量化生产技术开发,通过进一步降低成本、提升性能满足液流电池商业化的需要。
锂离子电池(Lithium-ion Battery)分为液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)两类。液态锂离子电池是指锂离子嵌入化合物为正、负极的二次电池。电池正极采用锂化合物,如钴酸锂(LiCoO2)或锰酸锂(LiMn2O4)等,负极采用锂—碳层间化合物。锂离子电池具有比能量和能量密度高、额定电压高、放电功率高、产业基础好等优点。但锂离子电池耐过充/放电性能差,组合及保护电路复杂,电池充电状态很难精确测量。此外,锂电池成本相对于铅酸电池等传统蓄电池偏高,单体电池一致性及安全性仍无法完全满足目前电力系统大规模储能的需要。
商业化政策支持
从欧美日实施的储能项目和发展规划来看,多个国家都将支持开发合适本国能源特点的储能技术,通过示范项目累计实际经验,推动储能产业的技术创新、研发和应用,并以此为基础开展储能经济性研究,促进储能商业化和市场化发展。
美国的储能政策设计较为全面,其对储能的