现代储能装置，最常见的储能类型
储能装置 是以各种形式储存能量的系统，例如电化学、动能、势能、电磁、化学和热能，使用例如燃料电池、电池、电容器、飞轮、压缩空气、液压蓄能器、超磁体、氢等。 .
储能设备是一种重要的资源，通常用于提供不间断电力或在非常短期的不稳定时期支持电力系统，它们在独立的可再生能源系统中也发挥着重要作用。
特定应用所需的储能设备的主要标准是：
- 以比能量（以 Wh · kg -1 为单位）和能量密度（以 Wh · kg -1 或 Wh · l -1 为单位）表示的能量；
- 电力，即所需的电力负荷；
- 体积和质量；
- 可靠性;
- 耐久性；
- 安全;
- 价格;
- 可回收；
- 对环境的影响。
选择储能装置时，应考虑以下特点：
- 比功率；
- 存储容量;
- 比能量；
- 反应时间;
- 效率;
- 自放电率/充电周期；
- 对热敏感；
- 充放电寿命；
- 对环境的影响；
- 资本/运营成本；
- 服务。
电能存储设备是以存储组件（电池、超级电容器和燃料电池）的形式存在于电信设备（移动电话、电话、对讲机等）、备用电源系统和混合动力电动汽车中的组成部分。
储能装置，无论是电能还是热能，都是公认的核心清洁能源技术。
长期储能对于风能和太阳能主导新增发电厂并逐渐取代其他电力来源的世界具有巨大潜力。
风能和太阳能仅在特定时间产生，因此它们需要额外的技术来帮助填补空白。
在一个间歇性、季节性和不可预测的发电量越来越大、与消费不同步的风险越来越大的世界里，储能通过吸收能源生产和消费之间的所有相位差使系统更加灵活。
蓄能器主要用作缓冲器，可以更轻松地管理和整合电网和建筑物中的可再生能源，在没有风和太阳能的情况下提供一定的自主权。
在发电机系统中，它们可以在发电机效率最低时的低功率需求期间为负载提供服务，从而节省燃料并帮助避免发电机效率低下。
通过缓冲可再生能源发电的波动，储能还可以降低发电机启动的频率。
在具有高穿透力的风力和柴油系统中（安装的风力发电超过平均负荷），即使是非常小的存储量也会大大降低柴油机的启动频率。
最常见的工业储能设备类型：
电化学储能装置
电池，尤其是铅酸电池，仍然是主要的储能设备。
许多有竞争力的电池类型（镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、钠硫电池、金属空气电池、流通电池）在寿命、效率、能量密度等一个或多个性能方面优于铅酸电池、充电和放电速率、寒冷天气性能或所需维护。
然而，在大多数情况下，每千瓦时容量的低成本使铅酸电池成为最佳选择。
飞轮、超级电容器或储氢等替代方案在未来可能会在商业上取得成功，但在今天却很少见。
锂离子 (Li-ion) 电池现在是所有现代消费电子设备的现代电源。在过去的 15 年中，用于便携式电子产品的棱柱形锂离子电池的体积能量密度翻了一番，达到了三倍。
随着电动汽车和储能系统等锂离子电池新应用的出现，电池设计和性能要求不断变化，给传统电池制造商带来了独特的挑战。
因此，对高能量、高功率密度锂离子电池安全可靠运行的高要求成为必然。
电化学储能装置在电力行业的应用：
电化学超级电容器
超级电容器是电化学储能装置，可以在几秒钟内充满电或放电。
与二次电池相比，超级电容器具有更高的功率密度、更低的维护成本、更宽的温度范围和更长的占空比，在过去十年中受到了广泛的研究关注。
它们还具有比传统电介质电容器更高的能量密度。超级电容器的存储容量取决于电解质离子和大表面积电极之间的静电分离。
与锂离子电池相比，超级电容器的比能量较低是其广泛使用的障碍。
提高超级电容器的性能对于满足从便携式电子设备到电动汽车和大型工业设备的未来系统的需求是必要的。
超级电容器详细信息：
离子主义者（超级电容器）——装置、实际应用、优点和缺点
压缩空气储能
压缩空气储能是一种储存一次产生的能量以供另一次使用的方式。在公用事业规模上，可以释放在低能源需求（非高峰）时期产生的能量以满足高需求（高峰负荷）时期。
压缩空气等温储存 (CAES) 是一种新技术，它试图克服传统（绝热或绝热）系统的一些局限性。
低温储能
英国计划建设250兆瓦时的液化空气储存库。它将与可再生能源公园相结合，并补偿它们的中断。
调试计划于 2022 年进行。低温储能装置将与曼彻斯特附近的特拉福德能源公园一起工作，该公园的部分电力生产来自光伏电池板和风力涡轮机。
该存储设施将补偿这些可再生能源的使用中断。
该装置的操作原理将基于更换空调的两个周期。
电能将被用来吸入空气，然后将其冷却到非常低的温度（-196 度），直到它变成液体。然后将其储存在专门为此用途而设计的大型绝缘低压罐中。
当需要电能时，将进行第二个循环。低温液体通过热交换器加热，继续汽化并恢复到气态。
低温液体的蒸发导致气体体积膨胀，从而驱动涡轮机发电。
动能储存装置
飞轮是一种旋转机械装置，用于储存旋转能量。随着时间的推移，飞轮可以从间歇性能源中获取能量，并为电网提供持续的电能供应。
飞轮储能系统使用作为动能存储的输入电能。
尽管机械系统的物理原理通常非常简单（例如转动飞轮或举起重物），但能够有效且高效地使用这些力的技术却特别先进。
高科技材料、最新的计算机控制系统和创新设计使这些系统适合实际应用。
商用动能储能UPS系统由三个子系统组成：
- 储能装置，通常是飞轮；
- 分配装置；
- 一个单独的发电机，可以启动以提供超过储能容量的容错电力。
飞轮可与备用发电机集成，通过直接连接机械系统提高可靠性。
有关这些设备的更多信息：
用于电网的高温超导磁能存储 (SMES)：