麻省理工学院能源计划未来研究报告：储能技术未来【优秀范文】

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　目录

　前言 .......................................................................................................................................................................................... 3 摘要 .......................................................................................................................................................................................... 3 多种储能技术的基本知识 ...................................................................................................................................................... 4 电力系统采用的储能技术 ...................................................................................................................................................................................5 电化学储能 ................................................................................................................................................................................................................7 热储能 ..........................................................................................................................................................................................................................7 化学储能 .....................................................................................................................................................................................................................8 机械储能 .....................................................................................................................................................................................................................9 具有储能功能的高效可再生能源电力系统：建模结果、对治理和政策的影响 ........................................................................9 其他研究主题 ........................................................................................................................................................................................................ 13 1. 简介和概述 ...................................................................................................................................................................... 14 1.1. 动机和重点 ................................................................................................................................................................................................. 14 1.1.1. 动机 ..................................................................................................................................................................................................... 14 1.1.2. 研究重点 ........................................................................................................................................................................................... 17 1.2. 储能系统在电力系统中的作用 .......................................................................................................................................................... 18 1.3. 储能技术的关键属性、成本维度、技术类别以及环境、健康和安全考虑因素 ......................................................... 19 1.3.1. 成本维度和技术等级 ................................................................................................................................................................... 19 1.3.2. 环境、健康和安全注意事项 .................................................................................................................................................... 21 1.4. 报告的结构 ................................................................................................................................................................................................. 22 2. –电化学储能 .................................................................................................................................................................. 23 2.1. 简介 ............................................................................................................................................................................................................... 23 2.2. 电网规模的电池储能系统 .................................................................................................................................................................... 24 2.3. 锂离子电池 ................................................................................................................................................................................................. 27 2.3.1. 技术概述 ........................................................................................................................................................................................... 27 2.3.2. 锂离子电池的化合物成分 ......................................................................................................................................................... 28 2.3.3. 锂离子电池产业的发展 .............................................................................................................................................................. 31 2.3.4. 持续降低成本和部署电网规模储能系统的驱动因素 .................................................................................................... 32 2.4. 氧化还原液流电池 .................................................................................................................................................................................. 33 2.4.1. 液流电池的发展现状 ................................................................................................................................................................... 35 2.4.2. 液流电池的技术改进和成本降低途径 ................................................................................................................................. 37 2.4.3. 总结 ..................................................................................................................................................................................................... 39 2.5. 金属-空气电池 .......................................................................................................................................................................................... 40

　第 2 页共 104 页 2.5.1. 金属-空气电池的电化学特性 ................................................................................................................................................... 42 2.5.2. 商业化状况 ...................................................................................................................................................................................... 45 2.6. 其他与固定储能相关的电池 ............................................................................................................................................................... 45 2.6.1. 铅酸电池 ........................................................................................................................................................................................... 45 2.6.2. 高温电池 ........................................................................................................................................................................................... 46 2.7. 电池的材料可用性问题......................................................................................................................................................................... 47 2.7.1. 电化学储能的关键要素 .............................................................................................................................................................. 48 2.7.2. 将筛选金属的供需联系起来 .................................................................................................................................................... 49 2.7.3. 电池回收的潜在影响 ................................................................................................................................................................... 55 2.7.4. 有关材料的详细信息 ................................................................................................................................................................... 56 2.7.5. 材料分析的见解 ............................................................................................................................................................................. 57 2.8. 结论和要点 ................................................................................................................................................................................................. 58 3. 机械储能 .......................................................................................................................................................................... 60 3.1. 简介 ............................................................................................................................................................................................................... 60 3.2. 抽水蓄能 ...................................................................................................................................................................................................... 61 3.2.1. 抽水蓄能 (PSH)的概述 .............................................................................................................................................................. 61 3.2.2. 抽水蓄能(PSH)的不同区域增长轨迹 ................................................................................................................................... 62 3.2.3. 抽水蓄能(PSH)技术的物理特性 ............................................................................................................................................. 64 3.2.4. 抽水蓄能设施利用率的发展趋势 ........................................................................................................................................... 65 3.2.5. 抽水蓄能设施的优势和局限 ...............................................................................................................