再生能源儲能設備在全球再生能源產出持續增長的趨勢下,儲能設備技術也蓬勃發展當中,透過儲能設備的運用,可以降低發電成本,讓電力供需間獲得調節、靈活運用,解決電網壅塞、電纜傳輸不穩定等問題,也是發展智慧電網的關鍵技術之一。
在國際電工委員會 (International Electrotechnical Commission,IEC) 《電能儲存白皮書》中,依據電能儲存形式不同,將儲能系統分為機械、電化學、化學、電力及熱能儲能五大類別。以下就上述五大儲能系統技術進行簡介:
儲能系統 |
儲能技術 |
儲能原理 |
機械儲能(Mechanical) |
抽蓄水力儲能(Pumped hydro - PHS) |
抽水蓄能係利用兩個不同海拔的水庫,在用電非尖峰時段,將水由下部水庫抽至上部水庫(充電);用電尖峰時,水從上部水庫流回下部水庫,驅動有發電機裝置的渦輪機提供動力以發電(放電)。 |
壓縮空氣儲能(Compressed air - CAES) |
透過電能壓縮空氣,將電力儲存於地下結構(如:洞穴、含水層或廢棄礦井)或地上的容器或管道系統中。當需要時,壓縮空氣與天然氣混合,在燃氣輪機中燃燒和膨脹。典型的地下儲存選擇是洞穴、含水層或廢棄礦井。 |
飛輪儲能(Flywheel - FES) |
飛輪儲能係透過旋轉能量(動能)將電能儲存於加速的轉子中。運作原理為透過電力帶動傳動裝置,藉以加速飛輪,當飛輪轉速降低時,則透過同一傳動裝置將系統中的電力提取出來。 |
電化學儲能(Electrochemical) |
二次電池(Secondary batteries) |
抽二次電池亦稱為充電電池或蓄電池,利用化學反應的可逆性,讓新電池可以持續充電、放電,即當一個化學反應轉化為電能之後,可以用電能使化學體系修復,然後再利用化學反應轉化為電能,所以叫二次電池。目前常見的二次電池依其材料不同,包括:鉛酸、鎳鎘、鎳氫、鋰、鈉硫等。 |
液流電池(Flow batteries) |
液流電池亦是蓄電池的一種,通常包含兩個容器,分別儲存著液體化學溶液,其連接部分為發電區,以薄膜隔開。這兩種化學溶液,由它們所在容器,流動到發電區,隔著薄膜,產生離子交換,透過此方式來進行放電或儲電。 |
化學儲能(Chemical) |
氫儲能(Electrolyser / Fuel cell / SNG) |
氫儲能運作原理是將電網過剩之電力,透過電解方式將水產生氫氣,將之作為能源載體,再以純氫或合成(替代)天然氣燃料形式使用。 |
電力儲能(Electrical) |
超級電容(Double-layer Capacitor - DLC) |
超級電容係通過極化電解質來儲能的一種電化學元件,主要依靠雙電層和氧化還原電容電荷儲存電能;其儲能的過程並不發生化學反應,且是可逆的,因此超級電容器可以反覆充放電數十萬次。 |
超導磁儲能(Superconducting magnetic energy storage - SMES) |
利用超導線圈將電磁能直接儲存起來,需要時再將電磁能返回電網或其它負載的一種電力設施。 |
熱能儲能(Thermal) |
熱泵儲能、熔鹽儲能以及液態空氣儲能(Sensible heat storage Molten salt / A-CAES) |
熱能儲存系統係通過不同方式將可用熱量儲存在絕緣儲存庫中,以供日後在不同的工業和住宅中使用。 |
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碳排交易技術
再生能源儲能設備技術
氫燃料車技術分析報告
工業廢棄物處理技術專利分析報告