新型储能技术图解
整理日期：2026 .7
锂离子电池凭借其高能量密度和快速响应优势，在调频、用户侧储能等领域占据主导地位。但是在面对 4 小时以上的长时储能需求时，锂电池在经济性、安全性和循环寿命方面存在固有局限。
一、盐穴压缩空气储能（Compressed Air Energy Storage, CAES）
压缩空气储能（CAES）是目前最成熟的大规模储能技术之一。其基本原理为：在电力过剩时段，利用电能驱动压缩机将空气压缩至高压（通常为 7–10 MPa），经冷却后储存于地下盐穴或人工洞穴中；在电力需求高峰时段，释放高压空气，经加热后推动透平膨胀机发电，实现电能存储和释放。
l金坛盐穴压缩空气储能机组照片
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■ 国内案例
二、压缩二氧化碳储能（Compressed CO₂ Energy Storage, CCES）
压缩二氧化碳储能是近年来备受关注的新型气体工质储能技术。其基本原理与 CAES 相似，但以 CO₂ 替代空气作为储能工质。CO₂ 的临界点显著低于空气，在常温条件下即可通过加压实现液化，这使得系统在储能密度、设备紧凑性方面具有明显优势。
l芜湖海螺二氧化碳储能项目
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CCES 最具想象力的应用前景在于与碳捕集、利用与封存（CCUS）技术的深度融合。系统运行所需的 CO₂ 可来源于工业烟气捕集，储能过程本身即构成碳资源化利用的闭环。同时，由于采用液态 CO₂ 储存，系统不受盐穴等地质条件限制，可部署于更广泛的地理区域，选址灵活性远超 CAES。
✓ 优势 储能密度高，系统占地小 实现碳资源化利用 不受地质条件限制，选址灵活 液态 CO₂ 便于运输，可构建分布式储能网络 | ✗ 局限 系统最高工作压力达 20–35 MPa，设备要求高 CO₂ 对密封材料和密封结构有特殊需求 大规模商业化示范仍处于起步阶段 低温储罐的保温能耗和 BOG 处理需优化 |
中国科学院工程热物理研究所于 2024 年在湖南衡阳建成国内首套 10 MW 级液态 CO₂ 储能示范系统，已完成全工况调试。多个百兆瓦级 CCES 项目已进入可研与工程设计阶段。
工程成熟度：已商运
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■ 国内案例
四、熔盐储能（Molten Salt Thermal Energy Storage）
熔盐储能属于热储能的一种，利用混合硝酸盐（通常为 60% NaNO₃ + 40% KNO₃）在高温液态下的显热来储存热能。该技术最早大规模应用于光热发电（CSP）领域，近年来在火电机组灵活性改造、工业蒸汽供应等场景中获得了更广泛的应用。
l熔盐塔式光热电站
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熔盐储能的核心应用场景之一是火电机组的"热电解耦"。
除此之外，熔盐系统还能稳定产出 200–400℃中高温工业蒸汽，可为化工、纺织、食品加工等企业替代燃煤锅炉供汽，在工业热力替代赛道具备很强的经济优势。
✓ 优势 单位储热成本极低（15–30 USD/kWhₜₕ） 同时支持发电与工业供热，综合效率高 光热领域有超过 15 年的商业化运行经验 材料体系成熟，供应链稳定 | ✗ 局限 储存介质为热能，电-电往返效率仅 40–50% 熔盐凝固点约 220°C，需全程伴热防冻 系统启停时间长，不适用于秒级响应场景 储热系统体积庞大，对场地有要求 |
青海中控德令哈 50 MW 塔式光热电站，配置 7 小时熔盐储能系统，2018 年并网，是中国首批 20 个光热发电示范项目之一。此外，新疆哈密 50 MW 熔盐塔式光热电站、甘肃阿克塞 110 MW 光热项目等已投运或在建；榆林、张家口等地的熔盐储能火电灵活性改造与工业供汽项目也在加速推进。
工程成熟度：小规模示范投运
举个直观例子：一口600 米深的废弃矿井竖井，单块配重质量 2000 吨，通过公式计算理论重力势能约为 11.76×10⁹焦耳，折合电量 3267 度电。计入卷扬、传动、发电整套系统 75% 的综合往返效率后，实际对外可输出有效电量约 2450 度。
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■ 国内进展
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上述五种储能技术各自依托不同的物理或化学原理，在功率等级、放电时长、技术成熟度和适用场景上形成了清晰的差异化定位。
整理· 狸工闲谈
信息收集截至 2026 年 · 科普参考
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