摘要
可再生能源（尤其是太阳能和风能）的日益普及，因其间歇性特征，对高效可靠的储能技术（ESTs）产生了日益增长的需求。本文综述系统地评估了已有及新兴的储能技术，包括电池、超级电容器以及机械、热、氢能和超导磁储能系统，重点关注其技术性能、耐久性、响应时间、经济可行性和环境影响。所综述的技术在能量与功率特性方面存在显著差异。例如，锂离子电池的能量密度约为100–265 Wh/kg，循环寿命为2000–10,000次；而超级电容器能量密度仅为5–10 Wh/kg，但可承受超过100,000次循环，并能在数秒内释放能量。飞轮系统的功率密度可达1000–10,000 W/kg，循环寿命高达100,000次；抽水蓄能系统的能量密度相对较低，约为0.5–1.5 Wh/kg，但使用寿命可超过50年。热储能技术也展现出可观的潜力，其能量密度根据材料和系统构型的不同，从显热储能的约0.25 Wh/kg到热化学储能的120–383 Wh/kg不等。总体而言，研究结果表明，没有任何单一储能技术适用于所有应用场景。因此，在选择技术时，应综合考虑所需的能量与功率容量、响应时间、使用寿命、成本及环境影响，尤其是在将波动性可再生能源整合到现代能源系统的过程中。
