風電、太陽能發電自身固有的間歇性問題是新能源發展的阿喀琉斯之踵。隨著新能源發電規模的繼續擴大，這個問題顯得更為迫切。將富余的能量儲存起來，用能高峰期再釋放出來，是解決新能源間歇性的重點。

談到儲能人們很容易想到電池，但現有的電池技術很難滿足電網級儲能的要求。抽水蓄能和壓縮空氣儲能等傳統的儲能方式也在經歷不斷改進和創新。

儲能市場潛力巨大，根據市場調研公司PikeResearch的預測，從2011年到2021年的10年間，將有1220億美元投入到全球儲能項目中來。

抽水蓄能發電的創新

抽水蓄能在儲能方式中長期處于霸主地位。根據美國電力研究委員會（EPRI）公布的數據，抽水蓄能在全球儲能市場中容量最大，占總裝機容量的99%以上。雖貴為霸主，但抽水蓄能模式也有自身的不足，易受地形影響，推廣受到限制。所以，很多公司在研發新型的抽水蓄能模式。

綠色電源島

丹麥一家名為GottliebPaludan的建筑設計所聯合丹麥技術大學推出了一個大膽的設計，該設計被命名為“綠色電源島”（如圖1）。這種儲能系統包括一個海上人工島，并在島上修建一座深井蓄水池。人工島周圍要配備海上風力發電系統。當海風凌厲時，風力發電驅動水泵將海水從水庫中泵到海中。用能高峰時，海水回灌到蓄水池內，海水回流形成的重力差可以驅動發電機組發電。但是，這樣宏大的計劃仍停留在概念階段。

重力發電公司的儲能系統示意圖

同樣以抽水蓄能為藍本，美國加州的重力發電公司（GravityPower）設計出了另一種儲能系統。該系統包括一大一小，兩個底部相連的充水豎井（如圖2）。平時，水從小豎井泵到大豎井里，此時大豎井中的活塞向上運動。用電高峰時，可使活塞退回大井，迫使水流外溢，推動汽輪機做功發電。重力發電公司首席執行官托馬斯·梅森表示，此系統適合安裝在高耗能地區，并希望這項技術在全球范圍內得到推廣。該公司的創始人和首席技術官吉姆·費斯克曾表示，該技術能在2013年建成商業電網規模的儲能設施。

一家總部設在美國加利福尼亞州圣摩尼卡的公司也在研發如何利用重力差原理儲能。這家名為AdvancedRailEnergyStorage的公司將改裝后的軌道車和特制軌道作為它們研發儲能系統的核心部件。當電力需求量少時，可以利用富余的電將軌道車推動到山頂；當用電負荷增加時，軌道車順勢倒退，將重力差轉換為驅動力，推動發電機組。如抽水蓄能電站，這種存儲系統需要借助地勢。

該公司表示，在地勢落差相同的條件下，這種存儲系統要比抽水蓄能系統更為高效。公司正在加州修建原型機組，預計在2013年能投入運行。

壓縮空氣儲能技術的改進

雖然僅占到市場份額的0.5%，壓縮空氣儲能在國際儲能市場中仍位列第二。

壓縮空氣儲能的原理是將燃氣輪機的壓縮機和透平分開，在儲能時，用電能將空氣壓縮并存于儲氣室中；在釋能時，高壓空氣從儲氣室釋放，進入燃燒室膨脹做功發電。

當前，這種技術比較成熟，已實現大規模商業化應用。德國的一座壓縮空氣儲能電站的規模已達到29萬千瓦。

壓縮空氣蓄能的一大缺陷在于效率較低。據悉，德國的壓縮空氣儲能工廠，效率只有42%。儲能效率低的原因在于空氣受到壓縮時溫度會升高，空氣釋放膨脹的過程中溫度會降低。現有的壓縮空氣蓄能系統在壓縮空氣過程中一部分能量以熱能的形式散失，在膨脹之前就必須要重新加熱。通常以天然氣作為加熱空氣的熱源。這就導致蓄能效率降低，溫室氣體排放量增加。

還有幾家公司同樣以壓縮空氣蓄能為原型，開發更高效的儲能系統。SustainX就是其中之一。這家借助達特茅斯大學工程學院的科研實力而成立的公司，得到了美國能源部和通用電氣公司的支持。該公司已研發出“恒溫壓縮空氣蓄能機組”。通過注入水蒸氣來去除壓縮空氣中的熱量。水蒸氣在吸收了壓縮空氣中的熱量后被儲存起來，等空氣膨脹過程中的再次加熱。

SustainX摒棄了傳統的地下鹽洞儲氣的做法，采用標準鋼管儲存壓縮空氣，這種做法更容易推廣。據悉，SustainX公司已建有一套發電功率為40千瓦的試驗機組，并正與一家公用事業公司合作建造一套發電功率為1000-2000千瓦的機組。

總部設在馬薩諸塞州的GeneralCompression公司同樣獲得了美國能源部的支持，開發出一套恒溫壓縮空氣蓄能機組，主要應用于風電場。在能源巨頭康菲的資助下，該公司正在德克薩斯州修建發電功率為2000千瓦的試驗機組。