活性炭在儲能技術中的應用

儲能技術已被視為電網運行過程中“采—發—輸—配—用—儲”六大環節中的重要組成部分。系統中引入儲能環節后，可以有效地實現需求和管理，消除晝夜間峰谷差，平滑負荷，不僅可以更有效地利用電力設備，降低供電成本，還可以促進可再生能源的應用，也可作為提高系統運行穩定性、調整頻率、補償負荷波動的一種手段。儲能技術的應用必將在傳統的電力系統設計、規劃、調度、控制等方面帶來重大變革。

近幾十年來，儲能技術的研究和發展一直受到各國能源、交通、電力、電信等部門的重視。電能可以轉換為化學能、勢能、動能、電磁能等形態存儲，按照其具體方式可分為物理、電磁、電化學和相變儲能四大類型。其中物理儲能包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能；電磁儲能包括超導、超級電容和高能密度電容儲能；電化學儲能包括鉛酸、鎳氫、鎳鎘、鋰離子、鈉硫等電池儲能；相變儲能包括冰蓄冷儲能等。各種儲能技術在能量和功率密度等方面有著明顯區別，表1顯示了不同應用場合對能量和功率密度的要求。

表1 儲能技術研究及應用現狀

揚水儲能、壓縮空氣儲能及大型超導儲能主要用于發電廠調峰，即將夜間（用電低谷）時的電力儲存，在用電高峰時供電，穩定電網，平衡負載。各種化學儲能技術，主要用于終端電網和與太陽能發電、風能發電配套，是一種高 效的儲能技術。從技術發展水平看，揚水儲能和壓縮空氣儲能技術已經實用化。對于化學儲能技術，鉛酸電池、小型二次電池早已普遍實用化，氧化還原液流儲能電池已經達到了商業演示運行水平，而超導儲能和飛輪儲能技術離應用還有相當大的距離。太陽能、風能發電系統的功率規模多在百千瓦至兆瓦級。作為與其配套的儲能系統，氧化還原液電池由于有成本低、效率高、壽命長的優勢，市場前景較為廣闊。從適用化的角度考慮，氧化還原液流儲能電池的研究將主要集中在高性能、低成本、耐久性好的離子交換膜材料，電ji材料及高濃度、高導電性、高穩定性的電解液方面。

活性炭是多孔炭的代表，具有各種各樣的形態，如粉末狀、顆粒狀、纖維狀等?；钚蕴渴鞘篃o微細孔結構的碳材料進行活化處理，從而賦予碳材料發達的微細孔，由此使活性碳材料有了更大的比表面積。這種材料通常用于吸附劑，下面我們就活性炭在儲氫和電化學方面的應用做一個介紹。

下文將會詳細介紹活性炭在儲氫和電化學方面的應用。