化石燃料對(duì)氣候緊急狀況的影響正在推動(dòng)國(guó)際社會(huì)大力推動(dòng)使用低碳能源。目前，大規(guī)模生產(chǎn)低碳能源的最佳選擇是風(fēng)能和太陽能。但是，盡管過去幾年在性能和成本方面都有所改善，但仍然存在一個(gè)重大問題：風(fēng)并不總是吹來的，太陽也并不總是照著的。依賴于這些波動(dòng)的能源的電網(wǎng)一直在努力使供需不斷匹配，因此可再生能源有時(shí)會(huì)浪費(fèi)掉，因?yàn)樵谛枰獣r(shí)不生產(chǎn)可再生能源。

解決該問題的主要方法之一是大規(guī)模的蓄電技術(shù)。這些工作通過在電力供應(yīng)超過需求時(shí)累積電力，然后在相反情況發(fā)生時(shí)釋放電力來進(jìn)行。但是，這種方法的一個(gè)問題是它涉及大量的電力。

現(xiàn)有的存儲(chǔ)技術(shù)(例如電池)由于其單位能量成本較高，因此不適用于此類過程。目前，超過99%的大型電力存儲(chǔ)由抽水式水壩來處理，水壩通過泵或渦輪在兩個(gè)水庫(kù)之間移動(dòng)水以存儲(chǔ)或發(fā)電。但是，由于其地理?xiàng)l件的限制，可以建造更多的抽水蓄能電站是有限的。

一種有前途的存儲(chǔ)選擇是抽水蓄能。這項(xiàng)相對(duì)較新的技術(shù)已經(jīng)存在了大約十年，目前正在試驗(yàn)工廠中進(jìn)行測(cè)試。

抽水蓄能通過使用大型熱泵將電能轉(zhuǎn)化為熱量來工作。然后，這些熱量被存儲(chǔ)在隔熱箱內(nèi)的熱物質(zhì)中，例如水或礫石中。必要時(shí)，然后使用熱力發(fā)動(dòng)機(jī)將熱量轉(zhuǎn)化為電能。這些能量轉(zhuǎn)換是通過熱力學(xué)循環(huán)完成的，熱力學(xué)循環(huán)是用于運(yùn)行冰箱，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)或火力發(fā)電廠的相同物理原理。

抽水蓄熱具有許多優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)換過程主要依靠常規(guī)技術(shù)和組件(例如熱交換器，壓縮機(jī)，渦輪機(jī)和發(fā)電機(jī))，這些組件已廣泛用于電力和處理行業(yè)。即使是大規(guī)模，這也將縮短設(shè)計(jì)和建造抽水蓄能電站所需的時(shí)間。

儲(chǔ)罐可以裝滿大量廉價(jià)的材料，例如礫石，熔融鹽或水。而且，與電池不同，這些材料不會(huì)對(duì)環(huán)境構(gòu)成威脅。大型熔鹽罐已在集中式太陽能發(fā)電廠中成功使用多年，這是一種可再生能源技術(shù)，在過去十年中得到了迅速發(fā)展。集中的太陽能功率和泵送熱蓄電有許多相似之處，但在集中的太陽能發(fā)電工廠通過將陽光存儲(chǔ)為熱量(然后將其轉(zhuǎn)換為電能)來產(chǎn)生能量，抽水蓄能電站存儲(chǔ)的電能可能來自任何來源，包括太陽能，風(fēng)能甚至核能等。

易于部署和緊湊

抽水蓄能電站可以安裝在任何地方，不受地理位置限制。還可以輕松擴(kuò)展它們以滿足網(wǎng)格的存儲(chǔ)需求。其他形式的大容量?jī)?chǔ)能受到安裝位置的限制。例如，抽水蓄能需要山區(qū)和山谷，在那里可以建造大量的水庫(kù)。壓縮空氣儲(chǔ)能依賴于大型地下洞穴。

抽水蓄熱電站比抽水蓄能大壩具有更高的能量密度(在給定的體積內(nèi)可以存儲(chǔ)更多的能量)。例如，與抽水式水力發(fā)電廠中儲(chǔ)存在500米高度的1kg水相比，從1kg 100°C儲(chǔ)存的水中可以回收十倍的電。這意味著對(duì)于給定的能量存儲(chǔ)量，需要的空間較小，因此工廠的環(huán)境足跡較小。