化石燃料對氣候緊急狀況的影響正在推動國際社會大力推動使用低碳能源。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會浪費掉，因為在需要時不生產(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)超過需求時累積電力，然后在相反情況發(fā)生時釋放電力來進行。但是，這種方法的一個問題是它涉及大量的電力。

現(xiàn)有的存儲技術(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%的大型電力存儲由抽水式水壩來處理，水壩通過泵或渦輪在兩個水庫之間移動水以存儲或發(fā)電。但是，由于其地理條件的限制，可以建造更多的抽水蓄能電站是有限的。

一種有前途的存儲選擇是抽水蓄能。這項相對較新的技術(shù)已經(jīng)存在了大約十年，目前正在試驗工廠中進行測試。

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，這些熱量被存儲在隔熱箱內(nèi)的熱物質(zhì)中，例如水或礫石中。必要時，然后使用熱力發(fā)動機將熱量轉(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)是用于運行冰箱，汽車發(fā)動機或火力發(fā)電廠的相同物理原理。

抽水蓄熱具有許多優(yōu)點。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，渦輪機和發(fā)電機)，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)計和建造抽水蓄能電站所需的時間。

儲罐可以裝滿大量廉價的材料，例如礫石，熔融鹽或水。而且，與電池不同，這些材料不會對環(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。還可以輕松擴展它們以滿足網(wǎng)格的存儲需求。其他形式的大容量儲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。壓縮空氣儲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)可以存儲更多的能量)。例如，與抽水式水力發(fā)電廠中儲存在500米高度的1kg水相比，從1kg 100°C儲存的水中可以回收十倍的電。這意味著對于給定的能量存儲量，需要的空間較小，因此工廠的環(huán)境足跡較小。