Прогресс в разработке новых технологий генерации, транспорта, распределения и потребления электроэнергии привел к необходимости пересмотра представлений в части энергоснабжения. Преимущественное централизованное энергоснабжение для городских и густозаселенных районов оказалось более затратным для сельских регионов, а для громадных просторов Арктики, Сибири и Дальнего Востока – а это две трети территории страны – вообще не приемлемы. Рост энерготарифов в связи с обновлением инфраструктуры энергетики, освоением ВИЭ и новых территорий, требования экологии и другие факторы привели к стремительному росту распределенной энергетики в составе как традиционных источников, так и ВИЭ, которые из-за стохастического характера не могут быть использованы без накопителей электроэнергии НЭЭ. Наличие НЭЭ переводит ВИЭ из резервных источников в базисные, экономя топливо традиционных источников и снижая горячий резерв в централизованной энергетике.
Применение НЭЭ вначале было использовано на транспорте, затем в домашних хозяйствах, в промышленности и энергетике. С точки зрения потребителей распределенная и малая энергетика занимает диапазон мощностей от 1 кВт до 30 МВт и развивается ускоренным темпом во всем мире в значительной мере благодаря прогрессу в разработке НЭЭ. Разнообразие типов НЭЭ столь значительно, и их совершенствованию и описанию посвящено множество литературы, патентов, устройств.
Целью настоящей работы является сопоставительный анализ наиболее применяемых и развиваемых накопителей электрохимического и водородного типа, которые применяются в распределенной энергетике.
Для первоначального анализа целесообразно сравнить наиболее употребительные виды топлива по удельной энергетической емкости (кВт∙ч/кг) при его полном сгорании, которое приведено в табл. 1 [1].
Удельные энергоемкости топлива значительно (примерно более чем в 50 раз) превосходят энергоемкость накопителей электроэнергии НЭЭ.
В табл. 2 приведены для сопоставления удельные энергетические емкости наиболее распространенных электрохимических и водородных накопителей энергии и сроки службы с учетом их типовой реализации (последние две строки в этой таблице добавлены для сравнения с традиционными энергоносителями).