風(fēng)力發(fā)電儲(chǔ)能方式主要有飛輪儲(chǔ)能、抽水蓄能、液流電池、鋰電池、超級(jí)電容器、超導(dǎo)、壓縮空氣儲(chǔ)能等幾種形式。
飛輪儲(chǔ)能
飛輪儲(chǔ)能是一種機(jī)械儲(chǔ)能方式，其基本原理是將電能轉(zhuǎn)化為飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能，并且長(zhǎng)期儲(chǔ)存起來(lái)，需要時(shí)再將飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，供給電力用戶使用。高強(qiáng)度碳素纖維和玻璃纖維材料、大功率電力電子變流技術(shù)、電磁和超導(dǎo)磁懸浮軸承技術(shù)促進(jìn)了儲(chǔ)能飛輪的發(fā)展。
飛輪儲(chǔ)能的功率密度大于5Kw/kg，能量密度大于20kwh/kg，效率大于90%。其優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)污染、無(wú)噪聲、維護(hù)簡(jiǎn)單、可持續(xù)工作。飛輪儲(chǔ)能主要用于不間斷電源、應(yīng)急電源、電網(wǎng)調(diào)峰和頻率控制。
目前飛輪儲(chǔ)能技術(shù)正在向大型機(jī)發(fā)展，其難點(diǎn)主要集中在轉(zhuǎn)子強(qiáng)度設(shè)計(jì)、低功耗磁軸承、安全防護(hù)等方面。
抽水儲(chǔ)能
抽水蓄能是在電力負(fù)荷低谷期將水從下池水庫(kù)抽到上池水庫(kù)，將電能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能儲(chǔ)存起來(lái)，在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期釋放上池水庫(kù)的水發(fā)電。
抽水蓄能的釋放時(shí)間可以從幾個(gè)小時(shí)到幾天，綜合效率在70—85%之間，主要用于電力系統(tǒng)的調(diào)峰填谷、調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用等。抽水蓄能電站的建設(shè)受地形制約，當(dāng)電站距離用電區(qū)域較遠(yuǎn)時(shí)輸電損耗較大。
液流電池
液流電池或稱氧化還原液流蓄電系統(tǒng)，與通常蓄電池的活性物質(zhì)被包容在固態(tài)陽(yáng)極或陰極之內(nèi)不同，液流電池的活性物質(zhì)以液態(tài)形式存在，既是電極活性材料又是電解質(zhì)溶液，它可溶解于分裝在兩大儲(chǔ)液罐的溶液中，由各個(gè)泵使溶液流經(jīng)液流電池，在離子交換膜兩側(cè)的電極上分別發(fā)生還原和氧化反應(yīng)。這種電池沒(méi)有固態(tài)反應(yīng)，不發(fā)生電極物質(zhì)結(jié)構(gòu)形態(tài)的改變，與其它常規(guī)蓄電池相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
液流電池的儲(chǔ)能容量取決于電解液容量和密度，配置上相當(dāng)靈活只需增大電解液容積和濃度即可增大儲(chǔ)能容量，并且可以進(jìn)行深度充放電。 鋰離子蓄電池
鋰離子電池與現(xiàn)有的鉛酸電池、鎳氫電池等電池相比有諸多優(yōu)點(diǎn)，如無(wú)記憶效應(yīng)、高工作電壓、低自放電率、無(wú)環(huán)境污染性、高能量密度等，在電子消費(fèi)品領(lǐng)域應(yīng)用十分普遍。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外都在大力研發(fā)新式的儲(chǔ)能電池，其中鋰離子蓄電池備受關(guān)注。
磷酸亞鐵鋰電池是最有前途的鋰電池。磷酸亞鐵鋰材料的單位價(jià)格不高，其成本在幾種電池材料 中是最低的，而且對(duì)環(huán)境無(wú)污染。磷酸亞鐵鋰比其他材料的體積要大，成本低，適合大型儲(chǔ)能系統(tǒng)。
由于工藝和環(huán)境溫度差異等因素的影響系統(tǒng)指標(biāo)往往達(dá)不到單體水平，使用壽命只要單體電池的幾分之一甚至十幾分之一。大容量集成的技術(shù)難度和生產(chǎn)維護(hù)成本使這種電池短期內(nèi)很難在電力系統(tǒng)中規(guī)模化使用。
超級(jí)電容器
超級(jí)電容器又可稱為超大容量電容器、雙電層電容器、（黃）金電容、儲(chǔ)能電容或法拉電容。眾所周知，化學(xué)電池是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生法拉第電荷轉(zhuǎn)移來(lái)儲(chǔ)存電荷的，而超級(jí)電容器的電荷儲(chǔ)存發(fā)生在電極\電解質(zhì)的形成的雙電層上以及在電極表面進(jìn)行欠電位沉積、電化學(xué)吸附、脫附和氧化還原產(chǎn)生的電荷的遷移。與傳統(tǒng)的電容器和二次電池相比，超級(jí)電容器的比功率是電池的10倍以上 ，儲(chǔ)存電荷的能力比普通電容器高 ，并具有充放電速度快、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、循環(huán)壽命長(zhǎng)、使用的溫限范圍寬等特點(diǎn)。在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)直流母線側(cè)并入超級(jí)電容器，不僅能想蓄電池一樣儲(chǔ)存能量，平抑由于風(fēng)力波動(dòng)引起的能量波動(dòng)，還可以起到調(diào)節(jié)有功無(wú)功的作用。
但由于超級(jí)電容器較為昂貴，在電力系統(tǒng)中多用于短時(shí)間、大功率的負(fù)載平滑和電能質(zhì)量調(diào)節(jié)，如大功率直流電機(jī)的啟動(dòng)支持動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)等，在電壓跌落和瞬態(tài)干擾時(shí)提高供電水平。
超導(dǎo)儲(chǔ)能
超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)是利用超導(dǎo)線圈將電磁能直接儲(chǔ)存起來(lái)，需要時(shí)再將電磁能返回電網(wǎng)或其它負(fù)載的一種電力設(shè)施，它是一種新型高效的蓄能技術(shù)。超導(dǎo)蓄能系統(tǒng)主要由電感很大的超導(dǎo)蓄能線圈、使線圈保持在臨界溫度以下的氦制冷器和交直流變流裝置構(gòu)成。
當(dāng)儲(chǔ)存電能時(shí)，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的交流電，經(jīng)過(guò)交-直流變流器整流成直流電，激勵(lì)超導(dǎo)線圈。發(fā)電時(shí)，直流電經(jīng)逆變器裝置變?yōu)榻涣麟娸敵觯?yīng)電力負(fù)荷或直接接入電力系統(tǒng)。由于采用了電力電子裝置，這種轉(zhuǎn)換非常簡(jiǎn)便、響應(yīng)極快，并且儲(chǔ)能密度高，結(jié)構(gòu)緊湊。不僅可用于降低甚至消除電網(wǎng)的低頻功率振蕩，還可以調(diào)節(jié)無(wú)功功率和有功功率，對(duì)于改善供電品質(zhì)和提高電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性有巨大的作用。它的蓄能效率高達(dá)90%以上，遠(yuǎn)高于其他蓄能技術(shù)。小容量超導(dǎo)蓄能裝置已經(jīng)商品化。供電力系統(tǒng)調(diào)峰用的大規(guī)模超導(dǎo)蓄能裝置，在大型線圈產(chǎn)生的電磁力的約束、制冷技術(shù)等方面還未成熟，各國(guó)正在加緊研究。
壓縮空氣儲(chǔ)能
壓縮空氣儲(chǔ)能是在電力系統(tǒng)峰荷時(shí)，利用壓縮空氣儲(chǔ)存的能量發(fā)電，向系統(tǒng)供電；在系統(tǒng)低谷時(shí)，利用電網(wǎng)中的富余電力，通過(guò)空氣壓縮機(jī)儲(chǔ)存能量。與抽水儲(chǔ)能方式相似，這種儲(chǔ)能方式也需要特定的地形條件，即需要特定的洞穴用于儲(chǔ)存風(fēng)能。在風(fēng)力強(qiáng)，用電負(fù)荷小時(shí)，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的多余電能將空氣壓縮并儲(chǔ)存在洞穴中；而在無(wú)風(fēng)或負(fù)荷增大時(shí)，則將儲(chǔ)存在洞穴內(nèi)的壓縮空氣釋放出來(lái)，形成高速氣流，推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，供應(yīng)負(fù)荷。壓縮空氣蓄能發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵是氣室的密封性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性等。
除此之外，還有一些風(fēng)力發(fā)電儲(chǔ)能技術(shù)：
鉛酸電池
鉛酸蓄電池主要特點(diǎn)是采用稀硫酸做電解液，用二氧化鉛和絨狀鉛分別做為電池的正極和負(fù)極的一種酸性蓄電池，具有成本低、技術(shù)成熟、儲(chǔ)能容量大（已達(dá)到MW 級(jí)）等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)的備載容量、頻率控制，不斷電系統(tǒng)。然而，它的缺點(diǎn)是儲(chǔ)存能量密度低、可充放電次數(shù)少、制造過(guò)程中存在一定污染等。 鎳鎘電池
鎳鎘電池正極板上的活性物質(zhì)由氧化鎳粉和石墨粉組成，石墨不參加化學(xué)反應(yīng)，其主要作用是增強(qiáng)導(dǎo)電性。負(fù)極板上的活性物質(zhì)由氧化鎘粉和氧化鐵粉組成，氧化鐵粉的作用是使氧化鎘粉有較高的擴(kuò)散性，防止結(jié)塊，并增加極板的容量。電解液通常用氫氧化鉀溶液。鎳鎘電池具有大電流放電特性、耐過(guò)充放電能力強(qiáng)、維護(hù)簡(jiǎn)單、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，最早應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦等設(shè)備。當(dāng)然，鎳鎘電池的“記憶效應(yīng)”會(huì)逐漸降低電池的容量。此外由于其存在重金屬污染已被歐盟組織限用。