本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
1930年7月，《大众科学》杂志刊登了一篇文章，宣布美国首座“十英里蓄电池”——或抽水蓄能电站——在康涅狄格州新米尔福德附近开始运营。康涅狄格电力照明公司建造该电站是为了满足该地区用电高峰负荷并缓解季节性缺水问题。文章接着描述了该电站如何储存电力、其经济合理性和效率
来自四十英里外康涅狄格州德文郡蒸汽发电厂的剩余电力通过抽水为这个巨大的蓄电池充电……从发电站旁的豪萨托尼克河抽水到海拔230英尺的蓄水库……
当康涅狄格州需要更多电力时，水库闸门就会打开。水流倾泻而下……通过水轮机，驱动一台44,000马力的发电机。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
因此，在“高峰”时段，来自发电机的电力被反馈到为该州供电的电网中。这种“电力储存”不仅在一天中的某些时间，而且从一周到一周都会产生惊人的经济效益……
这个伟大的“蓄电池”效率如此之高，以至于每用一百马力抽水，就能输送六十一马力。
自《大众科学》宣布美国首座储能电站以来，抽水蓄能技术并没有发生太大变化。如今，抽水蓄能是美国迄今为止使用最广泛的电网储能技术，占已安装的23千兆瓦储能容量中的22千兆瓦（截至2011年）。其中大部分用途与康涅狄格电力照明公司1930年的电站相同：它在电力需求低时将水抽到山上以储存电力，然后在电力需求高峰时让水流下山并发电。通过这样做，抽水蓄能减少了满足高峰电力需求所需的发电厂数量。
自从康涅狄格州新米尔福德电站首次投入运营以来，抽水蓄能电站规模变得更大。新米尔福德电站的最大放电功率为44,000马力，大约相当于33兆瓦的电力，足以供应30,000个现代家庭的用电量，在1930年可能更多。如今，美国最大的抽水蓄能电站可以生产最大3,000兆瓦的电力——是新米尔福德电站容量的100倍，大约相当于三座核发电厂的发电量总和。
自新米尔福德电站投入运营以来，抽水蓄能的效率也大大提高。它可以输送“每用一百马力抽水，就能输送六十一马力”，这相当于61%的往返储能效率。如今，现代抽水蓄能电站可以达到高达80%的往返效率。尽管现代技术取得了进步，但仍有20%的储存电力在水泵、涡轮机中以及通过水分蒸发而损失。
虽然抽水蓄能是一种历史悠久的储能技术，能够可靠运行数十年（新米尔福德电站仍然运行中），但在美国广泛使用该技术存在许多障碍。美国电网安装的22千兆瓦抽水蓄能容量与769千兆瓦的电力需求相比相形见绌，因此尽管存在抽水蓄能，但电网的储能能力非常有限。虽然在抽水蓄能电站中储存更多能量将使电网更加灵活、可靠，并能够整合可再生能源，但环境问题、财务不确定性和缺乏技术上可行的场地限制了可以安装多少新的抽水蓄能。在1986年至2006年期间，启动了六个主要的抽水蓄能项目，但随后被放弃，主要是由于市场不确定性。虽然新米尔福德抽水蓄能电站在建成时产生了“惊人的经济效益”，但对于今天的新抽水蓄能设施来说，情况并非如此。
建造新的抽水蓄能设施的困难是人们对电网级电池储能感兴趣的部分原因，电网级电池储能可以部署在电网上的任何地方，并且不依赖水这种有限的资源来运行。世界各地的研究人员正在努力降低电池技术的成本并提高其性能，希望有一天能够以使电网储能具有吸引力并能够更广泛地使用间歇性可再生能源的价格来储存电网电力。
也许从新米尔福德抽水蓄能电站的故事中得到的最好启示是，我们拥有大规模储存电力的技术能力。然而，在很大程度上，无论是新的抽水蓄能设施还是电池，目前在经济上都不切实际。随着电网中可再生能源份额的增加，电网电池储能成本的降低，以及天然气和其他燃料成本随时间的变化，电网储能在经济上的现实可能会发生变化，但就目前而言，在我们需要电力时发电仍然比大规模储存电力更便宜。
图片来源
大众科学，来自Google 图书。
杜克能源，来自Flickr Creative Commons。