驭风依靠自然风和阳光等可再生能源发电，存在发电量不稳定的问题。因此，正在探索储蓄富裕能量的方式，以便在需要时再将其转换为电能。方案之一是地下储氢，这种方式经济高效，能够快速为电网输送电力。

刮风是一种自然现象，完全不以人的意志为转移。但当今时代，随着风力发电的作用日益重要，这个自然现象对人类的电力供应产生了巨大的影响。2007年，风力发电占德国用电总量的6.4%，达到397亿度，而且，据德国可再生能源联合会（BEE）的预测，到2020年，这一数字有望上升至25%（即1,490亿度）。到那时，德国风电机组的总装机容量将达到550亿瓦，是2007年的220亿瓦的两倍以上。

地下蓄能系统（上图）也是一种解决方案。

目前，德国风电机组的装机容量已占风电机组总装机容量的20%。不久前，德国还是风电机组装机容量的国家，但如今已被美国赶超，屈居世界第二。虽然就遏止变暖而言这是一个好消息，但却也为电力行业带来了一个问题。风力发电和用电的时间规律并不总是一致，一般而言，夜间风电机组可以生产更多的电能，而这个时候正是用电低谷时段。常规发电厂可以通过调峰来顺应用电时间规律，简而言之就是在不同的时段投入不同数量的燃料。但就产量波动不定的发电方式而言，调峰的作用非常有限。

理想的办法是暂时存储多余的电能，在需要的时候再将其馈回电网。电网本身不具备这种功能，因为它是一套完全均衡式系统，也就是说，供电量和用电量刚好匹配。如果不匹配的话，交流电的输电频率将偏离规定的50赫兹，即在用电量超过供电量时低于50赫兹，在供电量超过用电量时高于50赫兹。

这两种情况都必须避免，否则将危及连接至电网的设备，譬如电机、电器、计算机和发电机等。一旦由于电网负荷过高导致电网频率下降至47.5赫兹，电厂必须立即脱离电网。

供大于求同样会产生诸多问题。德国《可再生能源法案》规定，电网公司必须给予可再生能源上网优先权。但是，大量的风电上网意味着常规电厂不得不经常关机，特别是燃煤和燃气发电厂。这些电厂肩负着满足当前用电需求的重任，换言之，就是迎合周期性波动的用电需求。对那些满足基本用电需求的电厂——主要是核电站和燃煤发电厂——而言，不断开机关机相对而言比较复杂，而且成本很高。

在风力很大的日子，我们会看到一些奇怪的现象。譬如，在这样的日子里，发电厂可能需要在位于德国莱比锡的欧洲能源交易所出售多余的电能，价格之低几乎相当于白送。事实上，有的时候电厂甚至要倒贴。2009年5月3日就发生了这种倒贴现象，当日每千度电以-152欧元的价格成交。换句话说，常规发电厂宁愿倒贴费用让别人拿走自己生产的多余电能，也不愿暂时降低自身的发电量。

抽水蓄能。迄今为止的解决办法是暂时存储多余的电能，在风力较小的时候或阴天再将储蓄的电能馈回电网。一种成熟的方法是使用抽水蓄能电站。在用电量降低的时候，多余的电能用于将水抽入蓄水坝。一旦电力需求量上升，再让坝中的蓄水流入位置较低的另一个蓄水坝，中间安装水力发电机发电。这是一个简单、高效的方法。抽水蓄能电站的实际效率（即发电量与抽水用电的比率）可达80%左右，如今，还没有任何其他一种蓄能装置可以在几个小时内供应数千兆瓦的电能。事实上，目前各地在用的蓄能系统中，99%是抽水蓄能电站。

每单位体积的可比蓄电量

德国的抽水蓄能电站位于柏林西南大约350公里的Goldisthal，其装机容量为1,060兆瓦，可满足图林根全州8个小时的用电需求。德国目前共有33座抽水蓄能电站，总装机容量为6,700兆瓦，发电总量高达4,000万度。每年，它们可生产大约75亿度所谓的“调节电能”，满足用电高峰期的需求，譬如在人们纷纷打开电器和灯具的晚间。抽水蓄能电站所储存的能量可以在短短几分钟内得以利用。

但是，在德国，增加抽水蓄能电站的数量并不像听上去那么简单。一方面，德国缺乏建造这种电站的适当位置，另一方面，这种建设项目往往会遭到抵制。因此，德国发电厂选择与邻国的同行合作。例如，巴顿符滕堡州能源公司（EnBW）不仅在德国建设了自己的抽水蓄能电站，还在奥地利福拉尔贝格州建立了同样的设施。再比如，拥有很长水电历史的挪威，目前正在试图推销本国的蓄电潜力。但是，这种在邻国建设抽水蓄能电站的做法，往往需要很高的固定资产投资。建设这样的项目，并不是简单地敷设一条到挪威的输电线路。两国电网入口处的容量必须提高，从而避免输电容量瓶颈。“这是必须的，因为电力总是沿着电阻的通道流动，在遇到阻力时，它会选择另一条路线。”EnBW的Dirk Ommeln解释道。

电池和压缩空气。诸如美国等其他工业化国家以及中国也建设了众多抽水蓄能电站，此外，各地都在大力探索其他蓄能方式。最的蓄电装置是充电电池，所有的手机都装配了这种电池。虽然相比而言充电电池储存的电量很小，但这并没有阻止部分国家利用蓄电池作为电网的蓄能装置。“例如，日本全国都使用这种方法，”西门子研究院的Manfred Waidhas博士指出，“像集装箱那么大的电池可以储蓄大约5,000度的电能，它们被安装在靠近用户的电网一侧。”这些电池被用于紧急供电、电高峰期的备用电源，或者作为临时蓄电装置，调节采用可再生能源发电所引起的供电波动。钠/硫蓄电池的效率为70～80%，被广泛用于上述目的。

同样地，采用一种称之为V2G（车辆到电网）的方法，电动汽车也可在今后用作蓄能装置，仅需采用电缆将汽车连接至电网。尽管与电网所需电量相比，一台电动车辆的蓄电量微乎其微，但此类车辆的庞大保有量及其相对较高的功率——以40千瓦/辆为例——完全可以弥补这一缺憾。“即便仅仅将20万辆电动汽车连接至电网，也可提供高达8,000兆瓦的调节电力，足以保障电网的供电稳定。”西门子研究院的Gernot Spiegelberg教授解释说。

“但另一方面，我们还必须注意一点，那就是：由于这类蓄电池体积小、安全要求高且重量轻，因此成本也会相对较高。”德国奥伯豪森弗劳恩霍夫环境、安全以及能源技术研究所的Christian D??tsch提醒道，“而除此之外，蓄电池的充电次数也是极为有限的。就目前来看，出于保证负荷平衡的目的对蓄电池进行额外的充电与放电会大大地缩短蓄电池的使用寿命。”

而另外一种行之有效的途径是，利用压缩空气蓄能技术（CAES）将产生的动能存储于地下。这就意味着将100巴的高压空气注入体积为10万至100万立方米的地下洞室中，如废弃的盐丘等。“此类压缩空气可用于燃气轮机”，Waidhas解释说，“当然，在这个过程中，天然气等矿物燃料依然必不可少，但因为用于燃烧的压缩空气已经具备，所以也就达到了节能的目的。”

在范围内，目前已启动了两个CAES试点项目，分别于1978年与1991年在德国亨托夫以及阿拉巴马州的麦金托什正式投产。CAES的基本原理非常简单，但同时也存在一些不尽人意之处。“在这两个试点项目中，燃气轮机都是专门定制的，所需费用甚高。”Waidhas进一步指出，“而且，CAES的蓄电容量仅为300万度左右。”

氢——理想的蓄能介质？除前面提到的蓄能方法之外，储氢也是非常有效的一种选择。通过电解方式，可将富余的电力制成氢，并储存于压强保持在100至350巴之间的地下洞室中。总部位于德国爱尔兰根的西门子能源的Erik Wolf表示，在这种条件的地下洞室中，可以有效地避免氢泄露问题。“一般而言，每年的氢流失率仅为0.01%。这是因为，此类洞室的岩盐墙作用机理与液体无异，当出现泄露时可自动进行密封。”Wolf还指出，正因为如此，所有曾被用于短期储存天然气的洞室同样适用于储氢。

今后，电动汽车能够暂时存储富余的电能，并在需要的时候再将其馈回电网，从而进一步提高电网的稳定性。

目前，德国约有60个这样的洞室正在建设之中。Wolf表示，“即便我们仅仅将其中的30个洞室用于储氢，就能够存储约42亿度电。”氢的储能密度极高，每立方米存储空间可容纳多达350度电力，远远超过了CAES的储能密度（2.7度/立方米）。事实上，氢在储能密度方式的优势只有锂离子电池才能与之媲美。

利用储氢技术，当用电量上升时，就可将氢用于驱动燃气轮机或燃料电池。“目前，地下储氢的优势是其他任何储能系统都无法比拟的。”Wolf解释说，“在基础负荷运行条件下，一个洞室即可满足长达一周的500兆瓦以上的用电负荷，相当于1.4亿度。而相比之下，德国所有抽水蓄能电站的总产能仅为4,000万度。”与此同时，地下储氢设施还能够实现快速供电，其灵活性直逼联合循环电厂。而且，储氢技术还具备其他优势：除能够蓄能以供发电或供热之外，氢还能与生物质电厂等的合成气相混合，为生物质液化流程提供燃料。事实上，这在德国勃兰登堡州的一个试点项目中已经得到了应用。2009年4月，Enertrag为落户普伦茨劳的新建测试中心举行了奠基仪式。该中心也将成为氢-风-生物质混合电厂，能够利用富余的风电制氢。而制成的氢将用于驱动氢燃料汽车，或是与生物气混合，在总装机容量为700千瓦的两处组装式热电厂实现发电与供热。该中心预计将于2010年中期正式投入运行。