近年來，隨著風能、太陽能、潮汐能等可再生能源的開發(fā)與應用，與之相配套的大規(guī)模儲能技術引起社會高度關注。日前，在2014第二屆儲能技術在微電網及分布式能源中的應用高層研討會上，與會專家認為，大規(guī)模儲能技術在電網發(fā)電、輸電、配電、用電四大環(huán)節(jié)具有不可或缺的關鍵作用，未來我國將成為全球最大的儲能應用市場，但目前各種形式的儲能技術都存在諸多缺陷和局限，阻礙了其作為電網儲能系統(tǒng)的規(guī)模應用。

傳統(tǒng)電網存在嚴重風險

隨著20世紀全球各發(fā)達國家工業(yè)化進程的不斷推進，規(guī)模經濟不斷擴大，導致自燃資源特別是能源資源大量消耗，由此帶來的能源危機及環(huán)境污染問題，使人們逐漸開始重視提高能源的利用效率并開發(fā)具有高效、節(jié)能、可再生的新能源。國家發(fā)改委能源研究所副所長王仲穎指出，在美麗中國的情景下，到2050年我國人均GDP達到3萬美元時，能源供應量將達到70億噸左右標準煤，其中煤炭占三分之一、油氣占三分之一、新能源占三分之一。

隨著我國經濟發(fā)展和社會進步，工農業(yè)生產以及民生用電量逐年增加，用電負荷需求呈現(xiàn)出多元化趨勢，對電力部門的供電需求越來越高，即長壽命、低成本、可規(guī)?；⒏甙踩?。國家電網智能電網研究院“千人計劃”專家曹均正認為，我國能源很大一部分都損失在了轉換和傳輸過程中。

事實上，傳統(tǒng)電網面臨用電高峰發(fā)電成本高、供需不平衡導致輸電線路阻塞、發(fā)電廠與終端用戶遠距離輸電線路損耗嚴重等諸多問題。目前，我國電力用戶地域分散，農村電網負荷密度小且地域差別較大；負荷峰谷差大，用電負荷率低；負荷季節(jié)性、時令性強，年最大負荷利用小時數(shù)低；送電距離遠、送電功率小、輸送電能偏少、農村電網變電設備和線路利用率低，造成農村電網的供電成本偏高、經營效益偏低。

根據調查，我國太陽能、風能等可再生能源發(fā)電的年增長速度達到30%以上，但可再生能源發(fā)電具有明顯的隨機性、波動性、間歇性、調峰難、并網難等不連續(xù)、不穩(wěn)定和不可控非穩(wěn)態(tài)特征，大規(guī)?？稍偕茉窗l(fā)電并網將對傳統(tǒng)電網的安全、可靠、高效運營帶來嚴重風險。

儲能技術商業(yè)化有挑戰(zhàn)

王仲穎認為，中國式的能源革命將跨越油氣時代直接進入可再生能源時代，而中國能源革命的核心內涵是大幅度提高終端用能的電氣化水平，其中儲能技術的開發(fā)和應用就是實現(xiàn)這一目標的重要手段之一。

實際上，儲能技術是突破可再生能源大規(guī)模開發(fā)利用瓶頸的關鍵技術，是智能電網的必要組成部分，在儲能市場商業(yè)化雛形階段，系統(tǒng)性的比較分析各類儲能技術的性能特點，為未來市場發(fā)展提供篩選技術路線的框架基礎至關重要。

中國電力企業(yè)聯(lián)合會行業(yè)規(guī)劃與信息統(tǒng)計部副主任游敏認為，儲能系統(tǒng)是促進電力市場化改革、實現(xiàn)輔助服務多元化、優(yōu)化電力系統(tǒng)經濟運行的重要技術途徑，也是發(fā)展微電網、分布式能源站、促進可再生能源研發(fā)、積極發(fā)展電動汽車、實現(xiàn)節(jié)能減排、促進電力結構調整、發(fā)展新方式轉變的重要技術支撐。

但儲能產業(yè)在我國還處于發(fā)展的初期階段，儲能技術研究、應用示范、效益綜合評價等一直是業(yè)界關注的熱點，面臨著成本、性能、技術選擇、安全性等問題。目前，我國還沒有出臺與儲能相關的政策體系和價格機制，其中儲能電站一次性資金投入基本都能算清楚，可是電站運行成本、維護成本和折舊成本仍沒有清晰的界定標準，給儲能技術應用的商業(yè)化運營帶來巨大挑戰(zhàn)。

儲能技術引發(fā)電力改革

第三次工業(yè)革命開啟了以集成電路、可再生能源與互聯(lián)網為基礎，從傳統(tǒng)集中式的人類經營活動逐步變換為智能化分散經營方式，儲能作為分布式發(fā)電與微電網關鍵支撐技術，承擔著承上啟下的作用。同時，儲能作為未來推動可再生能源產業(yè)發(fā)展的最前瞻性技術，在可再生能源并網、電動汽車、智能電網、微電網、分布式能源系統(tǒng)、家庭儲能系統(tǒng)、無電地區(qū)供電工程乃至未來能源安全方面都將發(fā)揮巨大作用。

游敏認為，儲能技術改變了電力系統(tǒng)即發(fā)即用的傳統(tǒng)模式，使電力系統(tǒng)由原來的一組發(fā)電側變量和一組用電側變量組成的兩組時刻保持平衡的簡單系統(tǒng)變?yōu)榱巳M變量平衡系統(tǒng)，從而使電力系統(tǒng)的平衡關系變得多樣化，可選擇控制、可最優(yōu)化，因此儲能技術的引入是對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)概念的一次變革。

在儲能技術領域，我國與美國和日本相比起步較晚，相關技術水平有很大差距。而且我國對儲能技術的研究開發(fā)遠遠落后于風能、太陽能，因此加快儲能技術開發(fā)并引領和帶動儲能產業(yè)發(fā)展意義重大。在我國儲能技術沒有突破進展時期，將不同儲能介質結合起來，利用其優(yōu)勢彌補其不足，將是未來一段時間內的應用方向。在選擇儲能技術路線時，除了考慮投資成本、運行維護費用等經濟因素以及安全和環(huán)境因素外，必須衡量的技術指標包括能量密度、功率密度、響應時間、充電效率和使用壽命，并綜合考慮各種技術的優(yōu)劣，做到揚長避短至關重要。

隨著能源結構調整帶來的新一輪電力體系變革，大規(guī)模可再生能源并網、分布式發(fā)電及微電網的迅速發(fā)展、電動汽車的蓬勃興起，都將給儲能帶來新的發(fā)展空間，給儲能市場注入新的活力，儲能技術在電力領域迎來重大商機。根據所用的能量形式，儲能技術分為物理儲能、化學儲能、電池儲能、相變儲能。目前，我國大規(guī)模儲能技術中只有抽水儲能技術比較成熟，主要用于電網調峰、調頻、應急保障以及輔助核電站進行功率調節(jié)，但受地理環(huán)境、建設周期的約束。不過，目前還不存在各項特性均優(yōu)于其他技術的通用型儲能技術，未來各種不同的儲能技術將共存發(fā)展，不同儲能技術發(fā)展進步的速度及其經濟性，將在相當大的程度上決定其應用前景，但在市場經濟社會，無論采取什么樣的儲能模式，最終還是由消費者的選擇說了算。