實現碳中和已成全球共識，而儲能技術是推動能源結構轉型升級的關鍵要素。由于可再生能源具有間歇性、波動性和不穩定性，影響電力平衡，儲能技術的應用可有效增加其利用率，減輕電網壓力，提高電力系統的靈活性、經濟效益和安全性。
儲能是將能量以某種形式儲存，并在將來需要時以同樣或其他形式釋放。從廣義上講，儲能形式多樣，包括存儲電力、熱量、氣體/氫氣，甚至化石燃料等。
儲能技術是通過特殊設備和物質存儲不同類型的能量，再根據需要重新利用的技術。現階段，主流的電能存儲方式主要有機械儲能、化學儲能及電磁儲能。
全球新型儲能80%市場由美國、中國和歐洲占據，其中美國占34%，中國占24%，歐洲占22%。值得關注的是，中美兩國在抽水蓄能和電化學儲能領域居于主導地位。
隨著我國實施“雙碳”戰略，儲能需求不斷增長。實現碳中和需依賴清潔、低碳的能源結構轉型，非化石能源比重將大幅提高。據全球能源互聯網發展合作組織預測，到2025年我國可再生能源發電量所占比例將達到20%。
我國正在經歷電力系統的綠色低碳轉型和能源結構調整。在電力結構中，新能源電力比例逐步上升。然而，新能源電力波動大且有不穩定性，致使其無法與電力負荷波動相匹配，加劇了常規電源的壓力。在負荷低谷期，新能源發電量大，加重電力系統調峰難度；在負荷高峰時，新能源發電能力不足，需采取有序用電策略。因此，開發新能源需要不同的調節方式，儲能技術在此方面尤為重要。截至目前，全國已有多個省市出臺新能源配儲政策，明確將建設儲能設施作為新能源并網或核準的前置條件，這也進一步凸顯了儲能行業的重要性。
當下，我國壓縮空氣儲能、儲熱儲能、鉛蓄電池、鋰離子電池、液流電池和鈉離子電池等儲能技術已接近甚至超越國際前沿水平；盡管抽水蓄能、飛輪儲能、超級電容器和創新型儲能技術仍有一定差距，但與發達國家的距離正在逐漸縮短。
經濟性與安全是約束我國儲能產業發展的兩大因素，原有的高上網電價電站、峰谷電價差異較大以及具有儲能扶持政策區域的儲能項目，其需求有望得到釋放。然而，儲能技術的經濟可行性依然是產業發展中的重大挑戰。
其次，隨著儲能裝機規模不斷攀升，警惕的問題是儲能事故風險。尤其是伴隨亞洲最大的儲能裝機群的出現，如何保障儲能設施的消防安全成為了決定產業命運的首要課題。因此，提高儲能設備的可靠性和安全性是實現產業健康發展的關鍵。
儲能技術是通過存儲設備將能源儲備起來，便于電量供應不足或峰值需求之際穩定電力供應。依據功能劃分，儲能方式包括機械儲能（如抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能）、電磁儲能（如超級電容和超導儲能）以及電化學儲能（例如鉛酸電池、鋰離子電池和液流電池）。
每個類別儲能技術都有各自的優點和缺點，但其復雜性并未妨礙其共同協作實現儲能。近年來“雙碳”目標的提出促進了儲能行業的飛速發展，并成為構建新型電力系統的關鍵。
抽水蓄能：我國作為世界上最大的抽水蓄能國家，正在快速發展當中。抽水蓄能通過將低谷時期電力儲存為水位高度，高峰時段轉化為電能，儲能能力與壩高及庫容密切相關。盡管抽水蓄能電站初期建設投入昂貴，但因為技術成熟、循環次數多、使用壽命長且損失低，其度電成本有著明顯優 勢。然而，由于地理位置局限和建設周期較長，且資源量有限制，抽水蓄能發展仍受需求和電價機制諸多因素的制約。
飛輪儲能：作為尚未完全商業化應用的儲能技術，具有功率密度高、充電瞬時響應速度、長使用壽命、深度放電、無環境污染、運行成本低、危險性小的獨特優勢，非常適用于快速大功率充放電場景。然而，飛輪儲能的大規模商業應用仍面臨諸多挑戰，如成本較高、缺乏激勵政策、技術成熟度不足以及標準化等問題。
壓縮空氣儲能：經過新技術的推廣，現在的壓縮空氣儲能系統已經能夠高效地運行。此項技術通過儲存高壓空氣壓力能量并在需要時膨脹發電。傳統的壓縮空氣儲能系統由于效率難以提高而受到限制，但新的研究已經開始探索類似空氣輔助式汽缸系統、改善熱力學循環、液態壓縮空氣儲能系統和超臨界壓縮空氣儲能系統這些新的技術路徑，使得協定的效率和成本已經可以與抽水蓄能相媲美，這些都為大型商業化應用創造了可能。
鋰離子電池儲能：當前儲能市場領跑者。鋰離子電池具有高能量密度、長循環壽命、極高效率以及卓越的響應速度，因此在儲能應用領域占據絕對主導地位。自2015年起，鋰離子電池在儲能市場上占據主導位置。到2022年，新安裝儲能設備中的94.2%為鋰離子電池儲能技術。
具體而言，LFP、NMC等三元鋰電池在總占比中超過75%。相比之下，磷酸鐵鋰的能量密度更高，循環壽命更長，能量轉化率也較高。此外，它還具備低自放電率、易快速充電和高效維護等優勢，且成本較低，使用壽命較長，已成為我國推廣的主要儲能技術之一，具有顯著的經濟效益。
氫燃料電池儲能：潛力無限的未來選擇。氫燃料電池以氫氣作為燃料，可以通過電解水逆反應產生電力。用氫和氧構成電極，燃料通過電荷載體傳導至外部，然后在對外供電時釋放出電子。在全球致力于降低碳排放之際，發展氫能已經成為能源轉型的重要途徑。
憑借能源豐富、效率高、零噪音、零污染等優異特性，氫燃料電池必將對節省資源和改善環境作出重大貢獻。各國紛紛加大該領域的投入與研發力度。
新能源裝載量增長引發尖峰負荷難題，儲能及協同解決方案需求空前增長。自習近平主席于2020年聯合國大會提出"碳中和"戰略以來，風力發電和太陽能發電實現爆發式增長。然而，隨著可再生能源大量并網，傳統的集中式電力控制模式被打破，電力系統變得更加智能和分布式，負荷也越來越分散，需求側響應成為解決尖峰負荷問題的關鍵。
盡管中國發電量已達到大約26億千瓦，但依然無法緩解13億人口面臨的尖峰負荷用電不足的問題。因此，解決這個難題的新途徑是建立虛擬電廠。虛擬電廠是電化學儲能的重要輔助手段；與此同時，這兩者共同構成未來電網調節峰值頻率的重要角色。
如何保證整個電力系統能夠在高比例的波動性可再生能源環境下仍然保持穩定是電力系統轉型的重點，也是影響電力安全的關鍵因素。無論是發電端的電化學儲能，還是電網端的抽水蓄能，或是用戶側的需求響應，以及虛擬電廠，都旨在應對新能源上網所帶來的巨大負荷，為電網提供調峰、調頻的服務，而虛擬電廠則是電化學儲能的重要補充手段。
虛擬電廠將搭載互聯網和現代信息通信技術的翅膀，匯聚電網中的各種資源，如分布式電源、儲能設備、負荷等等，進行協調優化運行控制和市場交易，以實現電源側的多種能源互補，負荷側的靈活互動，滿足電網的調峰、調頻、備用等綜合服務需求。
當前儲能市場存在多個困擾，需要逐步推進儲能電站進入電力市場。儲能電站可以在電力市場上出售電量，提供輔助服務，還有參加容量市場。然而，現在儲能項目的投資成本仍舊較高，并且在現有市場機制下，其調節能力無法充分利用。因此，需要采取措施改善這種情況，比如實施階梯式補貼策略，降低企業投資成本，讓儲能發電機組更好地融入市場機制，從而釋放更多經濟效益。
儲能是將能量以某種形式儲存，并在將來需要時以同樣或其他形式釋放。從廣義上講，儲能形式多樣，包括存儲電力、熱量、氣體/氫氣，甚至化石燃料等。
儲能技術是通過特殊設備和物質存儲不同類型的能量，再根據需要重新利用的技術。現階段，主流的電能存儲方式主要有機械儲能、化學儲能及電磁儲能。
全球新型儲能80%市場由美國、中國和歐洲占據，其中美國占34%，中國占24%，歐洲占22%。值得關注的是，中美兩國在抽水蓄能和電化學儲能領域居于主導地位。
隨著我國實施“雙碳”戰略，儲能需求不斷增長。實現碳中和需依賴清潔、低碳的能源結構轉型，非化石能源比重將大幅提高。據全球能源互聯網發展合作組織預測，到2025年我國可再生能源發電量所占比例將達到20%。
我國正在經歷電力系統的綠色低碳轉型和能源結構調整。在電力結構中，新能源電力比例逐步上升。然而，新能源電力波動大且有不穩定性，致使其無法與電力負荷波動相匹配，加劇了常規電源的壓力。在負荷低谷期，新能源發電量大，加重電力系統調峰難度；在負荷高峰時，新能源發電能力不足，需采取有序用電策略。因此，開發新能源需要不同的調節方式，儲能技術在此方面尤為重要。截至目前，全國已有多個省市出臺新能源配儲政策，明確將建設儲能設施作為新能源并網或核準的前置條件，這也進一步凸顯了儲能行業的重要性。
當下，我國壓縮空氣儲能、儲熱儲能、鉛蓄電池、鋰離子電池、液流電池和鈉離子電池等儲能技術已接近甚至超越國際前沿水平；盡管抽水蓄能、飛輪儲能、超級電容器和創新型儲能技術仍有一定差距，但與發達國家的距離正在逐漸縮短。
經濟性與安全是約束我國儲能產業發展的兩大因素，原有的高上網電價電站、峰谷電價差異較大以及具有儲能扶持政策區域的儲能項目，其需求有望得到釋放。然而，儲能技術的經濟可行性依然是產業發展中的重大挑戰。
其次，隨著儲能裝機規模不斷攀升，警惕的問題是儲能事故風險。尤其是伴隨亞洲最大的儲能裝機群的出現，如何保障儲能設施的消防安全成為了決定產業命運的首要課題。因此，提高儲能設備的可靠性和安全性是實現產業健康發展的關鍵。
儲能技術是通過存儲設備將能源儲備起來，便于電量供應不足或峰值需求之際穩定電力供應。依據功能劃分，儲能方式包括機械儲能（如抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能）、電磁儲能（如超級電容和超導儲能）以及電化學儲能（例如鉛酸電池、鋰離子電池和液流電池）。
每個類別儲能技術都有各自的優點和缺點，但其復雜性并未妨礙其共同協作實現儲能。近年來“雙碳”目標的提出促進了儲能行業的飛速發展，并成為構建新型電力系統的關鍵。
抽水蓄能：我國作為世界上最大的抽水蓄能國家，正在快速發展當中。抽水蓄能通過將低谷時期電力儲存為水位高度，高峰時段轉化為電能，儲能能力與壩高及庫容密切相關。盡管抽水蓄能電站初期建設投入昂貴，但因為技術成熟、循環次數多、使用壽命長且損失低，其度電成本有著明顯優 勢。然而，由于地理位置局限和建設周期較長，且資源量有限制，抽水蓄能發展仍受需求和電價機制諸多因素的制約。
飛輪儲能：作為尚未完全商業化應用的儲能技術，具有功率密度高、充電瞬時響應速度、長使用壽命、深度放電、無環境污染、運行成本低、危險性小的獨特優勢，非常適用于快速大功率充放電場景。然而，飛輪儲能的大規模商業應用仍面臨諸多挑戰，如成本較高、缺乏激勵政策、技術成熟度不足以及標準化等問題。
壓縮空氣儲能：經過新技術的推廣，現在的壓縮空氣儲能系統已經能夠高效地運行。此項技術通過儲存高壓空氣壓力能量并在需要時膨脹發電。傳統的壓縮空氣儲能系統由于效率難以提高而受到限制，但新的研究已經開始探索類似空氣輔助式汽缸系統、改善熱力學循環、液態壓縮空氣儲能系統和超臨界壓縮空氣儲能系統這些新的技術路徑，使得協定的效率和成本已經可以與抽水蓄能相媲美，這些都為大型商業化應用創造了可能。
鋰離子電池儲能：當前儲能市場領跑者。鋰離子電池具有高能量密度、長循環壽命、極高效率以及卓越的響應速度，因此在儲能應用領域占據絕對主導地位。自2015年起，鋰離子電池在儲能市場上占據主導位置。到2022年，新安裝儲能設備中的94.2%為鋰離子電池儲能技術。
具體而言，LFP、NMC等三元鋰電池在總占比中超過75%。相比之下，磷酸鐵鋰的能量密度更高，循環壽命更長，能量轉化率也較高。此外，它還具備低自放電率、易快速充電和高效維護等優勢，且成本較低，使用壽命較長，已成為我國推廣的主要儲能技術之一，具有顯著的經濟效益。
氫燃料電池儲能：潛力無限的未來選擇。氫燃料電池以氫氣作為燃料，可以通過電解水逆反應產生電力。用氫和氧構成電極，燃料通過電荷載體傳導至外部，然后在對外供電時釋放出電子。在全球致力于降低碳排放之際，發展氫能已經成為能源轉型的重要途徑。
憑借能源豐富、效率高、零噪音、零污染等優異特性，氫燃料電池必將對節省資源和改善環境作出重大貢獻。各國紛紛加大該領域的投入與研發力度。
新能源裝載量增長引發尖峰負荷難題，儲能及協同解決方案需求空前增長。自習近平主席于2020年聯合國大會提出"碳中和"戰略以來，風力發電和太陽能發電實現爆發式增長。然而，隨著可再生能源大量并網，傳統的集中式電力控制模式被打破，電力系統變得更加智能和分布式，負荷也越來越分散，需求側響應成為解決尖峰負荷問題的關鍵。
盡管中國發電量已達到大約26億千瓦，但依然無法緩解13億人口面臨的尖峰負荷用電不足的問題。因此，解決這個難題的新途徑是建立虛擬電廠。虛擬電廠是電化學儲能的重要輔助手段；與此同時，這兩者共同構成未來電網調節峰值頻率的重要角色。
如何保證整個電力系統能夠在高比例的波動性可再生能源環境下仍然保持穩定是電力系統轉型的重點，也是影響電力安全的關鍵因素。無論是發電端的電化學儲能，還是電網端的抽水蓄能，或是用戶側的需求響應，以及虛擬電廠，都旨在應對新能源上網所帶來的巨大負荷，為電網提供調峰、調頻的服務，而虛擬電廠則是電化學儲能的重要補充手段。
虛擬電廠將搭載互聯網和現代信息通信技術的翅膀，匯聚電網中的各種資源，如分布式電源、儲能設備、負荷等等，進行協調優化運行控制和市場交易，以實現電源側的多種能源互補，負荷側的靈活互動，滿足電網的調峰、調頻、備用等綜合服務需求。
當前儲能市場存在多個困擾，需要逐步推進儲能電站進入電力市場。儲能電站可以在電力市場上出售電量，提供輔助服務，還有參加容量市場。然而，現在儲能項目的投資成本仍舊較高，并且在現有市場機制下，其調節能力無法充分利用。因此，需要采取措施改善這種情況，比如實施階梯式補貼策略，降低企業投資成本，讓儲能發電機組更好地融入市場機制，從而釋放更多經濟效益。
