“十四五”期間，科技部重點研發計劃規劃儲能和智能電網協同七個方向，35個任務。分為基礎研究類和關鍵技術類，有共性的技術支撐技術，包括研發、重要新型材料、器件、傳感、通信技術、自主化軟件、壽命預測及高水平的檢測分析技術?，F將儲能科技發展到今日的總體基本情況進行總結介紹，以簡單了解儲能科技的全貌。

從作用原理角度看，儲能的技術路徑主要可以分為物理儲能、電化學儲能、電磁儲能、熱儲能、化學儲能等方式。其中，物理儲能主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等；電化學儲能是指各種二次電池儲能，主要包括鉛酸電池、鉛炭電池、鋰離子電池、鈉硫電池、鈉離子電池等。電磁儲能主要包括超導儲能、超級電容器存儲能等方式。熱儲能主要包括儲熱、儲冷等方式。化學儲能包括電解水制氫、合成天然氣等方式。

按照儲能作用時間的長短，可以將儲能系統分為短時高頻（＜30分鐘）、中短時長（1-2小時）、超長時間（＞4小時）儲能等類型。

短時高頻儲能包括備用型儲能和功率型儲能。備用型儲能要求在電網突然斷電或電壓跌落時，儲能系統作為不間斷電源提供緊急電力，持續時間一般不低于15分鐘，應用于數據中心和通訊基站等備用電源場景。功率型儲能的時長一般在15～30分鐘，應用于輔助AGC調頻或平滑間歇性電源功率波動等功率型儲能場景。在此場景下，要求儲能系統可以瞬時吸收或釋放能量，提供快速的功率支撐。目前廣泛發展的短時高頻技術包括超導磁存儲、電介質電容器、飛輪、超級電容器、鋰電容、高功率鋰離子電池。超導儲能、超級電容器儲能可以實現額定功率下放電時間在秒級水平。

中短時長儲能又稱能量型儲能，該類型介于容量型和功率型儲能之間，一般應用于復合儲能場景，要求儲能系統能夠提供調峰調頻和緊急備用等多重功能，連續儲能時長在1-2小時之間，例如獨立儲能電站或電網側儲能，包括鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池、納氯化鎳電池、鎳氫電池和儲熱儲冷，正在發展的包括固態鋰離子電池、鋰硫電池、液流電池、鈉離子電池、液態金屬電池和水系離子電池等。

超長時間儲能又稱容量型儲能，該類型一般要求儲能時長不低于4小時，應用于削峰填谷或離網儲能等容量型儲能場景。利用長時儲能技術可以減小峰谷差，提升電力系統效率和設備利用率，降低新發電機組和輸電線路的建設需求。物理儲能、氫儲能等方式可實現數時級以上放電，超長時間儲能的技術非常有挑戰，目前傾向認為液流電池、氫能存儲、壓縮空氣、抽水蓄能、儲熱儲冷及低成本的鋰/鈉離子電池，有望在超長時間方面獲得廣泛的應用。

從整個電力系統角度看，儲能的應用場景可以分為發電側（電源側）、輸配電側（電網側）、用電側儲能三大場景。（1）發電側：風光發電具有時間上的波動性，儲能系統需要平抑新能源發電功率波動，實現電力調峰功能、輔助動態運行、系統調頻、可再生能源并網、備用電源等；（2）輸配電側：當發生電網阻塞時，儲能系統能夠儲存無法輸送至下游的電能，或在電路升級擴容時，利用儲能系統儲存電能，降低電力流失成本；（3）用電側：用電側儲能主要用于電力自發自用、峰谷價差套利、容量電費管理、提升供電可靠性、偏遠地區供電、智能交通等領域。

電力產業鏈與儲能

目前新能源側配置儲能系統通常以功率型或能量型為主，主要起到平滑功率波動的作用。隨著新能源裝機容量和發電比例的提升，對儲能時長的要求越來越高，容量型儲能的需求日益增長。例如，2021年美國新增電池儲能系統3.5GW/10.4GWh，大部分系統的持續放電時間要求不低于4小時。美國能源部表示，到2030年，長時儲能技術必須實現大規模商業化運營，以增加電網中可再生能源的份額。國內各地也陸續出臺文件支持4小時以上容量型儲能的應用。例如，2022年3月，內蒙古自治區能源局發布文件，要求新增負荷所配置的新能源項目配建儲能比例不低于新能源配置規模的15%（4小時），存量自備負荷部分按需配置儲能比例。新疆維吾爾自治區發改委出臺文件以儲能規模確定新能源項目，建設不低于4小時時長儲能項目的企業，允許配建儲能規模4倍的風電光伏發電項目。隨著新能源裝機規模的提升和長時儲能技術的進步，4小時以上的新型長時儲能技術將逐步進入商業化應用，滿足電力系統長時儲能的服務需求。

可再生能源發電存在分鐘、小時、連續數天甚至跨季節等不同時間尺度上的波動性或間歇性，因此存在對備用型、功率型、能量型、容量型等不同時長儲能技術類型的需求，以及儲能配置規模、成本要求等方面的差異。新型儲能技術的應用需考慮系統發揮不同的功能價值，以及可再生能源電力系統可接受的成本約束。目前由于儲能技術成本仍然較高，商業模式單一，從經濟性角度無法有效刺激新能源電站主動配置儲能系統，需要電價政策的引導和支持。新型儲能技術的規模化發展將從備用型（離網黑啟動）和功率型（平滑功率波動，調頻）應用逐步擴展至能量型（1小時左右的臨時頂峰輸出）和容量型（4小時以上的削峰填谷）的應用。

參考資料：

[1]《“十四五”能源領域科技創新規劃》

[2]  李泓.中科院物理研究所.“十四五”儲能前沿技術分析[DB/OL]].https://news.bjx.com.cn/html/20211116/1188204.shtml,2021-11-16.

[3]  陳永翀、馮彩梅、劉丹丹、劉勇.“十四五”新型儲能技術創新發展趨勢.中國科學院電工研究所儲能技術組.中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會.[J].中國化工信息,2022,9:26-28.

[4]  李彥榮.新能源電力系統中的儲能技術探究.[J].應用能源技術.2022,5,54-56.