【石油观察家】储能技术与产业现状及发展趋势

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1 储能技术在能源转型、能源互联网中 的地位和作用

尽管可再生能源发展潜力巨大，但其不稳定性制约了大规模发展，并由此导致了弃风、弃光风潮。储能是有效调节可再生能源发电引起的电网电压、频率及相位变化，促可再生能源大规模发电、并入常规电网的必要条件。

全球能源互联网实质是“智能电网+ 特高压电网+ 清洁能源”。智能电网是基础，特高压电网是关键， 清洁能源是根本，而大规模储能系统是智能电网建设的关键一环。从某种程度上说，储能技术应用程度既决定了可再生能源发展水平，也决定了能源互联网的成败。西方国家在10 年前就已经开始重视储能技术研发和产业化。美国政府以其国防部先进研究计划署（DARPA）为范本，成立先进能源研究计划署（Advanced Research Projects Agency-Energy，简称ARPA-E），集结全美最好的科学家、工程师和企业家对可再生能源技术进行研究，而储能技术是其重中之重。德国能源转型令世界瞩目，德国可再生能源占电力来源的比例从2000 年的6% 增长到2015 年的30%，这一比例在部分时段甚至会达到70%～90%。该国能源转型颇为重视储能技术，政府除了资助相关技术研发外，每年设立5000 万欧元补助金，专门帮助居民购买储能系统，德国光伏发电量有1/3 来自居民。

我国储能产业刚刚起步，国家相关部门近期公布了一系列支持储能产业的文件。国家发改委和能源局2016年3月下发《能源技术革命创新行动计划（2016— 2030 年）》，在该文件15 项重点任务之一的“先进储能技术创新”中明确指出：研究面向可再生能源并网、分布式及微电网、电动汽车应用的储能技术，掌握储能技术各环节的关键核心技术，完成示范验证，整体技术达到国际领先水平，引领储能技术与产业发展。

国际石油公司已经开始布局储能领域，比如，道达尔公司高价收购电池制造商SAFT，埃克森美孚与Fuel Cell Energy 公司合作研发燃料电池技术，挪威国家石油公司将投资海上风电场及相关的储能技术。

2 储能技术应用概况及进展

储能技术包括物理储能、电化学储能、电池储能三大类，以及发电及辅助服务、可再生能源并网、用户侧、电力输配、电动汽车五大类应用领域（图1）。

截至2015 年底，全球累计运行储能项目（不含抽水蓄能、压缩空气和储热）327个，装机规模从2005 年50MW增长到2015 年950MW，规划和在建项目180个（图2）。

从各项技术应用分布情况来看，锂离子电池在各个领域都获得了应用，钠硫电池在电力输配、可再生能源并网中应用比例最大，飞轮储能在辅助服务（调频）中具有一定应用优势，液流电池主要应用于可再生能源领域（可再生能源并网、分布式微网），铅蓄电池在分布式微网中应用占比较大。储能技术目前应用情况如下。

2.1 压缩空气储能技术向产业化迈进

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