01 儲能技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展趨勢

儲能在能源體系變革及能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中占據(jù)重要地位，是未來提升電力系統(tǒng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和安全性，解決新能源消納的重要手段，也是促進(jìn)能源生產(chǎn)消費(fèi)開放共享、靈活交易，實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同的核心要素。

儲能技術(shù)形式多種多樣,按照電能存儲介質(zhì)的不同大致可以分為電化學(xué)儲能（鋰離子、鉛蓄電池、鈉硫、液流、儲氫等）、機(jī)械儲能（抽水蓄能、壓縮空氣、飛輪等）、電磁儲能（超導(dǎo)、超級電容等）等。其中抽水蓄能技術(shù)相對成熟并廣泛應(yīng)用，截至2019年底，全球儲能累計(jì)裝機(jī)1.85億千瓦，其中抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為1.71億千瓦，占比92.6%。但抽水蓄能受氣象地理?xiàng)l件限制，因而近年來世界主要國家都高度重視其他的新型儲能技術(shù)，積極開展技術(shù)研究和應(yīng)用探索，其中電化學(xué)儲能發(fā)展最為突出，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為952.1萬千瓦，近五年年均增長率為63%，電化學(xué)儲能中鋰離子電池儲能應(yīng)用占到88.8%，是當(dāng)前階段最受關(guān)注的儲能技術(shù)。不過，不同的儲能技術(shù)具有不同的特點(diǎn)，液流電池、壓縮空氣、儲氫等儲能技術(shù)也被寄予厚望。

研究和應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)，近年來儲能技術(shù)得到快速發(fā)展。電化學(xué)儲能的循環(huán)壽命、能量密度、效率等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)得到大幅度提升，特別是鋰離子電池儲能應(yīng)用成本快速下降，等效度電成本已達(dá)0.50元/千瓦時(shí)·次，突破盈虧平衡點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了百兆瓦級儲能電站系統(tǒng)集成，在提升新能源并網(wǎng)友好性、電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)峰、分布式儲能提升微電網(wǎng)運(yùn)行可靠性等電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用；壓縮空氣儲能、飛輪儲能實(shí)現(xiàn)了十兆瓦級示范應(yīng)用，引發(fā)了行業(yè)關(guān)注；儲氫技術(shù)研究也不斷取得突破。

以電化學(xué)為主，我國儲能產(chǎn)業(yè)也實(shí)現(xiàn)飛速發(fā)展，除了電動(dòng)汽車動(dòng)力電池廠家積極布局儲能產(chǎn)業(yè)外，儲能電池管理系統(tǒng)、變流器、能量管理系統(tǒng)等也出現(xiàn)眾多專業(yè)廠家，已初步形成電化學(xué)儲能裝備產(chǎn)業(yè)鏈，我國電化學(xué)儲能裝備已經(jīng)具備較強(qiáng)的國際競爭力，大量鋰離子電池、鉛炭電池等儲能系統(tǒng)出口到國外市場。

我國儲能特別是鋰離子電池儲能經(jīng)歷2018年應(yīng)用爆發(fā)的一年后，受到多重因素影響，儲能應(yīng)用趨于平緩�？傮w而言，我國儲能應(yīng)用還處于功能實(shí)證以及商業(yè)模式探索階段，支持儲能發(fā)展的政策和機(jī)制需要進(jìn)一步完善，同時(shí)儲能的性能、安全等也需要進(jìn)一步提升、成本進(jìn)一步降低。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在促進(jìn)儲能發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。

02  國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)儲能標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

我國從2010年開始開展電力儲能標(biāo)準(zhǔn)的制定。目前歸口于全國電力儲能標(biāo)委會管理的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)31項(xiàng)，包括已發(fā)布或報(bào)批的27項(xiàng)；管理的中電聯(lián)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)47項(xiàng)，其中已發(fā)布或報(bào)批的29項(xiàng)。這些標(biāo)準(zhǔn)涵蓋電化學(xué)電池儲能、超級電容器儲能、儲氫、飛輪儲能等多種儲能形式，涉及基礎(chǔ)通用、規(guī)劃設(shè)計(jì)、設(shè)備及試驗(yàn)、施工及驗(yàn)收、并網(wǎng)及檢測和運(yùn)行維護(hù)評價(jià)等方面。

基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)方面：GB/T 36558電力系統(tǒng)電化學(xué)儲能系統(tǒng)通用技術(shù)條件規(guī)定了電力系統(tǒng)電化學(xué)儲能系統(tǒng)、儲能設(shè)備的技術(shù)要求；DL/T 1816電化學(xué)儲能電站標(biāo)識系統(tǒng)編碼導(dǎo)則規(guī)定了電化學(xué)儲能電站設(shè)備標(biāo)識系統(tǒng)編碼的要求，適用于由鋰離子、鉛酸、液流電池等電池儲能系統(tǒng)組成的電化學(xué)儲能電站設(shè)備的標(biāo)識系統(tǒng)編碼。

規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)方面：GB/T 51048-2014電化學(xué)儲能電站設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了儲能電站設(shè)計(jì)時(shí)站址選擇、站區(qū)規(guī)劃和總布置、儲能系統(tǒng)、電氣一次、系統(tǒng)及電氣二次、土建、采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)、給排水、消防、環(huán)境保護(hù)和水土保持、勞動(dòng)安全和職業(yè)衛(wèi)生等要求；能源20180680電化學(xué)儲能電站接入電網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范、能源20180682分布式儲能接入電網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范對兩種形式的儲能接入電網(wǎng)提出了設(shè)計(jì)要求。

設(shè)備及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方面：GB/T 36276電力儲能用鋰離子電池、GB/T 36280電力儲能用鉛炭電池、GB/T 34131電化學(xué)儲能電站用鋰離子電池管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范、GB/T 34120電化學(xué)儲能系統(tǒng)儲能變流器技術(shù)規(guī)范分別規(guī)定了儲能用電池、管理系統(tǒng)、變流器的規(guī)格、技術(shù)要求和實(shí)驗(yàn)規(guī)則等內(nèi)容；能源20180683電力儲能用超級電容器、能源20180684電力儲能用超級電容器試驗(yàn)規(guī)程對儲能用超級電容器技術(shù)要求、試驗(yàn)規(guī)則進(jìn)行了規(guī)定。

并網(wǎng)及檢測標(biāo)準(zhǔn)方面：GB/T 36547電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定對電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)的電能質(zhì)量、功率控制、電網(wǎng)適應(yīng)性、保護(hù)與安全自動(dòng)裝置、通信與自動(dòng)化、電能計(jì)量、接地與安全標(biāo)識、接入電網(wǎng)測試等提出了要求；GB/T 36548電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范規(guī)定了電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)的測試條件、測試設(shè)備、測試項(xiàng)目及方法等；NB/T 33014電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)運(yùn)行控制規(guī)范規(guī)定了以電化學(xué)形式存儲電能的儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)運(yùn)行控制應(yīng)遵循的技術(shù)要求。

運(yùn)行維護(hù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)方面：GB/T 36549電化學(xué)儲能電站運(yùn)行指標(biāo)及評價(jià)規(guī)定了電化學(xué)儲能電站運(yùn)行評價(jià)指標(biāo)和評價(jià)方法；DL/T 1815電化學(xué)儲能電站設(shè)備可靠性評價(jià)規(guī)程規(guī)定了電化學(xué)儲能電站設(shè)備可靠性的統(tǒng)計(jì)及評價(jià)方法。

這些標(biāo)準(zhǔn)工作的開展，填補(bǔ)了我國儲能標(biāo)準(zhǔn)的空白，對于保障儲能裝置的制造、招投標(biāo)、監(jiān)造、驗(yàn)收、接入試驗(yàn)與調(diào)試、設(shè)備交接以及運(yùn)行維護(hù)等工作有序開展，保證儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了重要作用。

2.2 國外儲能標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

IEC在2012年成立了電能存儲系統(tǒng)技術(shù)委員會TC120，負(fù)責(zé)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定。該技術(shù)委員會成立了術(shù)語、單位參數(shù)和測試方法、規(guī)劃和安裝、環(huán)境問題、安全考慮5個(gè)工作組開展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作。目前制定和發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)見表1。

除IEC TC 120外，其他TC也制定了儲能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，比如IEC 62909-1雙向并網(wǎng)換流器 第1部分：一般要求、IEC 62619工業(yè)用二次鋰電池和電池組、IEC 61427-1 可再生能源儲能用蓄電池和蓄電池組 第1部分：光伏離網(wǎng)應(yīng)用、IEC 61427-2 可再生能源儲能用蓄電池和蓄電池組 第2部分：并網(wǎng)應(yīng)用等。

IEEE關(guān)注儲能與大規(guī)模電網(wǎng)之間的互聯(lián)，以及對各種儲能技術(shù)的系統(tǒng)要求，目的是為電網(wǎng)提供龐大的可用潛在資源。IEEE P2030.2“與電力基礎(chǔ)設(shè)施整合的儲能系統(tǒng)互操作性指南”旨在幫助人們理解儲能系統(tǒng)，為系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)的界定提供指導(dǎo)性意見，以及指導(dǎo)實(shí)施如何將離散系統(tǒng)或混合系統(tǒng)與電力基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)兼容使用。IEEE P2030.3“儲能設(shè)備和系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試標(biāo)準(zhǔn)”旨在設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)化測試流程，確保所有儲能技術(shù)和應(yīng)用都符合互聯(lián)要求。