中國“十二五”規(guī)劃的7大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中，節(jié)能環(huán)保、新材料、新能源及新能源汽車4項(xiàng)產(chǎn)業(yè)均涉及到了儲(chǔ)能技術(shù)。可再生能源發(fā)電的不穩(wěn)定特性是制約其普及應(yīng)用的瓶頸，大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)是解決這一問題的關(guān)鍵核心技術(shù)。同時(shí)，這對(duì)中國智能電網(wǎng)的建設(shè)至關(guān)重要。

　　2010年，中國風(fēng)能與太陽能光伏裝機(jī)容量分別是30GW和10GW，2015年的目標(biāo)分別是150GW和20GW。2020年，可再生能源在全部能源消費(fèi)中將達(dá)到15%，風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到1.5億kW。

　　國家發(fā)改委能源研究所副所長李俊峰認(rèn)為，風(fēng)能與太陽能等可再生能源的應(yīng)用比例占能源總量20%以上時(shí)，必須應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)。目前，我國的風(fēng)電已經(jīng)存在嚴(yán)重的棄風(fēng)問題。國家電監(jiān)會(huì)《風(fēng)電、光伏發(fā)電情況監(jiān)管報(bào)告》顯示：截至2010年上半年，我國因風(fēng)電無法上網(wǎng)而導(dǎo)致的棄風(fēng)達(dá)27.76億kWh。

　　因此，大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用已是箭在弦上。不過，“當(dāng)前儲(chǔ)能技術(shù)比較多，但儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。因此需要建立具體標(biāo)準(zhǔn)和要求，規(guī)定哪種技術(shù)更適合在哪個(gè)方面發(fā)展。當(dāng)前的儲(chǔ)能技術(shù)重要的還是要降低成本，以便推廣儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用�！眹�家能源局新能源與可再生能源司副司長史立山表示。

　　中國工程院院士楊裕生、國家973液流儲(chǔ)能電池重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目首席科學(xué)家兼中科院大連化學(xué)物理研究所研究員張華民及業(yè)內(nèi)眾多技術(shù)專家均支持上述觀點(diǎn)，他們認(rèn)為，對(duì)于可再生能源及儲(chǔ)能等新興產(chǎn)業(yè)，應(yīng)該讓不同種類的技術(shù)在競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)展，未來讓市場(chǎng)作出合理選擇。

　　另外，發(fā)展大規(guī)模儲(chǔ)電技術(shù)要重點(diǎn)考慮以下因素：安全性、成本與壽命、能量轉(zhuǎn)換效率、易維護(hù)性、比能量和比功率、環(huán)境友好。

　　中國新能源儲(chǔ)能技術(shù)

　　比亞迪的新能源微網(wǎng)系統(tǒng)是以太陽能光伏+磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能為基礎(chǔ)的供電解決方案，功率在100～500kW，主要適用于無電海島、邊遠(yuǎn)地區(qū)和電網(wǎng)末端。

　　比亞迪的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)是以太陽能光伏+磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能為基礎(chǔ)的家庭新能源解決方案，功率在3～5kW，儲(chǔ)能2～4小時(shí)，具有（單相）并網(wǎng)和離網(wǎng)帶載功能，是針對(duì)德國等歐洲市場(chǎng)開發(fā)的產(chǎn)品。其按儲(chǔ)能母線方式可以分為直流儲(chǔ)能和交流儲(chǔ)能兩種方案。

　　比亞迪正在或已經(jīng)參加的大中型項(xiàng)目有：張北1MW*1h風(fēng)電調(diào)功電站；南方電網(wǎng)3MW*4h儲(chǔ)能系統(tǒng)；國家電網(wǎng)風(fēng)光儲(chǔ)6MW*6h儲(chǔ)能系統(tǒng)；美國某能源公司2MW*2h集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)。另外還參加了美國電力科學(xué)研究院50kW/45kWh儲(chǔ)能單元項(xiàng)目，歐洲某電力公司15kW/11.5kWh儲(chǔ)能系統(tǒng)等中小型項(xiàng)目。

　　深圳雄韜電源開發(fā)了VISION納米級(jí)磷酸鐵鋰和VISION EV—VRLA鉛酸混合電池，其特點(diǎn)如表1所示。適用于UPS、風(fēng)光儲(chǔ)能示范系統(tǒng)、太陽能、風(fēng)能儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等。

　　另外，大連化學(xué)物理研究所正在領(lǐng)頭籌備國家電工行業(yè)液流電池標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，組織各課題單位參與液流電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定。

　　國際新能源儲(chǔ)能市場(chǎng)與技術(shù)面面觀

　　美國

　　為支持美國在儲(chǔ)能技術(shù)方面的全球競(jìng)爭(zhēng)力，2007年，美國能源自主和安全法案要求能源部成立儲(chǔ)能技術(shù)咨詢委員會(huì)，負(fù)責(zé)咨詢制定儲(chǔ)能技術(shù)研究計(jì)劃；創(chuàng)建4個(gè)儲(chǔ)能技術(shù)研究中心，實(shí)施儲(chǔ)能技術(shù)的研究開發(fā)及應(yīng)用示范。

　　考慮到新能源產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期，過早集中在選定的一兩項(xiàng)技術(shù)上不太明智，故儲(chǔ)能技術(shù)研究開發(fā)計(jì)劃主要包括了以下多個(gè)方面：氧化還原液流電池（Redox　flow　cell）；鈉鹽電池、鋰離子電池、高級(jí)鉛酸電池、壓縮空氣儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能。

　　盡管美國的新能源儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)力很雄厚，但其不乏憂患意識(shí)，認(rèn)為中、日等國已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在了前面。對(duì)此，總統(tǒng)奧巴馬于2009年8月宣布撥款24億美元，資助新一代環(huán)保電動(dòng)汽車與儲(chǔ)能電池的研發(fā)與制造。同時(shí)明確提出要建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)。據(jù)美國市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Lux Research近期的預(yù)測(cè)，2015年，智能電網(wǎng)配備的儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)158億美元。

　　2010年6月，美國ChargePoint 充電站網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中的第一座充電站在佛羅里達(dá)州奧蘭多市建成。

　　據(jù)美國加州能源委員會(huì)儲(chǔ)能項(xiàng)目經(jīng)理Avtar Bining博士介紹，加州的可再生能源法案規(guī)定，2020年底之前，每年可再生能源發(fā)電量至少要占零售電量的1/3。4200MW規(guī)模的太陽能熱電廠已通過審批，其中300MW在建。2020年，加州的可再生能源將達(dá)到20GW，分布式發(fā)電量將實(shí)現(xiàn)12GW。

　　由公共能源研究計(jì)劃(PIER)負(fù)責(zé)提供商業(yè)化之前各階段的技術(shù)開發(fā)資金，對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)高回報(bào)的早期項(xiàng)目可由風(fēng)險(xiǎn)投資介入。美國復(fù)蘇與再投資法案 (ARRA)在加州的18個(gè)智能電網(wǎng)與儲(chǔ)能項(xiàng)目總值13億美元。

　　Primus電廠2012年將在加州Modesto安裝25MW的EnergyFarm風(fēng)能電廠，目前已基本完成技術(shù)和系統(tǒng)開發(fā)。

　　對(duì)于目前業(yè)內(nèi)普遍憂慮的儲(chǔ)能系統(tǒng)成本過高的問題，AES儲(chǔ)能公司認(rèn)為，要客觀評(píng)價(jià)儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)值（見圖1）。成本對(duì)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)固然重要，但儲(chǔ)能系統(tǒng)可以為電力公司提供多種應(yīng)用方案，其每千瓦所提供的價(jià)值已超出了成本支出。另外，還可以全面提高電力系統(tǒng)的性能，電池系統(tǒng)可以自由放電而不需要任何特定的外部環(huán)境限制。因此，電力公司可以節(jié)約很多時(shí)間和精力，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力的有效管理。而且，隨著今后電動(dòng)汽車的普及，儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本將進(jìn)一步降低。

　　對(duì)于電網(wǎng)堵塞問題，C&D公司認(rèn)為，在邊際成本很低的可再生能源發(fā)電中，堵塞限制了低邊際成本的可再生能源發(fā)電的流通。在堵塞點(diǎn)部署儲(chǔ)能系統(tǒng)有助于將更多的可再生能源發(fā)電輸送至荷載消耗大的城市，提高受限制傳輸區(qū)間的傳輸線路容量；減少輸送堵塞；增加低成本發(fā)電流量；有利于消費(fèi)者；提升了風(fēng)能和其它可再生能源發(fā)電和輸電的能力；部分成本可由峰價(jià)銷售抵消。

　　C&D公司采用鉛碳技術(shù)的ALCESS儲(chǔ)能系統(tǒng)可以移動(dòng)，當(dāng)堵塞點(diǎn)變化時(shí)，可重新部署其位置；循環(huán)生命更長，在傳輸利用之外還可提供應(yīng)急儲(chǔ)電以及實(shí)現(xiàn)峰價(jià)銷售，無需過度規(guī)劃系統(tǒng)規(guī)模，降低了成本；鉛碳電池95%使用的是可循環(huán)利用材料，報(bào)廢后可充分再利用。

　　歐洲大陸
　　據(jù)PikeReseatch的調(diào)研數(shù)據(jù)，2011年至2021年期間，全球在儲(chǔ)能項(xiàng)目上的總投資將超過1220億美元。歐洲輸電協(xié)作聯(lián)盟(UCTE)預(yù)測(cè)，以2008年為基準(zhǔn)，2020年風(fēng)電將增長128%，水電增長14%，其他可再生能源增長175%。

　　2010年，德國可再生能源占能源總量的17%。風(fēng)電廠數(shù)量在1990年和2011年的分布情況分別如圖2和圖3所示。據(jù)德國可再生能源發(fā)電規(guī)劃，2020年，可再生能源的比例將提升至35%，2030和2050年，將分別升至50% 和80%。
　　2011年5月18日，德國經(jīng)濟(jì)技術(shù)部，環(huán)境、自然保護(hù)與核安全部及教研部三部委聯(lián)合推出2億歐元儲(chǔ)能技術(shù)研究開發(fā)計(jì)劃。

　　丹麥2008年的風(fēng)電占總需求的20%，預(yù)計(jì)2020年，這一比例將提高至50%。

　　傳統(tǒng)的水電儲(chǔ)能技術(shù)是水泵蓄能(HPS),但大型抽蓄電站通常在山區(qū)，遠(yuǎn)離風(fēng)電場(chǎng),這會(huì)增加已經(jīng)超負(fù)荷電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)和輸電損失。為了補(bǔ)償非常不穩(wěn)定的風(fēng)能，水泵的入力應(yīng)當(dāng)連續(xù)變化。目前只能在非常昂貴的變轉(zhuǎn)速機(jī)組(雙饋異步電動(dòng)-發(fā)電機(jī)）上實(shí)現(xiàn)，而且只在歐洲和日本有少量應(yīng)用。

　　奧地利Andritz水電公司開發(fā)了一種小型分布式抽水蓄能電站，采用標(biāo)準(zhǔn)變轉(zhuǎn)速水泵水輪機(jī)，同步電動(dòng)發(fā)電機(jī)配全容量變頻器。抽蓄電站可在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)，靠近風(fēng)電場(chǎng)。典型水頭范圍在50～200m，典型單機(jī)容量為10～25MW(如50MW風(fēng)電廠需要2至5臺(tái)機(jī))。

　　由于采用全容量變頻器, 水泵的入力可以在大范圍連續(xù)調(diào)節(jié)，允許更大的水頭變幅，水泵工況和水輪工況的效率特性在很寬的運(yùn)行范圍內(nèi)非常平滑。變轉(zhuǎn)速技術(shù)使3個(gè)不同的機(jī)型就可以涵蓋很大的運(yùn)用范圍，比定做的小型蓄能機(jī)組具有成本優(yōu)勢(shì)。

　　對(duì)于傳統(tǒng)在高山抽蓄電站到平地和山坡地帶風(fēng)電場(chǎng)和太陽能電站之間的輸電線路，這種小型分布式抽水蓄能電站允許增加可再生能源的生產(chǎn)而不增加輸電網(wǎng)的容量。

　　英國

　　2020年，英國15%的能耗將來自可再生能源，2030年會(huì)繼續(xù)上升至30%。液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)CryoEnergy System的發(fā)明者、Highview（海維尤）儲(chǔ)能公司首席運(yùn)營官兼創(chuàng)始人Toby Peters認(rèn)為，上述目標(biāo)幾乎只能靠風(fēng)能實(shí)現(xiàn)。

　　英國國家電網(wǎng)預(yù)計(jì)，其在儲(chǔ)能方面的年度花費(fèi)將從2010年的2.6億英鎊增加至2020年的5.5億英鎊。

　　Highview研制出的液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)，其工藝細(xì)節(jié)如圖4所示。該技術(shù)與壓縮空氣儲(chǔ)能（CAES）、泵送水力、流體電池、優(yōu)質(zhì)鉛酸和鈉硫電池技術(shù)相比，具有成本低、循環(huán)次數(shù)多和效率高的特點(diǎn)（見表2）。另外，還將開發(fā)可以集成較大裝置的100MW單模塊�，F(xiàn)有的LNG可以存儲(chǔ)10億度電。

　　日本

　　目前，日本電動(dòng)汽車鋰離子電池系統(tǒng)的能量密度和功率密度分別在70Wh/kg和1800W/kg以上。2015年，能量密度和功率密度將分別增至200Wh/kg和2500W/kg。2030年，能量密度將超過500Wh/kg。之后的目標(biāo)是，能量密度繼續(xù)提高到700Wh/kg，功率