新能源电能的中转站随着全球气候变化对人类社会构成重大威胁，越来越多的国家将“碳中和”上升为国家战略,提出了无碳未来的愿景。2020年9月22日，国家主席习在第75届联合国大会上宣布中国力争于“2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”。双碳重大战略目标事关中华民族永续发展，事关构建人类命运共同体和人与自然生命共同体，是中华民族复兴大业的内在要求，也是人类可持续发展的客观需要。

　　2030年前实现二氧化碳排放达峰，意味着在2030年单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上米乐m6官网登录入口，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上，森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米。

　　在双碳政策的背景下，新能源技术将会在未来数十年扮演至关重要的角色。“十四五”规划纲要提出:“推进能源，建设清洁低碳、安全高效的能源体系，提高能源供给保障能力。”要如期实现碳达峰、碳中和目标，必须加快构建现代能源体系。新能源发电、新能源动力都将获得政策和资本的资源倾斜，用于支持新能源各种应用场景的储能技术也将备受关注。

　　随着“碳达峰、碳中和”等政策的提出，我国能源格局正在发生由依赖传统化石能源向追求清洁高效能源的深刻转变，我们需要发展可再生能源。但是可再生能源存在时空分布不均性和能源不稳定不持续的特点，这极大阻碍了可再生能源的利用和发展。发展储能技术是解决这一问题的办法，更是支撑新能源发展的核心。

　　可再生能源的时间分布不均主要体现在以下方面。对于风电来说，以年为尺度来看，多为春秋冬发电多，夏季发电少；以天为尺度来看，早晨傍晚发电多，中午和午夜发电少。太阳能则夏季秋季发电多，春季冬季发电少；白天发电多傍晚和晚上不发电。如果不经处理接入电网，就给电网带来巨大的不稳定性，夏季用电多，风电跟不上，晚上用电多，太阳能发电亦无法满足需求。

　　可再生能源的空间分布不均在我国主要体现在东部南部中部发电少用电多，西部北部东北部用电少发电多。大规模集中开发的风能、太阳能发电需要输送到其他地区区域电网或跨省电网进行消纳，但是由于目前集中开发太阳能和风能的地区的电网调峰能力不足，可再生能源的消纳就成了一个大问题，以至于为此不得不使许多机组停止运行，部分地区的弃风弃光率惊人，造成了巨大的经济损失。

　　而储能技术恰是弥补可再生能源的缺点的有效方法。储能技术可以把时空分布不均且不稳定不持续的一次能源先通过积累存储送进储能系统，再通过适合电网运行的方式接入电网。在储能技术的支持下，新能源可以自由并网，风机可以随意转动而不限电，微网系统让社区更安全，智能电网不再流于概念，能源互联将会轻松实现。

　　储能技术贯穿了新能源开发与利用的全部环节，是能源转换与缓冲、调峰与提效、传输与调度、管理与运用的核心技术，既是国家能源安全的重要保障，也是电动汽车等新兴产业的主要发展动力M6米乐，具有重要的战略价值和辉煌的产业前景。

　　以电网为例，储能可以提供应急电源，减少各种暂态电能质量问题导致的损失，提高电网安全可靠性；可以减小电网峰谷差，提高设备利用率和电网稳定性；可以平抑风能、太阳能等间歇式可再生能源发电的输出功率，提高电网接纳能力。储能也是智能电网实现能力双向互动的重要技术条件，有了可靠储能的支持后，才能真正实现智能电网。因此我们需要发展储能技术，它是新能源代替化石能源的关键一环，更是能源利用方式变革的支点。

　　全球能源互联网发展合作组织等机构对2025年全国储能需求进行了预测计算。到2025年，我国发电总装机量将达到29.5亿千瓦，其中清洁能源装机将达到17亿千瓦。研究人员以综合度电成本最低为优化目标，分别计算了全国7大地理区域在协议送电和灵活调节2种模式下的储能容量。优化计算结果显示，在2025年，协议送电模式下，需要在西北地区额外配置储能2180万千瓦，以解决西北地区用电高峰时段供电不足的问题；灵活调节模式下，若要将弃风、弃光率分别控制在5%以下，则全国需要加装储能2830万千瓦。而根据今年夏天国家发改委、国家能源局发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，到2025年新型储能装机容量计划达到3000万千瓦以上。

　　对于基于电池的化学储能系统，是利用电池正负极的氧化还原反应进行充放电。主要包括铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池、钠硫电池等。下表列出了几种常见化学蓄电池的优缺点、应用领域、能量密度。如今化学电池正在向着能量密度更高、安全性更好、污染物更少的方向发展。与其他储能方式相比，化学储能电池体积小、携带方便，是重要的储能方式。

　　对于抽水蓄能，截至2020年底，全球已投运装机量已突破100 GW，是电力系统最可靠、最经济、寿命周期最长、容量最大的储能装置。抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。我国抽水蓄能电站建设虽然起步比较晚，但由于后发效应，起点却较高M6米乐，已经建设的几座大型抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平。随着我国新兴能源的大规模开发利用，抽水蓄能电站的配置由过去单一的侧重于用电负荷中心逐步向用电负荷中心、能源基地、送出端和落地端等多方面发展。但抽水蓄能受特定的地理条件的限制，且投资巨大米乐m6官网登录入口。

　　对于另一种机械储能方法，压缩空气储能是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式。将空气高压密封在报废矿井、沉降的海底储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井中，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式。形式主要有传统压缩空气储能系统、带储热装置的压缩空气储能系统、液气压缩储能系统。

　　自1949年StalLaval提出利用压缩空气储能以来，国内外学者进行了大量的研究。世界上已有两座大型传统的压缩空气储能电站投入运营。1978年，第一台商业运行的压缩空气储能机组在德国诞生。从此，压缩空气储能系统发展了多种多样的形式。按照工作介质、存储介质与热源可以分为：需要化石燃料燃烧的传统压缩空气储能系统、带储热装置的压缩空气储能系统、液气压缩储能系统等。

　　压缩空气储能有巨大的意义米乐m6手机版。空气是“能源多媒体”的最佳选择。空气可以把各种形态能源转换、储存、取用。而且经济效益、社会效益巨大。按发电量的三分之计算M6米乐，每年可节约4亿吨煤炭，相当于数10座中大型煤矿年产量，而且年年受益，可节约大量资源，促进经济社会可持续发展。除此之外，压缩空气储能安全系数高，环境污染小。如果储气罐漏气，罐内压力会骤然降低。空气既不会爆炸也不会燃烧，没有爆炸、污染环境的危险，因此是一种比较安全、清洁的储能方式。

　　电磁储能的本质原理是将电能转换为电磁场的能量进行储存。电磁场能量的种类分为电场能与磁场能，能够储存这些能量的器件分别是电容器和电感器。

　　一般的电容器的容量往往很小，无法胜任能量储存的任务，因此在电磁储能中一般使用容量达到法拉级别的超级电容器。超级电容器是一种介于传统电容器和蓄电池之间的器件，多由介电常数很高的电介质、间距很小且表面积极大的特殊电极组成，既具备了蓄电池的容量大的特点，也具有电容器的能够快速充放电、循环寿命长的优势。此外，与蓄电池不同的是，超级电容器在生产过程中一般不需要用到重金属、活泼金属等有害或危险的物质，在安全性上更胜一筹。超级电容器的主要缺点是耐压低（多个电容串联能提高耐压但会损失容量），且漏电现象比电池严重，不适合高压、长时间的电能储存，因此一般用于电路中的滤波（相当于做缓冲）等需要临时储存能量的地方。

　　当电感器存储能量时，要求内部有持续的电流通过。一般的电感器有内阻，会导致其中储存的磁场能持续衰减。因此，为了有效储存能量，一般采用没有电阻的超导体材料来制作电感线圈。超导储能装置的优点是结构简单，没有运动的机械部分，而且超导体内损耗极小，储能效率极高米乐m6手机版。与电容器一样，电感器的响应速度也是很快的，能够用于快速的储能与释放。超导储能的主要缺点是目前超导材料，尤其是高温超导材料的研究仍然不成熟，超导体的维护成本很高，难以进行大规模应用。

　　电磁储能的主要优势在于，电磁能与电能能够进行直接的转换，响应速度快，储能效率高；但主要缺点是依赖电路，一般用于电网中的缓冲、临时储能等任务，难以完成长时间、大规模的储能。

　　面对储能商业化和规模化发展的需求，相关部门和机构一直在努力协同产业各方参与者，积极引导储能政策和市场环境的改善。随着风光、新能源汽车行业全面市场化，储能作为配套产业，有望得到更好的实质性支持，或迎来新的政策窗口期。“十四五”发展的新阶段将对我国的能源体系提出新挑战，同时也是储能技术和市场的新增长契机。以已经成为许多人生活刚需的移动互联网为例，5G通讯技术的升级就将带来电源储能需求的激增。据兴业证券预测，5G基站数量将在2020至2022年迎来大幅增长，预计到2025年，5G基站将达到800万个，实现全国范围内5G网络全覆盖。根据2021-2025年新开通5G基站数测算，同期5G基站带来的备用电源储能需求达78.6GWh。

　　另一方面，在我国“双碳”目标驱动的大背景下，清洁能源的使用是落实口号的重中之重，而这离不开储能技术的升级。10月16号中国电建旗下山东电建三公司与华为携手签约沙特红海新城1300MWh储能项目，这是迄今为止全球规模最大的储能项目，也是全球最大的离网储能项目，对全球储能产业的发展具有战略意义和标杆示范效应；同为大型电力承包商的中国能建则于10月22日在总部召开储能技术与产业发展研讨会，围绕产业发展趋势和储能技术的研发做出规划。

　　[3] 任大伟,金晨,肖晋宇,侯金鸣,杜尔顺,周原冰.计及灵活性基于时序的“十四五”储能需求分析[J].中国电力,2021,54(08):190-198.

　　[6] 陈佳怡《2022年中国储能电池行业市场现状及发展前景分析 5G基站备用电源储能需求将达78.6GWh》，2021.10.25

　　[10] 前瞻经济学人《2020年全球铅酸蓄电池行业发展现状分析 2019年市场规模达到578亿美元》2020.12.12