在“雙碳”目標的推進下，我國能源結構發生了巨大的變革，光伏、風電等新能源得到了快速的發展。同時因風電、光伏“看天吃飯”的特性，兩者發電受自然條件的影響大，具有隨機性、波動性等特點，容易引發電網波動，造成安全風險。為提高新能源接入電網的安全性，儲能技術應運而生，成為構建新型電力系統、建設新型能源體系、促進能源轉型和高質量發展的重要技術和基礎裝備，碰撞出了一個新的萬億藍海市場。本文將介紹儲能的基礎知識，包括定義、分類、組成以及應用領域。

儲能定義

儲能廣義定義：通過介質或設備把能量存儲起來在需要時再釋放的過程。

儲能狹義定義：現在普遍理解的儲能是電儲能，是指將電能轉化為其他形式的能量（如動能、勢能、化學能等）儲存至儲能裝置，并在需要時再釋放成電能。

新型儲能：指除抽水蓄能以外的儲能形式，其可以改變電力系統即發即用的傳統運營方式提高系統靈活性調節能力。目前常見的新型儲能形式有電儲能、液流電池儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等。

儲能的分類

儲能技術類型眾多，圍繞物理、化學、電磁等多個路徑有數以百計的儲能方式。這里主要盤點目前大家提及較多、已經能夠商業化的儲能技術。

機械類儲能

機械物理類儲能的應用形式有抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能。目前最成熟的大規模儲能方式是抽水蓄能，其基本原理是電網低谷時利用過剩電力，將作為液態能量媒體的水從低標高的水庫抽到高標高的水庫，電網峰荷時高時，把高水庫中的水回流到下水庫推動水輪發電機發電。

電氣類儲能

電氣類儲能的應用形式有超級電容器儲能和超導儲能。其中，超導儲能是利用超導體的電阻為零特性制成的儲存電能的裝置，其不僅可以在超導體電感線圈內無損耗地儲存電能，還可以通過電力電子換流器與外部系統快速交換有功和無功功率，用于提高電力系統穩定性、改善供電品質。

電化學類儲能

電化學類儲能主要包括各種電化學電池，有鋰離子電池（包含三元鋰電池、磷酸鐵鋰離子電池、錳酸鋰離子電池、鈷酸鋰離子電池等）、鈉硫電池和液流電池、鉛酸電池、鉛碳電池等。這些電池多數技術上比較成熟，近年來成為關注的重點，并有許多實際應用。

熱儲能

熱儲能有許多不同的技術，如熔融鹽儲能，其可進一步分為顯熱儲存和潛熱儲存等。在一個熱儲能系統中，熱能被儲存在隔熱容器的媒質中，以后需要時可以轉化回電能，也可直接利用而不再轉化回電能。

化學類儲能

化學類儲能主要是指利用氫或合成天然氣作為二次能源的載體。利用待棄掉的風電制氫，通過電解水將水分解為氫氣和氧氣，從而獲得氫，以后可直接用氫作為能量的載體，再將氫與二氧化碳反應成為合成天然氣（甲烷），以合成天然氣作為另一種二次能量載體。

儲能的應用場景

從應用層面來看,中國新型儲能主要應用場景集中在發電側、輸配電側、用戶側三側，實現獨立儲能站、多能互補、源網荷儲一體化等各種場景的規模化應用。

發電側應用

發電側應用主要集中在提升新能源消納，同時柔化新能源發電曲線，降低間歇性、波動性、隨機性電源對電網的沖擊。

輸配電側應用

輸配電側可細分為輸電側和配電測兩個方面，在輸電側配儲有助于提高電網系統效率，移峰填谷、降低電源側旋轉備用與調頻，同時可以平衡當地電網峰谷，作為局部地區調頻資源統一調度。在配電側配儲則可以組建風光儲充等微電網系統，提高供電可靠性和電能質量，持電壓、頻率在合理范圍,隔離電網沖擊。

用戶側應用

用戶側配儲則可以削峰填谷，減少電費，平滑負荷曲線，降低容量電費用，并提供應急保電，時域性負荷臨時供電等功能。

電化學儲能系統的基本構成

隨著電池技術的飛速進步和成本不斷下降，電化學儲能是目前市場上關注度最高的儲能技術，占比不斷提升，成為電力儲能市場增長的主要來源。系統主要由儲能電池、電池管理系統（BMS）、儲能變流器（PCS）、能量控制系統（EMS）以及其他電氣設備構成組成。

△大型集裝箱式儲能系統結構圖

電池管理系統（BMS）

電池管理系統(BMS)是儲能系統的大腦，作為連接電芯和儲能系統/儲能電站的紐帶，可實現智能化管理及維護各個電池單元，主要負責電池健康檢測、評估及保護，保證電芯在更安全舒適的環境下運行，實現電池一致性動態維護及環境溫度精準調控。

儲能變流器（PCS）

儲能變流器(PCS)是儲能系統核心零部件，處于蓄電池組和電網之間，實現電能的雙向轉換，放電時可以將蓄電池的直流電轉變為交流電輸送給電網，充電時可以將電網的交流電整流為直流電實現充電。現行市場上PCS產品可分為單相PCS和三相PCS，在裝置組成、系統電壓等方面均有所區別。

能量控制系統（EMS）

能量控制系統（EMS）作為負責監視和控制電池存儲系統內的能量流，EMS協調BMS、PCS和其他組件的工作。通過收集和分析能源數據，智能運行策略，將智能優化各自場景策略選擇和切換，并可實現微網區塊鏈靈活、自主、安全的能源交易，可以有效地管理系統的電力資源。