中國儲能網(wǎng)訊：儲能單元集成方式，正在趨向復合儲能。
據(jù)不完全統(tǒng)計，在6-7月各省完成投資備案的儲能項目中，廣東、黑龍江、甘肅、湖北、甘肅、山西等11個省份30個復合儲能項目完成備案，總規(guī)模超5.51GW/18.83GWh。
從儲能技術類型來看，包括了鋰電池、鈉離子電池、壓縮空氣儲能、全釩液流電池、飛輪儲能、熱熔鹽、石墨烯、二氧化碳卡諾電池、新型固態(tài)電池、超導磁儲能等兩種或以上儲能技術聯(lián)合應用復合儲能項目。
其中廣東8個復合儲能項目完成備案，總規(guī)模超1.23GW/1.74GWh，總投資金額68.4億元，項目單位為廣東新型儲能國家研究院、南網(wǎng)儲能廣東儲能科技公司、國能廣東公司等；儲能技術復合方面，有能量型+功率型比如鋰電+飛輪/超級電容、熔鹽儲能+石墨烯復合電池，也有能量型儲能技術復合互補如固態(tài)電池+鋰電池、鈉離子+鋰離子、磷酸鐵鋰+鐵鉻液流。
黑龍江3個復合儲能項目完成備案，總規(guī)模達1.51GW/6.45GWh，涉及總投資金額163.6億元，其中大同區(qū)百萬級公共儲能中心項目，將建設全釩液流+壓縮空氣儲能+鈉離子的多元化儲能基地，項目總規(guī)劃容量1000MW/4000MWh，項目總投資124億元；此外還有七臺河、吉能寶清兩個壓縮空氣+飛輪復合儲能項目。
湖北完成7個項目備案，全釩液流+飛輪、鋰離子+飛輪+超級電容、鉛碳+鈉蓄電池等復合儲能項目總規(guī)模超0.82GW/3.06GWh。
復合儲能（混合儲能），就是利用兩種或多種儲能技術配合應用可實現(xiàn)性能上的優(yōu)勢互補，避免單一型儲能功能制約和不足，以滿足新型電力系統(tǒng)對儲能的多樣化需求。
比如能量型+功率型儲能耦合，發(fā)揮能量型儲能介質的持久特點、功率型儲能介質的快速響應特性；不同循環(huán)壽命的能量型儲能技術耦合，提升系統(tǒng)的持續(xù)性，降低電池組、電芯等部件的更換周期，降低電站運營維護成本。
復合儲能被作為新型儲能技術示范重點列入多個國家政策及相關文件。如《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》提出，結合系統(tǒng)需求推動多種儲能技術聯(lián)合應用，開展復合型儲能試點示范；《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》提及，要優(yōu)化新型儲能發(fā)展方式，充分發(fā)揮儲電、儲熱、儲氣、儲冷、儲氫優(yōu)勢，實現(xiàn)多種類儲能的有機結合和優(yōu)化運行，重點解決中遠期新能源出力與電力負荷季節(jié)性不匹配導致的跨季平衡調節(jié)問題。
從全行業(yè)的尺度來看，新型電力系統(tǒng)對儲能功率、時長、響應時間等呈現(xiàn)多樣化的需求，各種儲能技術路線兼收并蓄是大勢所趨；單一技術路線無法滿足需求愈加常見，復合儲能系統(tǒng)在應對特殊應用場景時優(yōu)勢突顯；此外，未來儲能電站或將承擔多種應用功能，復合儲能可提升電站靈活性。
主要儲能形式的儲能容量和儲能時長
（圖源：《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》）
超級電容1分鐘內(nèi)的響應速度，對應電網(wǎng)一次調頻的時間尺度；飛輪儲能15分鐘內(nèi)響應的特點，可在電力系統(tǒng)二次調頻、平滑出力等應用場景發(fā)揮優(yōu)勢；鋰、鈉電池等1-4小時儲能時長可匹配調峰調頻、緊急備用等應用場景；抽水蓄能、壓縮空氣儲能、液流儲能等4小時以上或跨日長時儲能技術可滿足削峰填谷、離網(wǎng)儲能等場景；在跨季節(jié)性的儲能技術中，氫儲能、儲熱等技術更具前景。
參考資料：《電化學儲能系統(tǒng)集成技術痛點及發(fā)展趨勢分析》
以目前新型儲能主流技術路線——鋰離子電池為例，鋰離子電池儲能系統(tǒng)全壽命周期循環(huán)次數(shù)在6000次左右（目前實際使用中大部分考慮3000次左右），在一次調頻、二次調頻等動作頻繁的場景，一般不2年就需要更換部分或全部電芯。在新能源快速發(fā)展之下，10年左右的日歷壽命也無法和風電、光伏25年以上的壽命相匹配。采用鋰電+飛輪、鋰電+超級電容等能量型與功率型儲能復合技術方案，可實現(xiàn)性能上的優(yōu)勢互補，避免單一型儲能功能制約和不足。
目前典型的復合儲能應用是以飛輪、超級電容為代表的功率型儲能，與以鋰離子、液流電池為代表的能量型儲能耦合成混合儲能系統(tǒng)，可兼具滿足功率密度、能量密度、響應速度、效率、壽命、成本等綜合需求。
在今年6-7月完成備案的復合儲能項目中，飛輪復合儲能項目達14個，占比近5成，總規(guī)模超1.93GW/6.28GWh，從備案項目來看，常見組合為鋰離子電池、二氧化碳儲能、壓縮空氣儲能、全釩液流儲能等與飛輪儲能的復合儲能系統(tǒng)。
飛輪儲能，具有響應快、壽命長、溫度適應性好等優(yōu)點，在電網(wǎng)系統(tǒng)的主要應用場景是調頻。在電網(wǎng)調頻過程中，飛輪系統(tǒng)可隨著電網(wǎng)的變化快速、有效地進行有功/無功補償，平抑波動負荷，緩沖發(fā)電輸出瞬變，為電網(wǎng)穩(wěn)定性保駕護航。目前飛輪儲能在電網(wǎng)側的應用，主要以復合儲能火電聯(lián)合調頻項目為主。
比如今年4月投運的華電朔州熱電飛輪+鋰電池復合儲能火力發(fā)電聯(lián)合調頻項目，2MW/0.4MWh飛輪儲能+6MW/6MWh鋰離子電池組成復合儲能系統(tǒng)，與現(xiàn)有兩臺火電機組聯(lián)合為電網(wǎng)提供調頻服務，有效滿足新型電網(wǎng)對儲能調頻的大容量、高頻次需求。此外，還有寧夏靈武電力光火儲耦合飛輪儲能項目，在2x600MW火電機組配置22MW/4.5MWh飛輪儲能進行調頻，提高火電機組精準靈活性。
平滑出力應用場景，飛輪儲能復合儲能也有落地項目。比如東方汽輪機二氧化碳+飛輪儲能復合儲能示范項目，結合二氧化碳儲能長時大規(guī)模、飛輪儲能響應速度快的特點，平滑電網(wǎng)波動性，解決間歇性問題，提高電力保障安全性。
值得關注還熔鹽儲能、壓縮空氣儲能、全釩液流儲能等長時儲能技術與飛輪儲能、超級電容等功率型儲能的復合技術方案。
復合儲能模式可提升儲能系統(tǒng)的綜合性能，對儲能產(chǎn)業(yè)市場交易的多元化具有創(chuàng)新意義，但是復合儲能目前以試點示范項目為主，離規(guī)模化落地還有諸多問題需要克服。比如現(xiàn)有儲能單元集成方式較單一，通常是被動適應業(yè)主需求，多種儲能技術耦合應用方案在效率、經(jīng)濟性方面能否做到1+1>2，仍需更多實踐驗證；復合儲能應用對系統(tǒng)集成設計、控制系統(tǒng)研發(fā)端等都有較高要求。
