中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：儲(chǔ)能技術(shù)能夠吸收能量并將其儲(chǔ)存，在需要時(shí)再釋放出來(lái)，用于提供能源或電力服務(wù)。通過(guò)這一過(guò)程，儲(chǔ)能技術(shù)有效地彌合了能源供應(yīng)與需求之間的時(shí)間差，并且在與其他能源基礎(chǔ)設(shè)施組件結(jié)合時(shí)，還能克服地理上的限制。儲(chǔ)能技術(shù)可以在能源系統(tǒng)的各個(gè)層面實(shí)施，無(wú)論是分布式還是集中式，無(wú)論是大規(guī)模還是小規(guī)模的應(yīng)用場(chǎng)景。盡管某些技術(shù)已趨于成熟或接近成熟階段，但多數(shù)技術(shù)仍處在早期開發(fā)階段，還需要更多的研究與關(guān)注以實(shí)現(xiàn)其全部潛能。
在本路線圖中，儲(chǔ)能技術(shù)按輸出功率分類：電力和熱能（熱或冷）。這兩類技術(shù)既可作為發(fā)電機(jī)，也可作為消費(fèi)者，使其有可能將目前互不關(guān)聯(lián)的能源市場(chǎng)（如電力、運(yùn)輸燃料和當(dāng)?shù)責(zé)崮苁袌?chǎng)）連接起來(lái)。從廣義上講，儲(chǔ)能是一種系統(tǒng)集成技術(shù)，可以改善能源供需管理。在許多情況下，單個(gè)儲(chǔ)能基礎(chǔ)設(shè)施可以提供多種有價(jià)值的能源和電力服務(wù)。
本路線圖旨在增進(jìn)各利益相關(guān)方對(duì)電力和熱能存儲(chǔ)技術(shù)在能源系統(tǒng)不同位置的應(yīng)用的了解。重點(diǎn)放在與更大能源系統(tǒng)（如電網(wǎng)）相連的存儲(chǔ)技術(shù)上，而小部分討論則集中在離網(wǎng)存儲(chǔ)應(yīng)用上。此外，還討論了阻礙儲(chǔ)能應(yīng)用的現(xiàn)有技術(shù)、政策和經(jīng)濟(jì)障礙。針對(duì)主要能源系統(tǒng)利益相關(guān)者群體，確定了消除這些障礙的具體行動(dòng)。
儲(chǔ)能由來(lái)
儲(chǔ)能技術(shù)是大多數(shù)能源系統(tǒng)的重要組成部分，可以成為實(shí)現(xiàn)低碳未來(lái)的重要工具。這些技術(shù)使能源供應(yīng)和需求脫鉤，實(shí)質(zhì)上為系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商提供了寶貴的資源。在當(dāng)今的能源系統(tǒng)中，儲(chǔ)能部署具有競(jìng)爭(zhēng)力或接近競(jìng)爭(zhēng)力的情況很多。然而，監(jiān)管和市場(chǎng)條件往往不足以補(bǔ)償儲(chǔ)能所能提供的一系列服務(wù)。此外，與其他競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)相比，某些技術(shù)仍然過(guò)于昂貴（例如新輸電線路等）。
歷史上，儲(chǔ)能技術(shù)主要是作為一種可以利用可調(diào)度供應(yīng)資源和可變需求的投資。今天，對(duì)能源系統(tǒng)脫碳的日益重視已使人們認(rèn)識(shí)到儲(chǔ)能技術(shù)能夠提高資源利用效率（例如通過(guò)蓄熱技術(shù)使用余熱），并支持增加使用可變的可再生能源供應(yīng)資源。接下來(lái)，重要的是要從系統(tǒng)的角度來(lái)考慮能源存儲(chǔ)，重點(diǎn)關(guān)注它可以在批量、小規(guī)模（例如離網(wǎng)）和其他應(yīng)用程序中提供的多種服務(wù)。
目前，研發(fā)工作正在進(jìn)行中，主要目標(biāo)是降低技術(shù)成本，提高現(xiàn)有、新型存儲(chǔ)技術(shù)的性能。此外，許多政府和行業(yè)利益相關(guān)者正在確定并試圖解決部署過(guò)程中遇到的非技術(shù)障礙。展望未來(lái)，增加使用儲(chǔ)能技術(shù)的最重要驅(qū)動(dòng)力將是：
1.提高能源系統(tǒng)的資源利用效率
2.增加對(duì)可變可再生資源的使用
3.自我消納和自我生產(chǎn)能源（電力、熱能/冷能）的能力不斷提高
4.增加獲取能源的機(jī)會(huì)（例如，利用太陽(yáng)能光伏 (PV) 技術(shù)實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)電氣化）
5.電網(wǎng)穩(wěn)定性日益受到重視
6.提高終端電氣化程度（如運(yùn)輸部門的電氣化）
路線圖的目的、過(guò)程和結(jié)構(gòu)
本儲(chǔ)能路線圖旨在：提高各利益相關(guān)方對(duì)電力和熱能儲(chǔ)能技術(shù)在能源系統(tǒng)不同位置的應(yīng)用的認(rèn)識(shí)。全面討論儲(chǔ)能技術(shù)的性質(zhì)、功能和成本。確定成功開發(fā)和部署儲(chǔ)能技術(shù)所需的短期和長(zhǎng)期最重要的行動(dòng)，以支持全球能源和氣候目標(biāo)。明確采取行動(dòng)，支持實(shí)現(xiàn)短期（未來(lái)10年）和長(zhǎng)期（到2050年）目標(biāo)的進(jìn)展。
本路線圖的編制得到了包括工業(yè)界、學(xué)術(shù)界、消費(fèi)者權(quán)益組織和政府機(jī)構(gòu)在內(nèi)的眾多相關(guān)方和利益相關(guān)者的支持。在開展分析和建模工作的同時(shí)，儲(chǔ)能路線圖團(tuán)隊(duì)還舉辦了三場(chǎng)專家研討會(huì)。
路線圖范圍
儲(chǔ)能技術(shù)的價(jià)值在于其在能源系統(tǒng)中不同位置提供的服務(wù)，包括熱變熱、電變電、電變熱和熱變電應(yīng)用。因此，本路線圖包括在這些應(yīng)用背景下對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的討論。能源系統(tǒng)中的不同位置分別稱為發(fā)電（供應(yīng)）、輸配電和終端使用（需求）。
本路線圖中提出的愿景重點(diǎn)集中在國(guó)際能源署2014年能源技術(shù)愿景，在ETP 2014中，有一章專門討論了儲(chǔ)能技術(shù)作為電力系統(tǒng)中的靈活性和系統(tǒng)集成資源。由于建模的限制，路線圖中的本節(jié)僅提供了部分潛在角色的定量細(xì)節(jié)。本路線圖中建議的行動(dòng)超出了這一愿景，并專注于一種更全面的方法來(lái)推進(jìn)和部署這些技術(shù)。
本路線圖包括電力和熱存儲(chǔ)技術(shù)的討論、案例研究和方框。作為本路線圖的補(bǔ)充，國(guó)際能源署還編寫了《儲(chǔ)能技術(shù)附件》，其中包括有關(guān)電力和熱能儲(chǔ)存技術(shù)的更多詳細(xì)信息和大量項(xiàng)目實(shí)例。
這是國(guó)際能源署第一份專門針對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的技術(shù)路線圖。國(guó)際能源署之前的出版物已將儲(chǔ)能技術(shù)作為能源系統(tǒng)支持機(jī)制進(jìn)行了討論，包括專門針對(duì)智能電網(wǎng)、建筑物供熱和制冷設(shè)備、水電和聚光太陽(yáng)能（太陽(yáng)能熱發(fā)電）的路線圖。國(guó)際能源署的現(xiàn)有項(xiàng)目，如 "可變可再生能源并網(wǎng)"（GIVAR），重點(diǎn)關(guān)注全球特定電網(wǎng)系統(tǒng)的靈活性需求。此外，國(guó)際能源署儲(chǔ)能節(jié)能研發(fā)項(xiàng)目實(shí)施協(xié)議 (IA) 和能源技術(shù)系統(tǒng)分析項(xiàng)目實(shí)施協(xié)議 (IA) 最近出版了幾份出版物，專門討論儲(chǔ)能技術(shù)和實(shí)施機(jī)會(huì)，作為其在該領(lǐng)域正在開展的工作的一部分。
該路線圖回應(yīng)了人們要求對(duì)能源存儲(chǔ)技術(shù)在全球能源系統(tǒng)脫碳過(guò)程中所能發(fā)揮的作用進(jìn)行更深入分析的要求。它應(yīng)該被視為一項(xiàng)正在進(jìn)行中的工作和一個(gè)討論的起點(diǎn)。隨著全球數(shù)據(jù)集和相應(yīng)分析的改進(jìn)，場(chǎng)景和洞察力將不斷演變。此外，隨著技術(shù)、市場(chǎng)和政策環(huán)境的變化，需要分析和關(guān)注的其他需求和領(lǐng)域?qū)?huì)被曝光。
儲(chǔ)能應(yīng)用
儲(chǔ)能技術(shù)的價(jià)值在于其在能源系統(tǒng)不同位置提供的服務(wù)。這些技術(shù)可用于整個(gè)電網(wǎng)、專用供熱和制冷網(wǎng)絡(luò)以及分布式系統(tǒng)和離網(wǎng)應(yīng)用。此外，它們還可以為能源系統(tǒng)的供應(yīng)、輸配和需求部分提供基礎(chǔ)設(shè)施支持服務(wù)。從廣義上講，它們可以成為具有供應(yīng)和/或需求方可變性的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商的寶貴工具。后者歷來(lái)是能源系統(tǒng)的一部分。在向可變可再生能源滲透率增加的過(guò)渡中，前者日益受到關(guān)注。
能源系統(tǒng)中特定應(yīng)用的儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要特點(diǎn)
儲(chǔ)電技術(shù)的應(yīng)用可以從功率應(yīng)用和能量應(yīng)用兩個(gè)方面來(lái)討論。功率應(yīng)用指的是需要在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)（如幾秒或幾分鐘）輸出高功率的應(yīng)用。而能源應(yīng)用則需要在儲(chǔ)能系統(tǒng)額定功率或接近額定功率的情況下放電數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)。
主要應(yīng)用定義
1.季節(jié)性儲(chǔ)能 將能源儲(chǔ)存數(shù)天、數(shù)周或數(shù)月，以彌補(bǔ)能源系統(tǒng)供需雙方較長(zhǎng)期的供應(yīng)中斷或季節(jié)性變化的能力（例如，通過(guò)地下熱能儲(chǔ)存系統(tǒng)在夏季儲(chǔ)存熱量，供冬季使用）。
2.套利/貯存交易 在低需求時(shí)期貯存低價(jià)能源，然后在同一市場(chǎng)的高價(jià)時(shí)期出售，這被稱為貯存交易。
3.頻率調(diào)節(jié) 在正常情況下，平衡控制區(qū)內(nèi)不斷變化的供需關(guān)系稱為頻率調(diào)節(jié)。
4.負(fù)荷跟蹤 繼頻率調(diào)節(jié)之后，在正常情況下運(yùn)行的第二個(gè)持續(xù)電力平衡機(jī)制是負(fù)荷跟蹤。負(fù)荷跟隨管理的系統(tǒng)波動(dòng)時(shí)間范圍從 15 分鐘到 24 小時(shí)不等，可以通過(guò)自動(dòng)發(fā)電控制，也可以手動(dòng)控制。
5.電壓支持 在正常情況下，為維持輸配電系統(tǒng)的電壓水平而注入或吸收的無(wú)功功率稱為電壓支持。
6.黑啟動(dòng) 在電力系統(tǒng)崩潰、所有其他輔助機(jī)制失效的罕見情況下，黑啟動(dòng)功能可使電力供應(yīng)資源在不從電網(wǎng)拉電的情況下重新啟動(dòng)。
7.輸配電網(wǎng)擁堵緩解和基礎(chǔ)設(shè)施投資延期 儲(chǔ)能技術(shù)用于在時(shí)間和/或地理上轉(zhuǎn)移能源供應(yīng)或需求，以緩解輸配電網(wǎng)的擁堵點(diǎn)，或推遲對(duì)輸配電基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行大量投資的需求。
8.需求轉(zhuǎn)移和減少峰值 可以轉(zhuǎn)移能源需求，使其與供應(yīng)相匹配，并協(xié)助整合可變供應(yīng)資源。通過(guò)改變某些活動(dòng)（如加熱水或空間）的時(shí)間來(lái)促進(jìn)這些轉(zhuǎn)移，并可直接用于積極降低最高（峰值）能源需求水平。
9.離網(wǎng) 離網(wǎng)能源消費(fèi)者通常依靠化石或可再生資源（包括可變可再生能源）提供熱能和電能。7 為確?？煽康碾x網(wǎng)能源供應(yīng)并支持當(dāng)?shù)刭Y源使用水平的不斷提高，可利用儲(chǔ)能來(lái)填補(bǔ)可變供應(yīng)資源與需求之間的缺口。
10.可變供應(yīng)資源整合 利用儲(chǔ)能改變和優(yōu)化可變供應(yīng)資源（如風(fēng)能、太陽(yáng)能）的輸出，緩解輸出的快速和季節(jié)性變化，彌合供需之間的時(shí)間和地理差距 ，以提高供應(yīng)質(zhì)量和價(jià)值。
11.余熱利用 儲(chǔ)能技術(shù)用于在時(shí)間和地理上實(shí)現(xiàn)熱能供應(yīng)（如熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)施、熱電廠）與需求（如用于建筑物供暖/制冷、供應(yīng)工業(yè)加工熱能）的脫鉤，以利用之前浪費(fèi)的熱能。
12.熱電聯(lián)產(chǎn) 電能和熱能儲(chǔ)存可用于熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）設(shè)施，以彌補(bǔ)電力和熱能需求之間的時(shí)間差。
13.旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)備 電力供應(yīng)的儲(chǔ)備能力用于補(bǔ)償發(fā)電資源的快速、意外損失，以保持系統(tǒng)平衡。這種儲(chǔ)備能力根據(jù)響應(yīng)時(shí)間分為旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)備能力（響應(yīng)時(shí)間小于 15 分鐘）和非旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)備能力（響應(yīng)時(shí)間大于 15 分鐘）。一般來(lái)說(shuō)，響應(yīng)時(shí)間越快對(duì)系統(tǒng)越有價(jià)值。在某些地區(qū)，儲(chǔ)備容量被稱為 "頻率控制儲(chǔ)備"。
