電力系統是迄今為止人類現代文明發展史上最復雜的系統工程之一。電能的生產、輸送和消費瞬間同時完成的特征，決定了電網必須保持電力生產和消費實時平衡。長期以來，電力行業始終對儲能技術存在剛性期盼。人類一直在探索通過儲能技術使電力發、輸、配、用實時平衡的剛性電力系統變得更加柔性，最終改變電力系統的基本形態和功能。

大容量儲能技術已經起步

在過去相當長的一段時間，儲能在電力系統的應用技術主要是抽水蓄能，應用領域主要在電網的移峰填谷、調頻輔助服務等。近年來，隨著新能源發電技術的發展，風電、光伏發電等波動性電源接入電網的規模不斷擴大，以及分布式電源在配網應用規模的擴大，儲能在電力系統的應用技術和應用領域都發生了很大變化。從應用技術來看，出現了適用于電網的集成功率達到兆瓦級的電池儲能技術;從應用領域來看，儲能技術在電力系統的應用已從電網擴大到發電側和用戶側，從移峰填谷、調頻輔助服務擴大到新能源并網、電力輸配和分布式發電及微網等領域。

關于適用于電網的先進大容量儲能技術，目前沒有明確定義(由于抽水蓄能技術已完全成熟，在電網已有成熟應用，故不作為研究對象)。考慮未來高比例新能源電力系統發展的需要，針對儲能在新能源并網、移峰填谷、調頻輔助服務、延緩輸配電設備投資、分布式發電及微網等領域應用的需要，從集成功率等級、技術進步潛力、能量轉化效率、功率/能量成本等四個維度考量。目前壓縮空氣儲能、鉛蓄電池、鋰離子電池、液流電池、飛輪儲能、超級電容、超導儲能已處于示范或商業應用階段，能量轉換效率均超過60%，具備兆瓦級應用條件，可作為先進大容量儲能技術的代表。

據中關村儲能產業技術聯盟統計，截至2016年底，全球累計投運電化學儲能規模為1.77吉瓦，其中鋰離子電池占比 65%;壓縮空氣儲能約1.5吉瓦。中國累計投運電化學儲能規模243兆瓦，其中鋰離子電池占比59%;壓縮空氣儲能約為10兆瓦。

2016年，在國際儲能應用市場中，風電等新能源并網約占43%，調頻及輔助服務約占24%，電力輸配占19%，分布式發電及微網約占13%。在我國儲能應用市場中，分布式發電及微網約占56%，新能源并網應用約占35%，調頻及輔助服務約占2%，其它約占7%。新能源并網、分布式發電及微網領域的應用約占我國儲能應用市場份額的九成。

儲能在三領域應用價值評估

(一)電網側

移峰填谷：儲能系統可在用電低谷時作為負荷存儲電能，在用電高峰時作為電源釋放電能，減小負荷峰谷差，提高系統效率以及輸配電設備的利用率。移峰填谷對儲能系統的能量和功率要求比較高，目前除抽水蓄能電站外，其他儲能技術尚不具備移峰填谷的能力。

調頻輔助服務：儲能系統具有秒級乃至毫秒級快速功率響應和精確功率控制能力，在電網調頻應用中具有明顯優勢。特別對于未來高比例新能源接入的電力系統，隨著系統中傳統電源比重降低，系統總轉動慣量減 小，造成系統頻率穩定性風險，儲能在電網調頻領域或將具有不可替代的價值。在高比例新能源電力系統，儲能的調頻價值主要體現在改善暫態頻率特性和改善電網一次、二次調頻。國網能源研究院初步研究表明，當系統中風電等波動性電源接入比例超過30%，儲能的調頻價值才能體現。典型系統測算結果表明，需要配置儲能的容量比例約為千分之二。

減少電網改造投資，延緩輸配電網建設：儲能系統具備有功功率的雙向調節和無功功率的四象限調節能力，可以有效緩解分布式光伏接入后的節點電壓升高和設備過載問題。當電壓越限或者電流過載時，通過儲能系統存儲部分分布式光伏電量，尤其是出力高峰時刻電量，可以降低配電網反向潮流對電網電壓升高的負面影響，以及電流過載的風險，從而降低高峰出力帶來的電網改造需求和限電量。同時，在大部分情況下有利于配電網網損的減少。儲能接入高滲透率分布式電源的配電網，可有效減少電網改造成本和限電損失。典型案例測算結果表明，通過優化配置儲能容量，可減少電網改造成本和限電損失20%。

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