為降低對化石能源依賴和促進全球能源安全，2015年9月26日國家主席習近平在聯(lián)合國發(fā)展峰會上提出倡議：構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，推動以清潔和綠色方式滿足全球能源需求。

能源互聯(lián)網(wǎng)主要是通過大范圍的電網(wǎng)互聯(lián)，使能源發(fā)展擺脫資源、時空和環(huán)境約束，并推動太陽能、風能、水電等可再生能源逐漸成為主導能源。能源互聯(lián)網(wǎng)已獲得越來越多的國家認同和積極響應。

能源轉型和全球能源互聯(lián)網(wǎng)的關鍵在于規(guī)模開發(fā)可再生能源，且全球可再生能源資源十分豐富，特別是太陽能、風能。權威資料顯示，如能獲得太陽輻射到地球能量的六千分之一或風能能量的五百分之一，就可滿足目前全球經(jīng)濟所需的能量。

1儲能技術在能源轉型、能源互聯(lián)網(wǎng)中的地位和作用

盡管可再生能源發(fā)展?jié)摿薮螅洳环€(wěn)定性制約了大規(guī)模發(fā)展，并由此導致了棄風、棄光風潮。儲能是有效調節(jié)可再生能源發(fā)電引起的電網(wǎng)電壓、頻率及相位變化，促可再生能源大規(guī)模發(fā)電、并入常規(guī)電網(wǎng)的必要條件。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)實質是“智能電網(wǎng)+特高壓電網(wǎng)+清潔能源”。智能電網(wǎng)是基礎，特高壓電網(wǎng)是關鍵，清潔能源是根本，而大規(guī)模儲能系統(tǒng)是智能電網(wǎng)建設的關鍵一環(huán)。從某種程度上說，儲能技術應用程度既決定了可再生能源發(fā)展水平，也決定了能源互聯(lián)網(wǎng)的成敗。西方國家在10年前就已經(jīng)開始重視儲能技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

美國政府以其特種部先進研究計劃署(DARPA)為范本，成立先進能源研究計劃署(AdvancedResearchProjectsAgency-Energy，簡稱ARPA-E)，集結全美最好的科學家、工程師和企業(yè)家對可再生能源技術進行研究，而儲能技術是其重中之重。德國能源轉型令世界矚目，德國可再生能源占電力來源的比例從2000年的6%增長到2015年的30%，這一比例在部分時段甚至會達到70%～90%。該國能源轉型頗為重視儲能技術，政府除了資助相關技術研發(fā)外，每年設立5000萬歐元補助金，專門幫助居民購買儲能系統(tǒng)，德國光伏發(fā)電量有1/3來自居民。

我國儲能產(chǎn)業(yè)剛剛起步，國家相關部門近期公布了一系列支持儲能產(chǎn)業(yè)的文件。國家發(fā)改委和能源局2016年3月下發(fā)《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016—2030年)》，在該文件15項重點任務之一的“先進儲能技術創(chuàng)新”中明確指出：研究面向可再生能源并網(wǎng)、分布式及微電網(wǎng)、電動汽車應用的儲能技術，掌握儲能技術各環(huán)節(jié)的關鍵核心技術，完成示范驗證，整體技術達到國際領先水平，引領儲能技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

國際石油公司已經(jīng)開始布局儲能領域，比如，道達爾公司高價收購電池制造商SAFT，埃克森美孚與FuelCellEnergy公司合作研發(fā)燃料電池技術，挪威國家石油公司將投資海上風電場及相關的儲能技術。

2儲能技術應用概況及進展

儲能技術包括物理儲能、電化學儲能、電池儲能三大類，以及發(fā)電及輔助服務、可再生能源并網(wǎng)、用戶側、電力輸配、電動汽車五大類應用領域(圖1)。

截至2015年底，全球累計運行儲能項目(不含抽水蓄能、壓縮空氣和儲熱)327個，裝機規(guī)模從2005年50MW增長到2015年950MW，規(guī)劃和在建項目180個(圖2)。

從各項技術應用分布情況來看，鋰離子電池在各個領域都獲得了應用，鈉硫電池在電力輸配、可再生能源并網(wǎng)中應用比例最大，飛輪儲能在輔助服務(調頻)中具有一定應用優(yōu)勢，液流電池主要應用于可再生能源領域(可再生能源并網(wǎng)、分布式微網(wǎng))，鉛蓄電池在分布式微網(wǎng)中應用占比較大。儲能技術目前應用情況如下。

2.1壓縮空氣儲能技術向產(chǎn)業(yè)化邁進

壓縮空氣儲能技術作為目前除抽水蓄能外，容量最大、技術最成熟的儲能技術備受業(yè)界關注，國際上接近等溫壓縮空氣儲能技術已取得突破，小型空氣壓縮車處于小規(guī)模試用階段。中科院工程熱物理研究所已成功研制出國內首臺具有自主知識產(chǎn)權的1.5MW級超臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)，比傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)效率高10%以上，為我國電網(wǎng)級的儲能應用開辟了發(fā)展空間。

2.2液流電池技術取得重大進展

全釩液流電池在關鍵材料、電堆、電池系統(tǒng)設計與集成上都取得了重大進展，產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善，整體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入市場化初期階段，在日本、加拿大、美國、澳大利亞等國家已逐步開始取代鉛酸電池。且液流電池技術已經(jīng)從全釩、鋅溴體系擴展到成本更低、能量密度更高的有機體系和水溶性體系，研究首次證明了碘化鋰—硫(碳)半固液兩相復合新型液流電池的可行性，可大大提高電池容量、安全性和使用壽命。哈佛大學BrianHuskinson研發(fā)出一種基于有機分子——苯醌的無金屬液流電池，且已經(jīng)完成了對醌基電池100次的充放電循環(huán)，成本可下降到27美元/(kW·h)，幾乎是釩電池的1/3，顯示出良好的經(jīng)濟與商業(yè)前景。液流電池概念車已問世，時速最高可達300km/h以上，續(xù)航里程超過800km。