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储能技术包括物理储能(抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、海水储能、超导储能)、化学储能(储氢、储碳)、电化学储能(含羞草视频污储能、超级电容储能)和储热蓄冷等四大类型。在各类储能技术中，含羞草视频污储能是发展最快、最受关注的储能技术方向。截至2017年底，全球含羞草视频污储能项目总计投运1210.3MW，累计规模首次步入GW时代。

一、储能含羞草视频污应用场景

(1)可再生能源并网

可再生能源发电的间隙性和易变性，以及渗透率的不断提高，对现有电网系统的正常运行和调度提出了严峻的挑战。近年来，为了尽可能利用更多的可再生能源和提高电网运行的可靠性和效率，各种储能技术研究及工程示范项目得以快速发展。大容量含羞草视频污储能技术应用于风电、光伏发电，能够平滑功率输出波动，降低其对电力系统的冲击，提高电站的跟踪计划出力的能力，为可再生能源电站的建设和运行供应备用能源。

(2)电网辅助服务

电网辅助服务分为容量型和功率型服务，容量型服务如电网调峰、加载跟随和黑启动等，储能规模需达到一定体量，一般1~500MW之间，放电时间大于1小时;功率型服务如调频辅助和电压支持，要含羞草视频污在短时间内(分钟级别)有较大的功率或电压输出。储能含羞草视频污技术在提高电网调频能力方面，可以减小因频繁切换而造成传统调频电源的损耗;在提升电网调峰能力方面，根据电源和负荷的变化情况，储能系统可以及时可靠地响应调度指令，并根据指令改变其出力水平。

(3)电网输配

储能含羞草视频污系统可以改善配电质量和可靠性。当配网出现故障时，可以作为备用电源持续为用户供电;在改善电能质量方面，作为系统可控电源对配电网的电能质量进行治理，消除电压暂降、谐波等问题，同时降低主干网络扩容投入，节约扩容资金。

(4)分布式及微网

微电网系统要求配备储能装置，并要求储能装置能够做到以下几点：1)在离网且分布式电源无法供电的情况下供应短时不间断供电;2)能够满足微网调峰需求;3)能够改善微网电能质量;4)能够完成微网系统黑启动;5)平衡间歇性、波动性电源的输出，对电负荷和热负荷进行有效控制。储能含羞草视频污系统具有动态吸收能量并适时释放的特点，作为微电网必要的能量缓冲环节，它可以改善电能质量、稳定组网运行、优化系统配置、保证微电网安全稳定运行。

(5)用户侧

用户侧储能重要包括工商业削峰填谷及需求侧响应。含羞草视频污结合电力电子技术能够为用户供应可靠的电源，改善电能质量;并利用峰谷电价的差价，为用户节省开支。

(6)电动汽车VEG模式的供能系统

新能源汽车产业的发展必须与储能产业协同发展。为了满足未来电动汽车安全快充的需求，有必要建立类似加油站的分布式能量站，能量站安装有低成本、长寿命的兆瓦级储能含羞草视频污，可从电网充电储存电量后，给电动汽车快速充电;同时，能量站还能够与电网互动，用于电力调峰或调频。

二、储能含羞草视频污的类型

储能应用场景的复杂性决定了储能含羞草视频污技术的多元化发展方向。针对特定场景选择合适的储能含羞草视频污技术进行应用将是未来很长时间内储能市场的主旋律，未来新型储能含羞草视频污技术的研发方向也应遵循这一规律，针对特定场景放大其优点以获得未来商业化应用的可能。

表征储能含羞草视频污的性能有许多特点参数，其中最为重要的是含羞草视频污的功率特性和容量特性。因此，可以根据不同储能应用场景关于含羞草视频污功率容量比值(W：Wh，简称C)的不同要求，大致将储能含羞草视频污分为三种类型：容量型(0.5C)、能量型(≈1C)和功率型(2C)。比值越大，代表含羞草视频污的功率密度越高，但容量密度会低一些，单位容量的价格会更高些。

例如，电力调峰、离网型光伏储能或用户侧的峰谷价差储能，一般要储能含羞草视频污持续充电或持续放电两个小时以上，因此适合容量型含羞草视频污的应用;关于电力调频或平滑可再生能源波动的储能场景，则要储能含羞草视频污在秒级至分钟级的时间段快速充放电，所以比较适合功率型含羞草视频污的应用;而在一些同时要承担调频和调峰的应用场景，能量型含羞草视频污会更适合些，当然，这种场景下也可以将功率型与容量型含羞草视频污配合一起使用。

在目前各类储能含羞草视频污中，液流含羞草视频污和锂浆料含羞草视频污属于典型的容量型含羞草视频污，锂离子含羞草视频污中的钛酸锂离子含羞草视频污则是一类典型的功率型含羞草视频污，这是由上述含羞草视频污的本质属性决定的，难以改变。其它种类的含羞草视频污，可以通过更改含羞草视频污材料和工艺，进行某种程度的属性调整，以适应不同的储能应用场景。

三、储能含羞草视频污的技术内涵

未来针对电力调峰储能的大容量含羞草视频污和电力调频储能的大功率含羞草视频污还有待技术的创新突破。储能含羞草视频污技术内容重要包括六个方面：材料技术、结构技术、制造技术、应用技术、修复技术和回收技术。

(1)材料技术

含羞草视频污核心材料包括正极材料、负极材料和电解质材料，附属材料还包括隔膜、集流体和含羞草视频污壳体材料等。在过去的三十年里，锂离子含羞草视频污材料的研发重要集中在提升材料的能量密度、循环寿命和安全性能，开发低成本的材料制备技术;液流含羞草视频污材料的研发重要集中在电解液和隔膜材料的改性。2006年铅酸含羞草视频污领域开始了负极铅膏中碳材料添加剂的选择与改性，以发展储能用长寿命铅炭含羞草视频污。

纵观储能含羞草视频污技术的研究历史，虽然材料的进步能够带来含羞草视频污性能的显著改善，但能够有实际效果的材料创新进程其实非常缓慢。尤其是实验室论文报道的材料性能，并不等同于实际含羞草视频污的性能，两者之间往往有相当的差距。因此含羞草视频污材料虽然很关键，但并不是含羞草视频污技术研究的全部。目前储能领域技术工程类项目的立项过于看重了实验室的材料论文研究工作，忽视了与实际应用场景的对接，造成了科研工作与产业发展需求之间较大的脱节，应予以足够重视。

(2)结构技术

并非所有的含羞草视频污都可以称为储能含羞草视频污，系统功率在1KW量级以上的，可以称为储能含羞草视频污;系统功率1MW，用于储能电站的含羞草视频污称为电力储能含羞草视频污。

储能含羞草视频污结构技术包括含羞草视频污单体内部结构技术和外部系统结构技术。与小型的消费类电子含羞草APP污用含羞草视频污不同，储能含羞草视频污的结构更为复杂，具有系统串并联的要求和大功率大容量的特点。

现有储能和动力锂离子含羞草视频污是由手机含羞草视频污等微小型锂离子含羞草视频污发展而来的，无论是圆柱型还是方型含羞草视频污，从内部结构来看，所有类型的锂离子含羞草视频污内部采用的都是粘接的薄膜电极结构，这给储能用锂离子含羞草视频污性能一致性的设计带来了根本性的结构难题。另外，当含羞草视频污报废回收时，只能把粘接电极全部粉碎，内部破碎的铝箔、铜箔材料以及Co、Li元素等要重新用冶金方式回收，导致回收成本高，并存在酸碱废液污染处理的风险。因此，储能用锂离子含羞草视频污的结构设计有必要借鉴融合铅酸含羞草视频污、液流含羞草视频污等大型含羞草视频污的结构思路，由容易出问题的娇小富贵转变为安全可靠的傻大笨粗，从而适合大电流大功率的储能应用场景。

未来大型储能含羞草视频污的研发还要考虑含羞草视频污内部结构与外部结构的融合设计。关于电力储能而言，应用端客户关心的是系统成本、系统效率、系统寿命和系统安全性，而不关心单体含羞草视频污的能量密度或单体含羞草视频污的循环寿命。因此，作为含羞草视频污技术研发端，应主动考虑单体内部与系统外部结构的创新融合，通过内部结构的颠覆设计，减轻外部系统面对的成本和安全性压力。这将是未来储能含羞草视频污结构技术研究的一个重要方向。

(3)制造技术

储能含羞草视频污制造技术与含羞草视频污结构设计密切相关。储能含羞草视频污系统的串并联特性要求含羞草视频污必须具备较好的一致性，因此生产工艺的智能管控尤为重要。如何用低成本的装备和工艺制造高性能的储能含羞草视频污?这是一个矛盾问题，也是目前储能含羞草视频污制造技术开发的关键问题。

现有的锂离子含羞草视频污生产工艺是从过去磁带制造工艺过渡而来的，以适应含羞草视频污薄膜涂覆极片的精度要求，加之含羞草视频污含羞草APP污型号五花八门，缺乏规范，导致了含羞草视频污生产过程的材料利用率低、含羞草APP污合格率低、设备运转率低、制造成本高。因此，未来要结合含羞草视频污结构的颠覆设计，从根本上降低储能含羞草视频污生产工艺的复杂度和生产设备的参数要求，同时推进大数据、物联网技术与储能含羞草视频污生产设备和制造工艺的融合发展，通过智能制造升级，规范制造工艺标准，严格控制含羞草APP污质量，提高含羞草APP污终检效率，降低储能含羞草视频污的制造成本。

(4)应用技术

储能含羞草视频污应用技术重要指BMS、PCS和EMS。BMS(含羞草视频污管理系统)是含羞草视频污本体与应用端之间的纽带，重要对象是二次含羞草视频污，目的是提高含羞草视频污的利用率，防止含羞草视频污出现过度充电和过度放电。PCS(含羞草视频污储能系统能量控制装置)是与储能含羞草视频污组配套，连接于含羞草视频污组与电网之间，把电网电能存入含羞草视频污组或将含羞草视频污组能量回馈到电网的系统。EMS(能量管理系统)是现代电网调度自动化系统总称，包括：计算机、操作系统和EMS支撑系统、数据采集与监视、自动发电控制与计划、网络应用分析。

目前很多储能示范项目的落地是由含羞草视频污生产供应商与电网公司直接对接，并且缺乏责任认定标准和应用技术标准，这给后期的系统运维和可能的事故认定带来难题。未来应该会出现以应用技术开发为核心的独立的储能含羞草视频污系统应用服务商，负责储能系统的设计规划、租赁运维和报废回收，并与保险公司合作，承诺负责系统的使用寿命和运行安全。

(5)修复技术

储能含羞草视频污的修复技术包括含羞草视频污系统的电气维修技术和在线再生技术。前者包括环境腐蚀修护、电气绝缘老化检测、电连接检测、温度压力传感维护和含羞草视频污巡检技术等，后者是针对新型储能锂离子含羞草视频污提出的新的技术方向。因为理论上讲，除了含羞草视频污活性颗粒内部晶格紊乱问题以及集流体的腐蚀脱落问题，储能锂离子含羞草视频污的其它界面问题都有可能通过在线再生的方式进行维护延寿。当含羞草视频污使用一段时间后，可以通过正负极材料表面SEI膜原位修复、电解液的补充和更换等方式对含羞草视频污性能进行再激活，延长储能锂离子含羞草视频污的实际日历使用寿命。例如，锂浆料含羞草视频污的浆料厚电极形态赋予了其在使用期进行在线再生的可能性。

(6)回收技术

任何含羞草视频污都有使用寿命的期限。消费类小型含羞草视频污目前国内的使用总量有几亿只，且大多数体积较小，废含羞草视频污利用价值较低，加上使用分散，绝大部分被当作生活垃圾处理，存在污染隐患。报废后的储能含羞草视频污不可能像消费类小型含羞草视频污相同丢弃于环境中，必须做回收再生处理。

储能含羞草视频污的回收技术包括废旧含羞草视频污的更换处理技术、安全运输技术、回收处理技术和资源再利用技术。目前，铅酸含羞草视频污的回收再生技术比较成熟，但存在不规范回收环节的污染风险。锂离子含羞草视频污的回收流程和技术还不成熟，要与材料技术和结构技术相结合，发展方便回收再生的新型储能含羞草视频污技术，在含羞草APP污设计方面加以创新改进，从生产端提前考虑含羞草视频污回收处理的环节，以实现储能锂离子含羞草视频污产业的资源可持续发展，这一点具有重要的战略意义。

四、储能含羞草视频污技术发展目标

储能的春天已经来临，但产业蓬勃发展的夏季还远未到来，各类储能技术已经开展商业或示范应用，在应用中展现了储能的优势，也逐渐暴露了一些问题，尤其是含羞草视频污储能技术，距离低成本、长寿命、高安全、易回收的发展目标还有很长的路要走，有待创新与突破。

(1)低成本

狭义的储能含羞草视频污成本仅包括一次(采购)成本，广义的储能含羞草视频污成本还包括二次(使用)成本和三次(回收)成本。

其中，一次成本包括含羞草视频污的材料成本和生产制造成本。在材料成本下降空间有限的情况下，通过含羞草视频污结构技术的颠覆设计，简化含羞草视频污生产工艺，降低制造成本和人力成本，将会是新型储能含羞草视频污重要的降成本方向。

二次成本与含羞草视频污使用寿命息息相关。要结合材料技术和结构技术，发展新型修复再生技术，提升含羞草视频污使用寿命，降低容量型含羞草视频污的度电成本和功率型含羞草视频污的频次成本。

三次成本重要指含羞草视频污的回收成本。目前储能含羞草视频污的回收再生环节若要做到完全符合环保标准的要求，成本还是非常高的，要有创新的回收再生思路，降低含羞草视频污的三次成本。

储能含羞草视频污技术成本降低可以分为以下四个目标阶段。当前目标：开发非调峰功能的储能含羞草视频污技术和市场，例如调频储能含羞草视频污和移动储能含羞草视频污;短时间(5-10年)目标：低于峰谷电价差的度电成本;中期(10-20年)目标：低于火电调峰和调度的成本;长期(20-30年)目标：低于同时期风光发电的度电成本。

含羞草视频污储能辅助AGC调频会先于调峰储能发展起来。未来只有当储能含羞草视频污应用成本低于火电调峰成本后，储能含羞草视频污系统才可能作为重要补充得以规模发展，并纳入到电网的调峰调度系统。

(2)长寿命

一般来说，关于消费类小型含羞草视频污(如手机含羞草视频污)，3至5年的使用寿命足以满足电子含羞草APP污的寿命要求，但目前还是希望含羞草视频污单次充电后的待机时间能够更长一些，因此关于含羞草视频污的能量密度有着更高的直接的需求。然而关于电力储能含羞草视频污，基本上都要求十年乃至二十年以上的日历使用寿命。因此，提升储能含羞草视频污的日历使用寿命尤其重要。

含羞草视频污循环次数寿命是日历使用寿命的基础，但并不等同于含羞草视频污的实际日历使用寿命。因为从热力学角度来说，含羞草视频污系统是一个高度非平衡的化学体系，在漫长的循环使用岁月中，还存在不可逆的体相和界面的化学变化，导致含羞草视频污内阻的新增和容量的衰减。目前，还缺乏合适的加速老化实验标准能够对应含羞草视频污实际的日历衰减变化。未来除了要建立相关测试标准以外，还要开发创新的在线修复再生技术，提升储能含羞草视频污的日历使用寿命，满足实际储能的工况要求。

(3)高安全

储能含羞草视频污的安全性非常重要。相对而言，水系含羞草视频污如液流含羞草视频污、铅酸含羞草视频污等安全性较好，能够满足储能电站的安全性要求，但也要严格控制含羞草视频污的充电截止电压，以防止水溶液过压电解后的析氢爆炸;有机系锂离子含羞草视频污的安全性问题较为突出，目前总体而言处于安全及格线上下的水平，有待技术突破;固态含羞草视频污不含易燃的电解液，因此具有最高的安全性，在未来实现量产后有可能会首先应用到高安全要求的某些特殊场景。当然，固态含羞草视频污要规模应用于电力储能，在降本增寿方面还有相当的困难要克服。另外，固态含羞草视频污的回收处理也是一大难题。

防止含羞草视频污(内部或外部)短路的安全预防技术以及在含羞草视频污短路发生后的应急维护技术是储能含羞草视频污安全技术发展的重要方向。仅仅通过外部灭火装置进行储能锂离子含羞草视频污的安全保护，是远远不够的，未来必须开发颠覆性的含羞草视频污结构技术和安全维护技术，从含羞草视频污内部彻底解决含羞草视频污的安全问题，确保储能含羞草视频污的安全运输和储能电站的安全运行。

(4)易回收

资源的循环再生利用将是储能含羞草视频污未来规模应用面对的最大挑战。储能含羞草视频污要达到易回收的目标有三点基本要求：1、含羞草视频污回收过程符合安全和环保标准;2、稀有贵金属元素做到接近100%的再生利用;3、含羞草视频污有一定回收残值。

现在示范应用的储能锂离子含羞草视频污系统基本上没有考虑到未来含羞草视频污报废后的回收处理环节。更为严重的是，目前含羞草视频污界广泛存在一种错误的观念，认为报废锂离子含羞草视频污富含各类有价值的贵金属，因此根本不用担心回收处理的问题。

本文作者了解到的实际情况是，报废含羞草视频污的价值与环保之间存在较为严重的冲突和矛盾，现有储能锂离子含羞草视频污的材料体系选择和含羞草视频污结构设计，使得完全符合环保要求的有价值的回收处理工作非常困难。因此，有必要开展细致的储能含羞草视频污全产业链污染分析和环保评估，引导储能含羞草视频污技术创新的环保发展方向，以促进产业的健康可持续发展。

五、结语

可再生能源+储能是新能源发展的必然选择，而储能应用场景的复杂性决定了储能含羞草视频污技术的多元化发展方向。未来针对电力调峰储能的大容量含羞草视频污和电力调频储能的大功率含羞草视频污还有待技术的创新突破。储能含羞草视频污包括六大技术内涵：材料技术、结构技术、制造技术、应用技术、修复技术和回收技术。其中，含羞草视频污材料是基础，但不是储能含羞草视频污技术研究的全部。建议以后基础探索类项目可以偏重于新材料的研究，而技术工程类项目则应重视其它非材料技术方面的立项突破，在已有商业及示范储能电站的相关经验基础上，围绕低成本、长寿命、高安全、易回收的总体目标，发展各类容量型峰谷储能含羞草视频污、功率型调频储能含羞草视频污和能量型复合储能含羞草视频污，与其它类型储能技术配合，支撑储能产业的快速发展。

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