2026年是“十五五”開(kāi)局之年，正是將宏觀“規(guī)劃圖”細(xì)化為可行“施工圖”的關(guān)鍵階段。在這個(gè)過(guò)程中，我們會(huì)頻繁遇到一系列聽(tīng)起來(lái)專(zhuān)業(yè)又前沿的“科技名詞”，比如“綠色供應(yīng)鏈”“清潔低碳?xì)洹钡取＿@些術(shù)語(yǔ)并非空洞的概念，它們背后折射的是未來(lái)幾年科技突破、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與生活演進(jìn)的真實(shí)方向。

那么，這些詞究竟意味著什么？它們將如何具體地改變我們的日常？今天，就讓我們走進(jìn)“混合儲(chǔ)能系統(tǒng)”這個(gè)名詞。

什么是混合儲(chǔ)能系統(tǒng)？

混合儲(chǔ)能系統(tǒng)（hybrid energy storage system，簡(jiǎn)稱(chēng)HESS）是指將兩種或兩種以上具有不同性能特點(diǎn)的儲(chǔ)能技術(shù)組合在一起，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體性能的優(yōu)化。

混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的分類(lèi)信息

混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的詳細(xì)解釋

混合儲(chǔ)能系統(tǒng)可以是不同類(lèi)型儲(chǔ)能技術(shù)的混合，如液流電池與磷酸鐵鋰電池、鈉離子電池與飛輪儲(chǔ)能、超級(jí)電容與磷酸鐵鋰電池等，也可以是同類(lèi)型儲(chǔ)能技術(shù)的混合，如不同規(guī)格的磷酸鐵鋰電池、不同種鋰離子電池的組合等。通過(guò)將不同性能的儲(chǔ)能技術(shù)組合在一起，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的優(yōu)化。

例如，液流電池具有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命和較高的能量密度，適用于長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能；而磷酸鐵鋰電池具有較高的功率密度和較快的響應(yīng)速度，適用于短時(shí)儲(chǔ)能。將兩者組合，可以在滿足電網(wǎng)調(diào)頻和負(fù)荷平衡需求的同時(shí)，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于其靈活性和可定制性。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和需求，可以選擇不同的儲(chǔ)能技術(shù)組合，以實(shí)現(xiàn)最佳的系統(tǒng)性能。例如，在可再生能源消納方面，液流電池可以?xún)?chǔ)存多余的電能，在電力需求高峰時(shí)釋放；而飛輪儲(chǔ)能可以快速響應(yīng)電網(wǎng)頻率變化，提供調(diào)頻服務(wù)。兩者結(jié)合，可以提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可再生能源的利用率。

然而，混合儲(chǔ)能系統(tǒng)也面臨一些問(wèn)題。首先是系統(tǒng)的復(fù)雜性：涉及多種儲(chǔ)能技術(shù)的協(xié)同工作，需要精確的控制策略和優(yōu)化的能量管理系統(tǒng)。其次是不同儲(chǔ)能技術(shù)之間的兼容性和接口標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題，可能導(dǎo)致系統(tǒng)集成的難度增加。此外，混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的初期投資較高，運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本也相對(duì)較大，需要通過(guò)技術(shù)進(jìn)步和政策支持來(lái)降低成本，提高經(jīng)濟(jì)性。

混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展前景

通過(guò)合理配置和優(yōu)化，混合儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠彌補(bǔ)單一儲(chǔ)能技術(shù)的不足，提高系統(tǒng)的功率響應(yīng)能力、能量存儲(chǔ)能力、循環(huán)壽命和經(jīng)濟(jì)性，可廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)頻、負(fù)荷平衡、可再生能源消納等領(lǐng)域。

在電網(wǎng)調(diào)頻方面：混合儲(chǔ)能系統(tǒng)可以提供快速響應(yīng)的調(diào)頻服務(wù)，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

在可再生能源消納方面：混合儲(chǔ)能系統(tǒng)可以?xún)?chǔ)存多余的可再生能源，在電力需求高峰時(shí)釋放，提高可再生能源的利用率和并網(wǎng)能力。

在電力負(fù)荷平衡方面：混合儲(chǔ)能系統(tǒng)可以平衡電力供需，降低電網(wǎng)負(fù)荷波動(dòng)，提升電網(wǎng)的可靠性。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的支持，混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本逐漸降低，性能不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。例如，2024年國(guó)家能源局發(fā)布的《新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單》，其中包括多個(gè)混合儲(chǔ)能項(xiàng)目，標(biāo)志著混合儲(chǔ)能技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的突破。此外，2022年，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)的《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》提出，結(jié)合系統(tǒng)需求推動(dòng)多種儲(chǔ)能技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，開(kāi)展復(fù)合型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范，為混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展提供了政策支持。

未來(lái)，隨著新能源比例的不斷提高，電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能的需求將更加多樣化，混合儲(chǔ)能系統(tǒng)將成為電力系統(tǒng)中不可或缺的一部分。通過(guò)合理的技術(shù)組合和優(yōu)化的能量管理，混合儲(chǔ)能系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的高效運(yùn)行，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供有力支撐。

混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的綠色應(yīng)用難點(diǎn)

混合儲(chǔ)能系統(tǒng)作為一種新型的儲(chǔ)能技術(shù)，雖然具有多種優(yōu)勢(shì)，但在其發(fā)展過(guò)程中也面臨一些挑戰(zhàn)或爭(zhēng)議問(wèn)題。

首先，混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的建設(shè)可能涉及土地使用和環(huán)境影響等問(wèn)題。如壓縮空氣儲(chǔ)能的地下儲(chǔ)氣空間的選擇和建設(shè)可能對(duì)周邊環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成影響；液流電池的潛在重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)需要強(qiáng)化監(jiān)管與應(yīng)急措施，需要進(jìn)行充分的環(huán)境評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)管理。

其次，混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行可能涉及能源消耗和排放等問(wèn)題。雖然混合儲(chǔ)能系統(tǒng)在放電過(guò)程中不直接排放污染物，但其壓縮和膨脹過(guò)程可能消耗大量能源，影響系統(tǒng)的整體效率和環(huán)境友好性。

此外，混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。雖然混合儲(chǔ)能系統(tǒng)在理論上具有較低的應(yīng)用成本，但其建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本仍然較高，需要通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和政策支持來(lái)降低成本，提高經(jīng)濟(jì)性。

因此，在推動(dòng)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程中，需要充分考慮其社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)影響，制定相應(yīng)的政策和規(guī)范，確保其可持續(xù)發(fā)展。例如，制定混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和接口規(guī)范，促進(jìn)不同儲(chǔ)能技術(shù)的兼容性和系統(tǒng)集成；加強(qiáng)對(duì)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的環(huán)境影響評(píng)估和監(jiān)管，確保其建設(shè)和運(yùn)行符合環(huán)保要求；提供政策支持和資金補(bǔ)貼，降低混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的初期投資和運(yùn)營(yíng)成本，促進(jìn)其商業(yè)化應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國(guó)國(guó)家能源局.《新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單》（國(guó)家能源局公告2024年第1號(hào)）.2024　

[2] 中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局.《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》(發(fā)改能源〔2022〕209號(hào)).2022

策劃制作

作者丨劉語(yǔ) 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理所研究員 長(zhǎng)時(shí)規(guī)模儲(chǔ)能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任

審核丨李存璞 特種化學(xué)電源全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授 中國(guó)化學(xué)會(huì)科普工作委員會(huì)委員

責(zé)編丨楊楊 王夢(mèng)如

審校丨徐來(lái) 張林林