储能方式有哪些？

根据能量存储形式的不同，广义储能技术主要分为热储能、电储能、氢（氨）储能三 大类。

1.传统储能：抽水蓄能目前为主流但未来发展空间可能受限

抽水蓄能，即利用水作为储能介质，通过电能与水的势能转化，实现电能的储存与释 放。通常而言，抽水蓄能电站由存在一定落差的上水库、下水库和连接两个水库的引 水系统、地下厂房（可逆式水轮机组）组成。当电力负荷处于低谷，或风能、太阳能 等新能源持续工作时，电站通过位于地下厂房的可逆式水轮机组利用电力系统多余的 电能把水抽至上水库以势能的形式储存起来。在电力负荷高峰期，或风、光等新能源 停止工作时，把上水库的水放至下水库发电，实现水能到电能的转化，输送给电网。

从组成结构来看，抽水蓄能电站在普通水力发电站的基础上增设了实现下水库到上水 库输水的管道和相应的水泵系统，其犹如一个大型清洁能源“蓄电池”，在无过多燃 料消耗的同时，有效地提高了电网的安全性、经济性和可靠性。同时，抽水蓄能具有 技术成熟、储能容量大、系统效率高、运行寿命长、安全性能高等优势，是当前商业 化程度较高、应用范围较广的主流储能技术1,2。从国际市场来看，抽水储能占据绝对 领先地位，截至2020年底，抽水蓄能装机规模占电力储能项目总规模的94%3。其中， 中国已基本形成关于抽水蓄能的全产业链发展体系和专业化发展模式。据IRENA统计， 截至2021年12月底，我国抽水蓄能累计装机容量已达36.4GW，同比增长15.6%，已建 和在建规模位列世界首位。美国和日本分别位列第二和第三，累计装机容量约达 21.9GW，德国、印度、韩国等国家也在抽水蓄能领域有诸多实践，累计装机容量均达 4.7GW以上。

从行业格局来看，我国已投运的抽水蓄能电站，由国家电网公司下属的国网新源和南 方电网下属的双调公司占据主要份额4。截至2021年底，国网新源公司在运和在建抽水 蓄能规模分别为2,351、4,578万KW，在抽水蓄能开发建设及运营市场中占据绝对领导 地位5。冬奥期间，国网新源河北丰宁抽水蓄能电站投产发电，其装机容量、储能能力、 地下厂房及洞室群规模均位列世界第一，成为北京冬奥场馆实现100%绿电供应的坚强 保障，未来也将为京津冀协同发展提供绿色动能6,7。

在“双碳”目标的驱动下，能源结构变化、低碳清洁新能源推广等使得抽水蓄能的重 要意义日益彰显。2021年9月，国家能源局发布《抽水蓄能中长期发展规划（2021- 2035年）》，抽水蓄能被列为“三最”8的储能方式，肯定了抽水蓄能在储能领域的重 要性，随后国家系列配套政策相继出台，产业投资热情点燃，成为行业发展风口期。 目前，可变速抽水蓄能、大容量超高水头抽水蓄能、抽水蓄能与新能源联合运行控制、 海水抽水蓄能以及基于废弃矿洞的抽水蓄能等技术成为研究热点。2022年4月，国家 发展改革委、国家能源局联合印发通知，部署加快“十四五”时期抽水蓄能项目开发 建设，切实推进抽水蓄能的规模化发展。

但抽水蓄能电站的建设受地形因素限制，如上下水库需满足约40-600m的高度差、水 库需具备一定的容量9，且建设周期较长，通常需要7年左右，未来随着电化学储能等 新型储能造价的下降，抽水蓄能在电力系统中的发展空间可能受限。

2.新型储能：电化学储能成为产业新动力

新型储能主要包括电化学储能、热（冷）储能、压缩空气储能、飞轮储能和氢（氨） 储能，不同新型储能技术内在特性不尽相同，各有其优缺点和适用场景。其中， 电化学储能功率范围较广、能量密度高，相较其他新型储能技术成熟度更高，因此适 用场景更广泛。此外，相较抽水蓄能来说，电化学储能安装更为便捷、不受区位限制， 正迎来广阔发展前景。

结合2021年全球及中国新增储能装机规模情况来看，电化学储能有望成为拉 动储能产业发展的新动力。根据中关村储能产业技术联盟（简称CNESA）数据，2021 年全球新增储能装机18.3GW，电化学储能新增10.2GW，占比达56%。中国的数据也 体现出了电化学储能在储能市场中的重要地位，2021年中国新增储能装机10.5GW，电 化学储能新增2.3GW，占比达13%。

电化学储能装机规模中又以锂离子电池为主导，根据中国电力企业联合会（简称中电 联）数据，截至2022年底，中国累计投运的电化学储能项目中锂离子电池占比为 89.5%，其中磷酸铁锂电池占比88.7%。

相较其他类型的电化学储能技术，锂离子电池具有响应速度快、容量大、污染小、寿 命长等优点，可广泛应用于风电光伏等新能源发电侧配储和用户侧储能，是近年来发 展最快的电化学储能技术之一。锂离子电池占比高，但其在大规模应用过程中 也存在热失控、易燃等安全隐患。据全国能源信息平台报告不完全统计，近10年全球 共发生70余起储能电站起火爆炸事故，事故电池种类多为三元锂离子电池（主要指正 极材料包含镍、钴、锰/铝三种金属元素的电池类型）11。2022年6月，国家能源局发 布《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022年版）（征求意见稿）》，提出中 大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池，不宜选用梯次利用动力电池， 这意味着，未来安全性更高的磷酸铁锂电池、液流电池等有望进一步打开市场空间。