2026年是“十五五”开局之年，正是将宏观“规划图”细化为可行“施工图”的关键阶段。在这个过程中，我们会频繁遇到一系列听起来专业又前沿的“科技名词”，比如“绿色供应链”“清洁低碳氢”等。这些术语并非空洞的概念，它们背后折射的是未来几年科技突破、产业转型与生活演进的真实方向。
那么，这些词究竟意味着什么？它们将如何具体地改变我们的日常？今天，就让我们走进“混合储能系统”这个名词。
什么是混合储能系统？
混合储能系统（hybrid energy storage system，简称HESS）是指将两种或两种以上具有不同性能特点的储能技术组合在一起，以实现系统整体性能的优化。
混合储能系统的分类信息
混合储能系统的详细解释
混合储能系统可以是不同类型储能技术的混合，如液流电池与磷酸铁锂电池、钠离子电池与飞轮储能、超级电容与磷酸铁锂电池等，也可以是同类型储能技术的混合，如不同规格的磷酸铁锂电池、不同种锂离子电池的组合等。通过将不同性能的储能技术组合在一起，充分发挥各自的优势，实现系统性能的优化。
例如，液流电池具有较长的循环寿命和较高的能量密度，适用于长时储能；而磷酸铁锂电池具有较高的功率密度和较快的响应速度，适用于短时储能。将两者组合，可以在满足电网调频和负荷平衡需求的同时，提高系统的经济性和可靠性。
混合储能系统的优势在于其灵活性和可定制性。根据不同的应用场景和需求，可以选择不同的储能技术组合，以实现最佳的系统性能。例如，在可再生能源消纳方面，液流电池可以储存多余的电能，在电力需求高峰时释放；而飞轮储能可以快速响应电网频率变化，提供调频服务。两者结合，可以提高电网的稳定性和可再生能源的利用率。
然而，混合储能系统也面临一些问题。首先是系统的复杂性：涉及多种储能技术的协同工作，需要精确的控制策略和优化的能量管理系统。其次是不同储能技术之间的兼容性和接口标准化问题，可能导致系统集成的难度增加。此外，混合储能系统的初期投资较高，运营维护成本也相对较大，需要通过技术进步和政策支持来降低成本，提高经济性。
混合储能系统的应用领域及发展前景
通过合理配置和优化，混合储能系统能够弥补单一储能技术的不足，提高系统的功率响应能力、能量存储能力、循环寿命和经济性，可广泛应用于电网调频、负荷平衡、可再生能源消纳等领域。
在电网调频方面：混合储能系统可以提供快速响应的调频服务，提高电网的稳定性。
在可再生能源消纳方面：混合储能系统可以储存多余的可再生能源，在电力需求高峰时释放，提高可再生能源的利用率和并网能力。
在电力负荷平衡方面：混合储能系统可以平衡电力供需，降低电网负荷波动，提升电网的可靠性。
随着技术的不断进步和政策的支持，混合储能系统的成本逐渐降低，性能不断提高，应用范围不断扩大。例如，2024年国家能源局发布的《新型储能试点示范项目名单》，其中包括多个混合储能项目，标志着混合储能技术在实际应用中的突破。此外，2022年，国家发展改革委、国家能源局印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》提出，结合系统需求推动多种储能技术联合应用，开展复合型储能试点示范，为混合储能系统的发展提供了政策支持。
未来，随着新能源比例的不断提高，电力系统对储能的需求将更加多样化，混合储能系统将成为电力系统中不可或缺的一部分。通过合理的技术组合和优化的能量管理，混合储能系统可以实现电力系统的高效运行，为实现碳中和目标提供有力支撑。
混合储能系统的绿色应用难点
混合储能系统作为一种新型的储能技术，虽然具有多种优势，但在其发展过程中也面临一些挑战或争议问题。
首先，混合储能系统的建设可能涉及土地使用和环境影响等问题。如压缩空气储能的地下储气空间的选择和建设可能对周边环境和生态系统造成影响；液流电池的潜在重金属污染风险需要强化监管与应急措施，需要进行充分的环境评估和风险管理。
其次，混合储能系统的运行可能涉及能源消耗和排放等问题。虽然混合储能系统在放电过程中不直接排放污染物，但其压缩和膨胀过程可能消耗大量能源，影响系统的整体效率和环境友好性。
此外，混合储能系统的经济性和可持续性仍需进一步验证。虽然混合储能系统在理论上具有较低的应用成本，但其建设和运营成本仍然较高，需要通过技术创新和政策支持来降低成本，提高经济性。
因此，在推动混合储能系统发展的过程中，需要充分考虑其社会、环境和经济影响，制定相应的政策和规范，确保其可持续发展。例如，制定混合储能系统的技术标准和接口规范，促进不同储能技术的兼容性和系统集成；加强对混合储能系统的环境影响评估和监管，确保其建设和运行符合环保要求；提供政策支持和资金补贴，降低混合储能系统的初期投资和运营成本，促进其商业化应用。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家能源局.《新型储能试点示范项目名单》（国家能源局公告2024年第1号）.2024
[2] 中华人民共和国国家发展改革委、国家能源局.《“十四五”新型储能发展实施方案》(发改能源〔2022〕209号).2022
策划制作
作者丨刘语 中国科学院工程热物理所研究员 长时规模储能重点实验室副主任
审核丨李存璞 特种化学电源全国重点实验室教授 中国化学会科普工作委员会委员
责编丨杨杨 王梦如
审校丨徐来 张林林
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