眾所周知，風力發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電是一種間斷性的，不穩(wěn)定的電源，上網遇到很多困難，特別是在風光資源豐富的三北地區(qū)（東北、西北、華北）上網問題尤為突出。大多數學者認為：不穩(wěn)定電源超過電網輸電能力的15%時，可能威脅電網安全，特高壓輸電建設并不能解決全部問題。如何將暫時不能上網的多余電量儲備起來，最優(yōu)的辦法是建設儲能電站，實現風、光、電一體化。
儲能電站，顧名思義即將電能暫存起來，儲能方式可分為物理儲能和化學儲能。物理儲能主要形式很多，抽水蓄能電站是最成熟的，即將多余電量轉化成水的勢能（抽水至某一高度）儲備起來，待電網需要時再輸送出去。但在調度上很復雜，使本來已經沒有利潤的抽水蓄能電站由于接受了價格更高的風、光電量而難以承受。同時受地理位置的限制，不是所有風、光電站附近都可以建設抽水蓄能電站。如何使風、光——抽水蓄能聯(lián)動是一個有待破解的難題。
人們還試圖用其他的物理方法解決儲能的問題。如壓縮空氣儲能，將多余的電能通過壓縮空氣儲起來，待用電高峰時將高壓空氣釋放至燃氣輪機發(fā)電，可節(jié)約燃料約三分之二以上。美、德正在研究第三代壓氣儲能電站，可以做到極少量天然氣助燃。這種儲能方式的關鍵是壓縮空氣的儲存空間，儲氣罐造價太高，選擇一個堅固的地質空間成為關鍵，在美國大型儲能電站多利用廢舊巖洞，小型儲能電站亦可利用儲氣罐。這種儲能方式比抽水儲能更為方便，但仍然要消耗一定的化石能源，特別適于暫時不能上網的風力發(fā)電廠。上個世紀美國、德國建成多處儲能電站。其他的物理儲能方法如飛輪儲能等均在實驗中。
所謂化學儲能就是通過化學反應，使不穩(wěn)定的電能或暫時不用（不能用）的電能變成穩(wěn)定的化學能電池暫存起來，需要時再均勻地輸送上網?；瘜W儲能可以在電網上應用，多數用于交通運輸和通訊行業(yè)。過去常見的是鉛酸儲電池，由于其壽命短、對廢棄能環(huán)境污染等因素遠期不看好，但由于它的經濟性、技術成熟性和安全性較好，鉛酸電池儲能在市場仍占有一定份額。
當前，人們在研發(fā)鉀離子電池技術進步很快，并已在汽車運輸業(yè)上試用。在國家電網和南方電網也分別建設了演示性鋰離子儲能電站應用于兆瓦級風電和汽車充電站。鋰離子儲能電池壽命長，安全性好，儲能密度高，可充放電上萬次，模塊式組合，規(guī)?？纱罂尚?。制約其發(fā)展關鍵是成本較高，使用貴金屬較多，維護不便。近來，人們不斷尋求新的化學儲能技術，以大連化學物理研究所研發(fā)的全釩液流電池已在“光——儲”，“風光——儲”試用，日本住友電工在北海道36兆瓦風場，建造了34兆瓦/6兆瓦時全釩液流電池系統(tǒng)，已應用3年，充放電27萬次，對于平滑電網發(fā)揮了重要作用。目前液流儲能電池的能量密度還不及鋰離電池，需要進一步提高性能，但成本相對低一些。
無論是物理儲能，還是化學儲能，對發(fā)展智能電網，對可再生能源的兼容有重要作用，同時作為智能電網的橋梁和紐帶，也是建設智能電網的重要內容。儲能電站可以設在輸電站，也可以設在配電端或終端，可以是固定式的，也可以是移動式的（如汽車充電站），大至幾百兆瓦，小至幾十瓦（儲能電池），用途很廣，市場前景可觀，目前國內已有百家企業(yè)在生產，但都是低端小型產品，大容量的儲能電站國內還處于研發(fā)階段。筆者了解到，美國早在20年前已經建成32萬千瓦的壓氣儲能電站（加州），正在籌建270萬千瓦的第三代儲能電站（弗州）可為參照。
三峽集團公司作為全國最大的清潔能源集團，特別是針對風電、太陽能光伏電站和其他可再生能源的發(fā)展，不論上網輸電還是分布式供電，都繞不開儲能問題。當然，國內外很多學者對大規(guī)模建設儲能電站還有各種質疑，但重視此項新產業(yè)的研發(fā)，通過與科研單位和院校聯(lián)合，搶占這一新興產業(yè)的“科技高地”應該成為選項之一。（作者系中國三峽集團高級咨詢）
