中國(guó)新能源大發(fā)展在即，對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)有更急迫的現(xiàn)實(shí)需求。預(yù)計(jì)到2020年風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)會(huì)突破1.7億千瓦，占全國(guó)發(fā)電裝機(jī)總量的比例會(huì)超過(guò)15%。但由于目前我國(guó)電力系統(tǒng)煤電比例較高，在部分地區(qū)又主要是調(diào)峰能力差的供熱機(jī)組，核電發(fā)展很快但卻不能參與調(diào)峰，水電、燃?xì)獍l(fā)電等調(diào)峰性能優(yōu)越的電源所占比例過(guò)低，導(dǎo)致現(xiàn)有電力系統(tǒng)接納新能源的能力很弱。再加上我國(guó)能源資源所在地多遠(yuǎn)離負(fù)荷地，不得不實(shí)施風(fēng)電、光電的“大規(guī)模集中開(kāi)發(fā)、遠(yuǎn)距離輸送”，這更進(jìn)一步加大了電網(wǎng)運(yùn)行和控制風(fēng)險(xiǎn)。隨著國(guó)內(nèi)新能源發(fā)電規(guī)模的快速擴(kuò)大，電網(wǎng)與新能源的矛盾越來(lái)越突出，對(duì)儲(chǔ)能的需求更為迫切。
大容量?jī)?chǔ)能還可提高能源利用效率，為國(guó)家節(jié)約巨額投資。為應(yīng)對(duì)城市尖峰負(fù)荷，電力系統(tǒng)每年都要新增大量投資用于電網(wǎng)和電源后備容量建設(shè)，但利用率卻非常低。以上海為例，2004—2006年間，為解決全市每年只有183.25小時(shí)的尖峰負(fù)荷，僅對(duì)電網(wǎng)側(cè)的投資每年就超過(guò)200億元，而為此形成的輸配電能力的年平均利用率不到2%。同樣是為了應(yīng)對(duì)尖峰負(fù)荷，轉(zhuǎn)而采用大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)，不僅投資會(huì)成倍減少，而且由于儲(chǔ)能設(shè)施占地少、無(wú)排放，其節(jié)地、節(jié)能、減排的效果是其他調(diào)峰措施無(wú)法比擬的。
全球儲(chǔ)能技術(shù)主要有物理儲(chǔ)能(如抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等)、化學(xué)儲(chǔ)能(如鈉硫電池、液流電池、鉛酸電池、鎳鎘電池、超級(jí)電容器等)和電磁儲(chǔ)能(如超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能等)三大類(lèi)。物理儲(chǔ)能中最成熟也是世界應(yīng)用最普遍的是抽水蓄能，主要用于電力系統(tǒng)的調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用等。其能量轉(zhuǎn)換效率在70%—75%左右。目前世界范圍內(nèi)抽水蓄能電站總裝機(jī)容量9000萬(wàn)千瓦，約占全球發(fā)電裝機(jī)容量的3%。壓縮空氣技術(shù)早在1978年就實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用，但由于受地形、地質(zhì)條件制約，沒(méi)有大規(guī)模推廣。飛輪蓄能的特點(diǎn)是壽命長(zhǎng)、無(wú)污染，但能量密度較低，一直是作為蓄電池系統(tǒng)的補(bǔ)充。電磁儲(chǔ)能技術(shù)現(xiàn)在仍很昂貴，還沒(méi)有商業(yè)化。
目前技術(shù)進(jìn)步最快的是化學(xué)儲(chǔ)能，其中鈉硫、液流及鋰離子電池技術(shù)在安全性、能量轉(zhuǎn)換效率和經(jīng)濟(jì)性等方面取得一定突破，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的條件日趨成熟。鈉硫電池的充電效率已可達(dá)到80%，能量密度是鉛酸蓄電池的3倍，循環(huán)壽命更長(zhǎng)。日本在此項(xiàng)技術(shù)上處于國(guó)際領(lǐng)先地位，2004年日本在本國(guó)Hitachi自動(dòng)化工廠安裝了當(dāng)時(shí)世界上最大的鈉硫電池系統(tǒng)，容量是9.6MW/57.6MWh。液流釩電池的基礎(chǔ)材料是釩，該電池具有能量效率高、蓄電容量大、能夠100%深度放電、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已進(jìn)入商業(yè)化階段。鋰離子電池的基礎(chǔ)材料是鋰，已開(kāi)始在電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域應(yīng)用，近年來(lái)由于磷酸亞鐵鋰、納米磷酸鐵鋰等新材料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，大大改善了鋰離子電池的安全性能和循環(huán)壽命，大容量鋰電池儲(chǔ)能電站正逐漸興起。
我國(guó)企業(yè)已掌握大規(guī)模儲(chǔ)能的關(guān)鍵技術(shù)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。如北京普能公司通過(guò)收購(gòu)加拿大VRB POWER公司，已擁有世界釩電池50%以上的核心發(fā)明專(zhuān)利，其中15項(xiàng)核心專(zhuān)利可覆蓋全球24個(gè)國(guó)家和地區(qū)。在電池關(guān)鍵材料方面國(guó)內(nèi)企業(yè)也呈現(xiàn)出強(qiáng)大的創(chuàng)新能力，屢屢突破國(guó)外產(chǎn)品壟斷和專(zhuān)利封鎖。北京金能燃料電池公司利用自創(chuàng)的樹(shù)脂溶解鑄膜法已批量生產(chǎn)出全氟離子膜，打破了長(zhǎng)期以來(lái)美國(guó)杜邦公司的市場(chǎng)壟斷。深圳星源材料公司通過(guò)近5年的自主研發(fā)，目前已掌握了生產(chǎn)鋰離子電池所用關(guān)鍵材料隔膜的核心技術(shù)和生產(chǎn)工藝，并已利用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)成本低的特殊優(yōu)勢(shì)，迅速打破了日、美等國(guó)少數(shù)公司對(duì)我國(guó)隔膜材料的壟斷。深圳方德納米科技公司利用納米技術(shù)已成功研制出納米磷酸鐵鋰正極材料，主要技術(shù)指標(biāo)全球領(lǐng)先。
儲(chǔ)能技術(shù)正朝著大容量、高轉(zhuǎn)換率和應(yīng)用低成本的方向發(fā)展，這為同時(shí)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和低成本生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)的中國(guó)企業(yè)提供了難得的領(lǐng)先機(jī)遇。如果政策到位，我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)既可快速成長(zhǎng)為在全球有重要影響的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，又會(huì)極大地促進(jìn)國(guó)內(nèi)新能源的規(guī)?；l(fā)展。
