什么是“混合儲能系統”？一文說清

2026年是“十五五”開局之年，正是將宏觀“規劃圖”細化為可行“施工圖”的關鍵階段。在這個過程中，我們會頻繁遇到一系列聽起來專業又前沿的“科技名詞”，比如“綠色供應鏈”“清潔低碳氫”等。這些術語并非空洞的概念，它們背后折射的是未來幾年科技突破、產業轉型與生活演進的真實方向。

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“混合儲能系統”這個名詞。

什么是混合儲能系統？

混合儲能系統（hybrid energy storage system，簡稱HESS）是指將兩種或兩種以上具有不同性能特點的儲能技術組合在一起，以實現系統整體性能的優化。

混合儲能系統的分類信息

混合儲能系統的詳細解釋

混合儲能系統可以是不同類型儲能技術的混合，如液流電池與磷酸鐵鋰電池、鈉離子電池與飛輪儲能、超級電容與磷酸鐵鋰電池等，也可以是同類型儲能技術的混合，如不同規格的磷酸鐵鋰電池、不同種鋰離子電池的組合等。通過將不同性能的儲能技術組合在一起，充分發揮各自的優勢，實現系統性能的優化。

例如，液流電池具有較長的循環壽命和較高的能量密度，適用于長時儲能；而磷酸鐵鋰電池具有較高的功率密度和較快的響應速度，適用于短時儲能。將兩者組合，可以在滿足電網調頻和負荷平衡需求的同時，提高系統的經濟性和可靠性。

混合儲能系統的優勢在于其靈活性和可定制性。根據不同的應用場景和需求，可以選擇不同的儲能技術組合，以實現最佳的系統性能。例如，在可再生能源消納方面，液流電池可以儲存多余的電能，在電力需求高峰時釋放；而飛輪儲能可以快速響應電網頻率變化，提供調頻服務。兩者結合，可以提高電網的穩定性和可再生能源的利用率。

然而，混合儲能系統也面臨一些問題。首先是系統的復雜性：涉及多種儲能技術的協同工作，需要精確的控制策略和優化的能量管理系統。其次是不同儲能技術之間的兼容性和接口標準化問題，可能導致系統集成的難度增加。此外，混合儲能系統的初期投資較高，運營維護成本也相對較大，需要通過技術進步和政策支持來降低成本，提高經濟性。

混合儲能系統的應用領域及發展前景

通過合理配置和優化，混合儲能系統能夠彌補單一儲能技術的不足，提高系統的功率響應能力、能量存儲能力、循環壽命和經濟性，可廣泛應用于電網調頻、負荷平衡、可再生能源消納等領域。

在電網調頻方面：混合儲能系統可以提供快速響應的調頻服務，提高電網的穩定性。

在可再生能源消納方面：混合儲能系統可以儲存多余的可再生能源，在電力需求高峰時釋放，提高可再生能源的利用率和并網能力。

在電力負荷平衡方面：混合儲能系統可以平衡電力供需，降低電網負荷波動，提升電網的可靠性。

隨著技術的不斷進步和政策的支持，混合儲能系統的成本逐漸降低，性能不斷提高，應用范圍不斷擴大。例如，2024年國家能源局發布的《新型儲能試點示范項目名單》，其中包括多個混合儲能項目，標志著混合儲能技術在實際應用中的突破。此外，2022年，國家發展改革委、國家能源局印發的《“十四五”新型儲能發展實施方案》提出，結合系統需求推動多種儲能技術聯合應用，開展復合型儲能試點示范，為混合儲能系統的發展提供了政策支持。

未來，隨著新能源比例的不斷提高，電力系統對儲能的需求將更加多樣化，混合儲能系統將成為電力系統中不可或缺的一部分。通過合理的技術組合和優化的能量管理，混合儲能系統可以實現電力系統的高效運行，為實現碳中和目標提供有力支撐。

混合儲能系統的綠色應用難點

混合儲能系統作為一種新型的儲能技術，雖然具有多種優勢，但在其發展過程中也面臨一些挑戰或爭議問題。

首先，混合儲能系統的建設可能涉及土地使用和環境影響等問題。如壓縮空氣儲能的地下儲氣空間的選擇和建設可能對周邊環境和生態系統造成影響；液流電池的潛在重金屬污染風險需要強化監管與應急措施，需要進行充分的環境評估和風險管理。

其次，混合儲能系統的運行可能涉及能源消耗和排放等問題。雖然混合儲能系統在放電過程中不直接排放污染物，但其壓縮和膨脹過程可能消耗大量能源，影響系統的整體效率和環境友好性。

此外，混合儲能系統的經濟性和可持續性仍需進一步驗證。雖然混合儲能系統在理論上具有較低的應用成本，但其建設和運營成本仍然較高，需要通過技術創新和政策支持來降低成本，提高經濟性。

因此，在推動混合儲能系統發展的過程中，需要充分考慮其社會、環境和經濟影響，制定相應的政策和規范，確保其可持續發展。例如，制定混合儲能系統的技術標準和接口規范，促進不同儲能技術的兼容性和系統集成；加強對混合儲能系統的環境影響評估和監管，確保其建設和運行符合環保要求；提供政策支持和資金補貼，降低混合儲能系統的初期投資和運營成本，促進其商業化應用。

參考文獻

[1] 中華人民共和國國家能源局.《新型儲能試點示范項目名單》（國家能源局公告2024年第1號）.2024　

[2] 中華人民共和國國家發展改革委、國家能源局.《“十四五”新型儲能發展實施方案》(發改能源〔2022〕209號).2022

策劃制作

作者丨劉語 中國科學院工程熱物理所研究員 長時規模儲能重點實驗室副主任

審核丨李存璞 特種化學電源全國重點實驗室教授 中國化學會科普工作委員會委員

責編丨楊楊 王夢如

審校丨徐來 張林林