與傳統單一儲能技術相比，混合儲能組合了多種不同（tóng）儲能技術路線，能達到縮減（jiǎn）係統成本或增加生命周期，提升係統（tǒng）效率和綜合（hé）性能的效（xiào）果，是目前電力係統儲能（néng）領域的研究重點和發展（zhǎn）方向（xiàng）。目前，我國混合儲能項目運行情（qíng）況如何？發展還麵臨哪些問題？如何科學（xué）設置各儲能設備容量配比（bǐ），實現（xiàn）整體效益*大化？

日前，國（guó）家能源局正（zhèng）式發布《新型儲能試點示範項目名單》，共56個項目成功（gōng）入選，其（qí）中（zhōng）包（bāo）括山東省利津縣795MW/1600MWh、山西省（shěng）朔州市平魯區100MW/200MWh、新疆維吾爾自治區（qū）哈密市（shì）伊州區256.5MW/1000MWh在內的混合儲能項目7個。入選的混合（hé）儲能項目（mù）之（zhī）多也成為此次新型儲能試點示範的一大亮點。

示範的意義是為了引領（lǐng）行業（yè）。與傳統單一儲能技術相比，混合儲能組合了多種不同儲能（néng）技術路線，充分利用各自優勢，彌補（bǔ）單一儲（chǔ）能的技術（shù）缺陷，以縮減整個係統成本或增加生命周期，提升係統（tǒng）效率和（hé）綜合性能，是目前電力（lì）係統儲能（néng）領域的（de）研究重點和發展方向（xiàng）。目前（qián），我國（guó）混合儲能項目運行（háng）情況如（rú）何？發展（zhǎn）還麵臨哪些問題？如何科學設置各儲能設備容量配比，實現整體效益*大（dà）化？《中國能源報》記者就（jiù）此進行（háng）了采訪。

取長補短、恰逢其（qí）時

目前，常見的儲能技術包括能量型的抽水蓄能、鋰離子電池、壓（yā）縮空氣、液流電池，功率型的飛輪儲能、超（chāo）級電容等，各儲能技術參數、優勢特點、適合場景各不相同。隨著電力係統需求的不斷細化，單（dān）一類型的儲能已難以同時滿（mǎn）足（zú）建設周期、配置靈活性、安全性、響應（yīng）速度、儲能時長、使用壽命、經濟效益等方麵的要求。

取長補短——混合儲能應運而生。華北電力大學教授鄭華向《中國能源報》記者介紹，混合儲能形式多樣，多（duō）為兩種或兩種以上不同性能特點的儲能技術組合，可簡（jiǎn）單分為：不同類型（xíng）儲能的混合，比如液流（liú）電池+磷酸鐵鋰電池、液流電（diàn）池+飛輪儲能、超級電容+磷酸鐵鋰、飛輪+磷（lín）酸鐵鋰電池、儲熱+磷酸鐵鋰等；同類型儲能技術的（de）混合，比如1C+0.25C磷酸鐵鋰等。混合儲能結合能量型儲能的經濟性和功率型儲能充放電速度快特性，能大幅提升儲（chǔ）能係統的整體性能和經濟性。

國家發改委、國家能源局印發的《“十四五”新型儲能發（fā）展實施方案》明確提（tí）出，結合係統需求（qiú）推動多（duō）種儲能技術（shù）聯合應用，開展複合型儲（chǔ）能試點示範。在政策引導下，近（jìn）年來（lái），包括山西朔州市8兆瓦“飛輪+鋰離子電池”火電（diàn）機（jī）組配置（zhì）混（hún）儲調頻示範項目；華能羅（luó）源發（fā）電廠“5兆瓦超級電容+15兆瓦鋰離子電池”混合儲能項目；內蒙古霍林郭勒“鐵鉻液流+飛輪+鋰電”在內（nèi）的（de）混合儲能項目陸續投產運行。

在鄭華看來，隨著新（xīn）能源滲透率的快速（sù）增長，新型電力係統越來越需要具備更短時間尺（chǐ）度響應（yīng）能力和更長時間尺度支撐能力的靈活性調節（jiē）資源的加持。傳統機組具備分時複用和分容量複（fù）用的能力（lì），比如燃煤（méi）機組和水電機組，可以同時承擔電（diàn）量支撐和AGC調頻支（zhī）撐。隨著儲能單站（zhàn）容量的增長，儲能電站也需要具備（bèi）分時複用能力和分容量複用能力，比（bǐ）如（rú）在參與現貨的基（jī）礎上，參與AGC調頻市場等。因此，混合儲能的出現可謂是恰逢其時。

綜合效應明顯

從實際運行情況來看，混合儲能表現如何？

2020年7月，依托老千山風場（chǎng），山（shān）西省電力公司（sī）電力科學研究院率先在國內實現了混合儲能技（jì）術（飛輪+鋰電）應用於新（xīn）能源一次調頻的（de）並網試（shì）驗，驗證了多種儲能裝置平抑風功率波動的可行性，為能量型+功率型混合儲能技術（shù）大規模部署提供（gòng）了理論基（jī）礎和實踐經（jīng）驗。

“試驗非（fēi）常成功，功率性能指標達到了我們的預期效果。”國網山西電科院新能源所所長郭（guō）強向《中國（guó）能源報》記者介紹，單一儲能係統性能指標也能滿足電網需（xū）求（qiú），當初提出混合儲能是基於儲能係統性價比的考慮。由於電網（wǎng）一（yī）次調頻具有高頻次特性，單一鋰電儲能為保證安全運行，電芯（xīn）更換頻率高，成本高昂。而電網（wǎng）一次調頻的（de）隨機性，適（shì）合高頻次充放電（diàn）但容量低的飛輪、超級電容儲能係統，為保證概率（lǜ）發生較低的大功率、長時間的一（yī）次（cì）調頻性能，配備功率更高，容量更大的儲能係統大大增加了項目投資（zī）成本。混合（hé）儲能（néng）讓高頻次調頻由高頻次儲能（飛輪）完成，概率較低的大功率、長時間的一次調頻需求（qiú）超出了高頻（pín）次儲能的功率和（hé）容量時，由長時儲能（néng）（鋰電）在功率和容量上進行補充。這樣可以*大程度減少鋰電裝置的動作次數,提高整體係統使（shǐ）用壽命,降低事（shì）故（著火、爆炸）概率。同時，還能解決飛輪儲能高成本問題，提高儲（chǔ）能裝置的（de）經濟性。

“打個比方（fāng），混合儲能就像（xiàng）合唱團有高（gāo）音部和低音部，高音部（bù）唱高調，頻率高、幅（fú）度小；低音部（bù）頻次（cì）低，幅度大。”中國能源建設集團（tuán）新（xīn）疆電（diàn）力設計院副總工程師林雪峰告訴《中（zhōng）國能源報》記者，新疆鋰電儲能項目年（nián）調用充放電次數約為（wéi）200次，10年2000次，而鋰電使用壽命達8—10年，循環壽命5000次。這就意味著，會有3000次循環充（chōng）放電的閑置和浪費。

若采用鉛碳電（diàn）池或鈉離子電池，又不足以支撐項目10年的充放電調用。混合配置儲（chǔ）能，頻繁充電部分由鋰電池承擔，不太頻繁部分交給（gěi）鈉離（lí）子、鉛碳（tàn）電池電池。這樣的話，既可以滿足應用需求，又（yòu）避免（miǎn）浪費，降低投資。”

還存在（zài）著難題（tí）

想法雖好，但混合儲（chǔ）能在實際落地過程中（zhōng）仍麵臨諸多困難。

“混合（hé）儲能規模（mó）應用首先要算得過經濟賬，其次技術上要可行（háng）。”林雪峰（fēng）坦言，現在麵臨*大的問題是（shì）業主（zhǔ）能否接受，混合儲能（néng）是新技術、新模式，有些業主、投資方持觀望態度，不敢大膽嚐試。“在鈉（nà）離（lí）子+鋰電混合儲能中，隨著上遊碳酸（suān）鋰價（jià）格由2023年60萬元/噸（dūn）的高位暴跌至10萬元/噸，鋰電池價格隨之出現腰斬。對（duì）儲能投（tóu）資（zī）方而言，鋰電價格這麽（me）便宜，循環壽（shòu）命（mìng）浪費就浪費了，再折騰混合，意義不大。況且電網對儲能技術路線並沒有明確要求（qiú），整體能滿足充（chōng）放電功率、容量調度（dù）要（yào）求即可（kě）。”

鄭華認為，混合儲能還處於示範應用和技術驗證階段。混合（hé）儲能可以降低綜合成本，提升項目整體（tǐ）性能，拓（tuò）寬適用場景。但不同類型的儲能設備之間存在著相互作用和協作（zuò）的關係，其運行方式、控（kòng）製策略複雜，對人員素質要（yào）求較高。

業內人士（shì）指出，混合儲能中（zhōng）各類儲能技術性能、壽命折損差異較（jiào）大，如（rú）何準確評（píng）估係統的（de）內部狀態，保持內部性能的穩定一致，延緩係統壽命的衰退，也是混合儲能係統應用的一（yī）大（dà）難點。

“混合儲能相比與單一儲能不會大（dà）幅增加項目的運營成本（běn），單一的儲能係統也需要運（yùn）營和維護。”郭強認為，混合（hé）儲能（néng）*大的難（nán）題是多種儲能係統之間的協調控製和配合，儲能是一個係統，不是設備的簡單堆疊。儲能本體、控（kòng）製係（xì）統、通訊傳輸都需要協調配（pèi）合（hé），相互適應（yīng）才能顯現出（chū）*好的性能特（tè）性。

科陸（lù）電子首席戰略（luè）專家郭（guō）鴻進一步指出（chū），混合儲能主要（yào）是增加了（le）一次調頻的能力，目前一次調頻的計量尚未做到法製計量，還未有實際的（de）市場機製支撐，暫時無明確的盈利模式。

配置要因地製宜

顯然，混合儲能不適用於所有情況。那麽，哪些場景適（shì）合單一儲能，哪些場景混合儲能更（gèng）優？鄭華認為，單一類（lèi）型的場景，更適合單一儲能，比如一次調頻場景、慣量支撐場景、調峰場景，等等；而多場景耦合更適合混合儲能（néng），比如（rú）一次/AGC調頻+中長時（shí）調峰。隨著輔助服務市場規則的完善（shàn）和新型電力係統（tǒng）的建（jiàn）設，分時複用場景（jǐng）會越來（lái）越多（duō），混合儲能的應用會越來越廣泛。

“在目前電網調頻（pín）（包括一次調（diào）頻和二次調頻）、調峰等多種應用場景下（xià），混合儲能是一種性價比*高的模式（shì）。”郭強（qiáng）指（zhǐ）出，混合儲能係統的功率和（hé）容量配置應該一場一案，高頻次儲能的（de）功率和容量要能覆（fù）蓋當地85%以上的調頻需求，才能保證不適用（yòng）於高頻次充（chōng）放電儲能的安全（quán）性。他強調，混合儲能的提出主要是（shì）在滿足電網（wǎng）需求和保證儲能係統安全前提下，實現*優的經（jīng）濟性。不（bú）同特性的儲（chǔ）能互（hù）補短（duǎn）板，不是為（wéi）了混（hún）合而混合（hé）。

“電池（chí）混合利用不是將鈉電池和鋰電池簡單地堆疊在一起，而是將（jiāng）鈉電池和鋰電（diàn）池（chí）各自組成一個係統，兩（liǎng）個係統由（yóu）一套EMS進行管理，類（lèi）比為兩個拳擊手共用一個大腦，該出重（chóng）拳時出重拳，該出快拳時出快拳。”林雪峰進一步指出，每個場站充放電形式不一，沒辦（bàn）法簡單劃定某個（gè）容量配置*優。要根據不同工作模式，將儲（chǔ）能特性、價（jià）格、電池（chí）老（lǎo）化（huà）衰減等因素統統考慮進去（qù），做模擬仿真計算，找到*佳（jiā）配比，既（jì）滿足負載性能需求又不浪費資源，讓（ràng）性價比*大化。

要想混合儲能發揮出“1+1>2”的效果，模型預（yù）測控製將扮演愈發重要（yào）的（de）角色。鄭華表示，混（hún）合儲能在控製（zhì）策略、運維策略要根據具體（tǐ）應用場景進行優化，充分發揮各（gè）儲能優勢，避免其劣勢，提升綜合運（yùn）營（yíng）性能（néng）和降低綜合運營成本是關鍵（jiàn），而這需要注重數字化技術的加持和對（duì）運營技術的深刻理解。此外，混合（hé）儲能在並（bìng）網標準和調度運行方麵還缺（quē）乏相關的標準、規則（zé）支撐，後續應加強相關示範與標準編（biān）製工作。