长时储能：未来电力系统的稳定基石

在当今全球追求“双碳”目标的背景下，风电、太阳能等新能源的快速发展为能源结构带来了深刻变革，但同时也对电力系统的稳定运行和供需平衡提出了前所未有的挑战。面对新能源发电的波动性、间歇性以及极端天气带来的不确定性，长时储能技术以其长周期、大容量的特性，逐渐成为保障新型电力系统安全稳定运行的关键手段。

长时储能，顾名思义，是指能够持续放电较长时间（国内一般认为在4小时以上）的储能技术。在风电、太阳能等新能源发电占比日益提高的今天，长时储能的重要性愈发凸显。它能够在长时间维度上平抑新能源发电带来的波动，确保电力系统在季节性及极端天气下的稳定供电。

据国家电网能源研究院预测，到2060年，全社会用电量将达到约15.7万亿千瓦时，非化石能源装机占比和发电量占比均将超过80%，风能、太阳能发电装机将超过40亿千瓦，占比超过60%。如此庞大的新能源发电规模，无疑对电力系统的调节能力提出了更高要求，而长时储能正是解决这一问题的关键。

目前，国内外对于长时储能技术的研究和应用主要集中在抽水蓄能、压缩空气储能、熔盐储热、液流电池和氢储能等五种类型。每种技术都有其独特的优势和应用场景。

抽水蓄能作为最为成熟的长时储能技术，凭借其技术成熟、成本低廉等优势，在日调节场景下具有广泛应用。然而，受地理条件限制，抽水蓄能电站的建设选址相对困难。

压缩空气储能则通过大型地下洞穴或地上储气室进行储气。压缩空气储能可作为抽水蓄能的补充，在周调节场景下具有较大潜力。随着深冷液化、超临界等技术的突破，其应用前景将更加广阔。

熔盐储热在光热发电、火电机组灵活性改造以及热电联供等场景具有明显优势，是大规模中高温储热的主流技术。熔盐储热技术的发展，将为电力系统的稳定运行提供更多可能性。

液流电池的优势在于功率和容量解耦，扩容性强，不受地理条件限制，且采用模块化设计，有利于提高储能的规模和灵活性。在周调节和季调节场景下，液流电池将发挥重要作用。

氢储能作为最具潜力的长时储能技术之一，氢储能在放电时长和容量上具有明显优势，储存形式多样，不受地理条件限制。随着制、储、输、用等方面技术的不断突破，氢储能的成本将大幅降低，有望在跨季节长时储能领域占据主导地位。

根据日、周、季等时间尺度，长时储能技术被划分为日长时储能（4至12小时）、周长时储能（12至100小时）和季长时储能（100小时以上）。不同时间尺度的储能技术，在电力系统的不同应用场景中发挥着重要作用。

在日间能量转换中，抽水蓄能凭借其技术成熟和成本低廉的优势，成为日调节场景下的主流储能技术。通过抽水蓄能电站的调节，可以有效平抑新能源发电的日间波动，确保电力系统的稳定运行。

在多天电力平衡中，压缩空气储能、熔盐储热和液流电池等技术将形成多元化竞争格局。这些技术能够根据电力系统的实际需求，灵活调节电力供需平衡，确保电力系统的稳定运行和供需平衡。

在季节电力平衡以及极端天气下的电力平衡中，氢储能将发挥重要作用。由于其长周期、大容量的特点，氢储能能够跨季节储存和释放电力，确保电力系统在极端天气下的稳定供电。

尽管长时储能技术在保障新型电力系统安全稳定运行方面具有重要作用，但其整体仍处于初步发展阶段，技术类型多样，商业模式和运行机制尚不完善，产业发展规模较小，成本也有待进一步降低。为此，需要多方面、多角度推动长时储能技术的发展。

例如，出台适用于长时储能发展的电力市场机制，完善相关市场价格机制，建立合理的长效补偿和补偿监管机制。同时，加大对长时储能产业发展的支持力度，促进产业可持续发展。

技术上，需要持续跟踪长时储能技术在成本、效率、安全、应用等方面的创新研究，适时开展部分长时储能相关矿产资源储备。加强长时储能全产业链经济性与技术成熟度分析，以科技创新推动长时储能技术的多元化应用研究和工程示范。