隨著我國經濟發(fā)展進入提質升級新階段，新質生產力已成為推動我國經濟社會高質量發(fā)展的重要動力。新型儲能與新質生產力有著密切的關系。新型儲能是實現(xiàn)清潔能源高效利用和能源轉型的重要手段之一，在可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)、新能源汽車產業(yè)蓬勃興起以及全球致力于實現(xiàn)“雙碳”目標的背景下，儲能技術作為關鍵支撐體系，其重要性日益凸顯。其中，混合儲能系統(tǒng)，即由能量型儲能器件與功率型儲能器件組成的復合系統(tǒng)，憑借其獨特的優(yōu)勢，成為能量與功率管理領域的熱點。
當前，電化學儲能，尤其是鋰電池技術，以其精準調控與快速響應能力，在平衡系統(tǒng)即時電力波動中展現(xiàn)出卓越效能，顯著平抑了電力不平衡狀態(tài)。然而，其固有的短存儲周期與有限容量等局限，難以獨自應對新能源出力與負荷需求在不同時間尺度（跨越周、月、年）上的不平衡挑戰(zhàn)。為實現(xiàn)電力系統(tǒng)對新能源電量的跨季、跨年度有效調節(jié)，亟待引入大容量、長周期儲能技術，以增強系統(tǒng)對新能源的廣泛消納能力。通過構建不同時間尺度儲能系統(tǒng)的聯(lián)合應用框架，能夠整合不同儲能技術的優(yōu)勢，實現(xiàn)電力系統(tǒng)在日、周、季乃至年度時間尺度上的電力與電量雙重平衡，為新能源的高效利用開辟新路徑。這一策略不僅契合了新型電力系統(tǒng)低碳化、安全可靠的發(fā)展目標，還展現(xiàn)了作為核心調節(jié)資源的巨大潛力。
合理的優(yōu)化配置策略是確保不同時間尺度混合儲能系統(tǒng)高效調控運行的關鍵前提，對于提升電力系統(tǒng)的靈活韌性、優(yōu)化能源結構布局、增強經濟效益及推動能源可持續(xù)發(fā)展具有深遠影響。新能源并網(wǎng)帶來的電壓等級多樣性、電氣位置復雜性及地理分布廣泛性，進一步加劇了儲能系統(tǒng)選址的復雜性。因此，不同時間尺度混合儲能系統(tǒng)的優(yōu)化配置需聚焦于三大核心要素：一是精準選型，確保儲能技術與應用場景的高度契合；二是科學選址，以優(yōu)化儲能系統(tǒng)布局，提升整體效能；三是合理定容，依據(jù)系統(tǒng)需求與經濟效益平衡，確定儲能設備的最佳容量配置，以上三方面相輔相成，共同構成了不同時間尺度混合儲能系統(tǒng)優(yōu)化配置的綜合策略。
鑒于不同時間尺度混合儲能系統(tǒng)在運行控制特性上的顯著差異，構建高效且可靠的協(xié)同控制策略成為實現(xiàn)系統(tǒng)能量高效管理的關鍵。協(xié)同控制機制不僅提升了系統(tǒng)響應的靈活性與精確性，還促進了能量在不同時間尺度間的平滑轉移與高效利用。能量管理系統(tǒng)在不同時間尺度混合儲能體系中占據(jù)核心地位，其職責在于在確保所有運行約束條件得以滿足的前提下，深度融合各類儲能技術的特性考量，并緊密對接源荷預測與動態(tài)調節(jié)需求，以精準分配各儲能單元的功率輸出。當前，能量管理技術的實現(xiàn)路徑已呈現(xiàn)多元化趨勢，可大致劃分為系統(tǒng)規(guī)則導向、優(yōu)化算法驅動與智能算法賦能三大范疇。
不同時間尺度混合儲能的技術發(fā)展有著令人振奮的前景，短期來看，隨著材料科學、電池管理系統(tǒng)及智能化控制技術的不斷進步，混合儲能系統(tǒng)的能量密度將進一步提升，循環(huán)壽命得以延長，同時安全性與可靠性也將得到顯著增強，成本優(yōu)化策略的實施將有效降低混合儲能系統(tǒng)的初期投資與運營維護成本，加速其商業(yè)化進程，為市場帶來更具競爭力的解決方案；中期來看，隨著全球能源轉型的深入推進，混合儲能技術將在電力系統(tǒng)中扮演更加重要的角色，政策層面的支持與市場機制的完善將為其創(chuàng)造更加有利的發(fā)展環(huán)境，促進混合儲能技術在電網(wǎng)調峰、調頻、備用等多個領域的廣泛應用，分布式能源的發(fā)展也將為混合儲能技術提供廣闊的市場空間，助力其在家庭、工商業(yè)及微網(wǎng)等場景中實現(xiàn)大規(guī)模部署；長期來看，混合儲能技術將成為新型儲能系統(tǒng)乃至全球新型能源體系中的重要組成部分，隨著新能源發(fā)電占比的不斷提高，傳統(tǒng)的單一儲能技術難以滿足復雜多變的電力系統(tǒng)需求，特別是在響應速度、儲能時長、安全性等方面的綜合性應用，混合儲能系統(tǒng)通過將不同性能特點的儲能技術相結合，既提高了系統(tǒng)的功率響應能力，也增強了能量存儲的靈活性管理，雖然在應用上面臨一些挑戰(zhàn)，但混合儲能技術在新能源消納、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性提升等方面具有巨大潛力，能夠深度融合于新型電力系統(tǒng)及新型能源體系之中，實現(xiàn)更高效、更靈活的能源存儲與管理。
