可再生能源具有間斷性的特點，電網無法大規模消納并網，而電動汽車也面臨充電設施和電池安全的瓶頸，儲能技術是解決這些問題的關鍵。儲能技術對電網的好處有三點：一是幫助增加可再生能源的滲透率，促進分布式發電的發展；二是提升電網的穩定性和實現充分的調峰，減少高峰負荷及對應的電網投資和電源投資；三是通過電價設計，促進電力市場自由化。

　　廣義的儲能技術包括儲熱和儲電。狹義上它是一種運用物理或者化學方式儲存電能，并在需要時釋放的技術。隨著人類對能源需求的逐漸增加，傳統能源在儲量、環境污染、能源效率以及成本等方面的約束日益突顯。尋求能源替代，對新能源進行研究和利用已經成為全世界的共同主題，也是未來不可逆的能源發展趨勢。從狹義的角度來看，儲能技術包括了機械儲能、電池儲能和電磁儲能等方式，其中較為成熟，可以商業化應用的包括抽水儲能和壓縮空氣儲能，這兩種為大規模儲能技術。一般認為，電池儲能的商業化應用還面臨著成本問題，只有很少的高電價地區，結合光伏發電，儲能技術才具有經濟上的可行性。隨著技術進步，電池儲能的成本的確不斷下降，但是一般還是認為受制于較高的成本或其他技術因素，無法大規模商業應用。

　　近年來，可再生能源發電的份額逐步提高?？稍偕茉床坏灰暈榻鉀Q環境問題，特別是減少碳排放的有效途徑，長期則可能是人類能源需求的最重要的解決方案之一。全球2014可再生能源發力占電力生產總值比例占比為22.8%（包括水電等），其中風能與太陽能之和占到4%。中國面臨著嚴重的環境壓力而更加重視可再生能源發電的發展，2014年可再生能源發電量為1.2萬億千瓦時，占總發電量的22%，其中并網風力發電占總發電量的2.8%；光伏發電占總發電量的0.45%，并網光伏占0.42%。2014年在中美雙方發布的聯合聲明中，中國提出計劃2030年左右二氧化碳排放達到峰值且將努力早日達峰值，并相應地將2030年非化石能源占一次能源消費比重提高到20%，而此前的規劃是到2020年非化石能源占比為15%?？紤]到水電核電施工周期較長，增長受稟賦限制，風、光的發展潛力非常大。

　　電池儲能系統的突破已經到了一個關鍵點，現在研究儲能的經濟性，比之前更有時效性與指導意義。而從宏觀與微觀上分步進行可再生能源與儲能系統的研究和政策設定，具有可行性與實證參考意義。

　　儲能技術的重要性

　　目前尋找新能源的主要路徑是將風能、太陽能逐漸納入到電力系統中，并占據越來越大的比重。與傳統的化石能源發電相比，以風能太陽能為基礎的可再生能源發電依賴于自然條件，具有波動性和間歇性的特點，大規模納入會對電網的安全穩定帶來很大的沖擊。有專家認為，對于風力發電，如果裝機比重在系統比例10%以下，傳統技術可以基本保障電網的安全穩定；當風電裝機比例超過20%，就需要儲能手段來減少波動性與間歇性，避免對電網造成難以承受的沖擊，因此，儲能技術發展是可再生能源發電大規模并網的必須條件。

　　對于分布式可再生能源（風電太陽能）來說，儲能技術更為重要。分布式能源主要指建在用戶端的能源供應方式，可獨立運行或并網運行，按照用戶多種能源需求，采用需求應對式設計的新型能源系統，是可以將資源和環境效益最大化的分散式供能系統。由于可以降低輸送環節的損耗，因此可以提高能源利用效率。但是，同樣由于風電太陽能的不穩定性，儲能手段也是分布式可再生能源大規模發展的必要條件之一。有人認為至2050年，人類的太陽能利用可以占總能源供應的50%，如果沒有經濟可行的儲能技術，這個美好愿景難以想象。因此可以說，儲能技術可以真正地改變人類的能源供應。

　　能源安全也是中國能源發展的一個重要目標。中國目前石油進口依存度已經超過60%，而且未來還將繼續上升，石油價格的大幅度波動，除了影響整體經濟運行，還會影響能源行業的健康發展。因此政府需要提前布局石油替代，降低對其他國家的能源依賴，減少國際油價波動對經濟安全運行的影響。混合動力和純電動汽車被認為是未來汽車行業轉型發展的主要方向，已經成為世界汽車強國和主要汽車制造商發展重點，而儲能技術是電動汽車發展的主要約束。對于中國來說，電動汽車除了減少城市環境污染，電動車的普及還可以替代石油，減少石油對外依存。另一方面，電動汽車和儲能技術是石油強有力的替代品，長期而言，油價的最大威脅可能是電動汽車和儲能技術。想象一下，如果路上跑的一半是電動汽車，油價會跌到哪里？

　　近年來電動汽車和儲能技術進步迅速，作為石油替代的可能性也越來越明顯。

　　SONY公司在1992年研制出鋰電池后，該技術在材料和制造工藝上有了很大的發展，在發電系統及電動汽車領域有非常廣泛的應用。2014年世界儲能技術新增裝機中，鋰離子電池占比達到了71%。目前鋰電池技術仍無法滿足電動汽車的普及要求，首先，因為電池過大，一般電動汽車的重量都超過了體積相當的汽油汽車，但是續航能力卻只有汽油汽車的一半。其次，在充電方面鋰離子電池也無法滿足消費需求，據估計，電動車想要實現商業化，電池密度至少達到250Wh/kg，但目前電動汽車鋰電池密度普遍不足100Wh/kg。最后是鋰電池目前成本過高，可以占到電動車成本的一半，直接導致了電動車在價格上難與傳統汽車競爭。

　　今年4月特斯拉推出了Powerwall家用儲能電池，引起了業界的廣泛注意。Powerwall可以將電費低廉時儲存的電能在電費高昂時釋放，或是與可再生能源（太陽能風電）配套使用。其經濟性是能否大規模推廣的最重要標準，此次推出的Powerwall有7kwh和10kwh兩種容量，售價分別為3000美元和3500美元，提供10年質保，但均有充電次數限制。由于Powerwall主要著眼于產品與太陽能發電系統配套使用，因而除電池外，用戶還要購買太陽能面板、逆變器等，整個系統成本據說在2萬美元以上。由于，太陽能用戶可以將剩余電量出售給電網，因此削弱了Powerwall的經濟性。目前美國安裝儲能電池總價約為1.28億美元，多數集中在事業機構，家庭安裝僅為1%。有機構分析，特斯拉需要將銷售價格下調75%左右。特斯拉正與松下合作建造大型的電池工廠，據說有望在不久的未來，使成本降低約30%。如果油價持續低迷，Powerwall的成本的確需要有更多的下降。

　　一直以來，世界各國都很重視大容量儲能技術的研發與運用。目前美國已投運的儲能項目為95個，裝機規模超過357MW。日本裝機規模約為310MW，列第二位。今年來發展更為迅猛，2014年美國的新增裝機規模為34.4MW，中國和歐洲分列二、三位，裝機規模分別為31MW和27.7MW。大容量儲能技術實現商業化的只有鈉硫電池和液流電池。比如，鈉硫電池有較高的儲能密度，效率在80%左右，充放電次數可以達到6000次以上。日本京瓷公司所研制的鈉硫電池儲能系統已有100多套投入運營中，容量已超過100MW。目前大容量儲能中鈉硫電池裝機比重最大，達到了40%，但鈉硫電池的高成本是制約其發展的重要因素。