關心風電、光伏等新能源的人都會知道，新能源的瓶頸其實很大程度上是儲能。 風能和光的能量是豐富的，但它非常不穩定，例如，當沒有風吹時，沒有風力，當太陽不出來時，沒有光伏。 將這種不穩定的電力連線到電網是乙個巨大的困難。 2021年9月，全國多地出現停電，部分原因是一些風力發電機組較多的地方恰好連續幾天無風，將電網拖到了崩潰的邊緣。 因此，新能源最大的問題不是不能發電，而是不能節約。 如果有一種高效、安全的儲能技術，這些不穩定的能量**可以儲存起來，然後順利利用，可以大大提高新能源的利用率。
那麼，中國的儲能技術在世界上處於什麼水平呢？ 最近，我看到一篇非常詳細的評論文章《2021年我國儲能技術研究進展》，作者是中國科學院工程熱物理研究所研究員、中國能源研究會儲能專業委員會主任陳海生博士等人。 通過對基礎研究、關鍵技術和整合論證的回顧分析，總結了2021年我國儲能技術的主要進展，包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、鉛酸蓄電池、鋰離子電池、液流電池、鈉離子電池、超級電容器、新型儲能技術、整合技術和消防安全技術。 以下是一些摘錄。
在基礎研究方面，Web of Science資料庫中作為主題詞的“儲能”數量可以統計。 2021 年，全球共發表了 26,510 篇此類文章。 其中，中國發表了11,949篇文章，佔比45%，排名第一，遠遠領先於第二名的美國（3,336篇）和第三名印度（2,420篇），超過了第二名至第七名的總和！ 從這個意義上說，中國已成為世界上儲能技術基礎研究最活躍的國家。
從子技術來看，在抽水蓄能、壓縮空氣、儲熱、飛輪、鉛酸電池、鋰離子電池、鈉離子電池、液流電池、超級電容器、液態金屬、金屬離子電池和水電池等所有單項技術中，中國在2021年公布的**數量均位居世界第一。
您還可以看到 ** 數字隨時間的變化。 從2010年到2021年，所有主要國家的儲能領域出版物數量都大幅增加，例如美國從1,223篇增加到3,336篇，中國從684篇增加到11,949篇。 2010年，中國的**數量只有美國的一半，但在2013年超過了美國，然後又是**式增長，遠遠落後於其他國家。 2017年以後，美國每年**篇文章數量基本穩定在3500篇左右，而中國仍在大幅增長，這與“十二五”和“十三五”期間中國**和企業加大對儲能技術研發的支援力度的情況完全一致。
表1總結了2021年我國各類儲能技術的關鍵技術進展和綜合示範進展，如抽水蓄能領域“全球最大裝機容量抽水蓄能電站”、山東省肥城國際併網電站、首個10MW鹽穴先進壓縮空氣儲能商業示範電站“在壓縮空氣儲能領域。
這些技術路線可以分為三類。
第一類基本是成熟技術，主要包括抽水蓄能、鉛酸蓄能和冷熱蓄能。 其開發的重點是進一步提高現有技術的效能。
第二類是整合演示技術，主要包括鋰離子電池、液流電池、壓縮空氣儲能和飛輪儲能。 他們的研發重點是突破從整合示範到工業化應用的具體關鍵技術。 在這四項技術中，鋰離子電池技術研發最為活躍，示範專案數量也最多，也是技術最接近成熟、產業鏈完整的技術。
第三類是以關鍵技術研發為基礎的技術，主要包括鈉離子電池、超級電容器、液態金屬、金屬離子電池和水系電池技術。 其研發重點是突破材料、單體、模組等關鍵技術，實現從實驗室技術向一體化示範的轉變。 在這五項技術中，鈉離子電池取得了多項技術進步，2021年還實現了1MW·h的示範，是最受關注的新興儲能技術。 超級電容器的研究也非常活躍，2021年已經實現了大規模儲能的示範應用，同樣值得關注。
圖5顯示，就裝機容量而言，各種儲能技術可分為四個梯隊。 第一梯隊是抽水蓄能，單機規模超過100MW，佔2021年全國新增儲能裝機容量的79%。 第二梯隊是鋰離子電池、壓縮空氣儲能、液流電池、鉛酸蓄電池、熱冷庫，單機規模高達10 100 MW。 其中，鋰離子電池新增裝機量已達到18%，未來有可能形成單獨的梯隊。 第三梯隊是鈉離子電池、飛輪儲能和超級電容器，目前單機規模可以達到兆瓦級。 其中，鈉離子的發展最受關注，經過一段時間的發展，未來有可能進入第二梯隊。 第四梯隊是液態金屬、金屬離子電池、水電池等新型儲能技術，需要進一步研發，盡快實現一體化示範和產業化應用。
圖 6 是我見過的最有趣的圖表之一，它繪製了每條技術路線的國際水平和國內水平之間的比較。 一目了然，可以看出，在大多數技術路線上，國際和國內水平非常接近，只有飛輪儲能、超級電容器和抽水蓄能有較大差距。 另一方面，國內在一些領域高於國際水平，包括壓縮空氣儲能、液流電池和鈉離子電池。
最後，摘錄一些展望。 基本總結為，我國已成為全球儲能技術基礎研究最活躍的國家，也成為全球儲能技術研發示範的主要核心國家之一。
在抽水蓄能方面，我國在超高水頭、超大容量抽水蓄能電站建設、設計、製造、安裝除錯等方面實現了跨越式發展。 在定速抽水蓄能技術方面，實現了從跟跑到領先的轉變，達到世界領先水平; 在變速抽水蓄能技術方面，我國仍處於探索研究階段，雖然取得了一些成果，但與國外技術仍有較大差距。
在壓縮空氣儲能方面，我國在10100MW壓縮空氣儲能體系方面取得了多項里程碑式進展。 其中，中國科學院工程熱物理研究所張家口國際首個100MW先進壓縮空氣儲能國家示範專案併網除錯，標誌著我國在壓縮空氣儲能領域已達到國際領先水平。
在鋰離子電池方面，我國在正負極材料、快充技術、固態電池技術等關鍵技術上取得了重大突破。
在鈉離子電池方面，我國作為最接近鋰離子電池的電池技術，在鈉離子電池的基礎研究、技術水平和整合示範方面取得了重要進展，一直處於世界領先地位。
在超級電容器方面，我國在關鍵材料、單體技術、群控、系統整合與應用、服務效能等方面開展了全鏈條技術攻關，在大規模儲能領域取得了示範。
展望2022年，我國抽水蓄能、鋰離子電池、壓縮空氣、液流電池、鈉離子電池等技術將快速發展，百瓦級大型一體化示範工程將成為常態。 在雙碳戰略的驅動下，中國儲能技術有望繼續“加速”。