中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在新能源高比例滲透、電力系統(tǒng)向 “源網(wǎng)荷儲(chǔ)” 深度轉(zhuǎn)型的背景下，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能作為支撐電網(wǎng)穩(wěn)定的核心裝備，正在突破單一鋰電儲(chǔ)能技術(shù)的局限，與液流儲(chǔ)能、鈉離子電池儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、超級(jí)電容等非鋰技術(shù)路線加速融合。
這一趨勢(shì)背后，是多元場(chǎng)景對(duì)儲(chǔ)能電網(wǎng)支撐能力、長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行、安全環(huán)保的復(fù)合需求，推動(dòng)儲(chǔ)能從能量存儲(chǔ)工具向電網(wǎng)調(diào)節(jié)樞紐升級(jí)，非鋰技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)則成為構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能拓展應(yīng)用邊界的關(guān)鍵支撐。
政策加碼與場(chǎng)景需求分化是“核心驅(qū)動(dòng)力”
電力系統(tǒng)的場(chǎng)景分化的是推動(dòng)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能與非鋰技術(shù)融合的直接原因，不同場(chǎng)景對(duì)儲(chǔ)能的“響應(yīng)速度、放電時(shí)長(zhǎng)、安全標(biāo)準(zhǔn)”需求差異顯著，非鋰技術(shù)的多樣性恰好滿足這種細(xì)分需求。
我國(guó)“十四五”期間規(guī)劃建設(shè)的沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)大型風(fēng)光基地，面臨“出力波動(dòng)大、電網(wǎng)薄弱、遠(yuǎn)離負(fù)荷中心”的痛點(diǎn)，需要構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能提供長(zhǎng)時(shí)調(diào)峰與并網(wǎng)支撐。
另外，隨著電動(dòng)汽車保有量持續(xù)增加、分布式光伏加速發(fā)展，城市配電網(wǎng)面臨負(fù)荷峰谷差擴(kuò)大、電壓波動(dòng)頻繁的問(wèn)題，同時(shí)對(duì)儲(chǔ)能的安全環(huán)保要求提出更高要求。
在海島、高原等偏遠(yuǎn)地區(qū)，微電網(wǎng)依賴風(fēng)電、光伏供電，需構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn) 離網(wǎng)運(yùn)行與應(yīng)急備用。
在數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、軍工等關(guān)鍵負(fù)荷對(duì)供電可靠性要求 “零中斷”，需要構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能提供瞬時(shí)響應(yīng)與長(zhǎng)時(shí)備用。
國(guó)內(nèi)外政策持續(xù)加碼，推動(dòng)多元技術(shù)構(gòu)網(wǎng)從技術(shù)選項(xiàng)變?yōu)椤皠傂琛薄?/span>
2025年6月，國(guó)家能源局印發(fā)《關(guān)于做好新能源消納工作保障新能源高質(zhì)量發(fā)展的通知》，首次明確要求構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能滲透率目標(biāo)突破30%，并在西北、新疆等新能源裝機(jī)集中區(qū)強(qiáng)制新建項(xiàng)目標(biāo)配構(gòu)網(wǎng)型控制功能。
歐盟即將發(fā)布的《發(fā)電機(jī)并網(wǎng)要求網(wǎng)絡(luò)規(guī)范》（NC RfG 2.0）明確把構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)定為1MW以上儲(chǔ)能項(xiàng)目的強(qiáng)制準(zhǔn)入要求。
在國(guó)內(nèi)外主要市場(chǎng)政策推動(dòng)和多元場(chǎng)景需求分化下，構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)與多元化儲(chǔ)能技術(shù)融合將成為大勢(shì)所趨。
圖為寧夏寧東光伏基地混合儲(chǔ)能項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)
多元化技術(shù)破解構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能場(chǎng)景適配瓶頸
構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能的核心價(jià)值在于主動(dòng)提供電壓 / 頻率支撐、黑啟動(dòng)、慣量支撐等電網(wǎng)級(jí)服務(wù)，與傳統(tǒng)鋰電儲(chǔ)能技術(shù)結(jié)合雖響應(yīng)速度快，但在長(zhǎng)時(shí)放電、安全穩(wěn)定性、循環(huán)壽命等方面存在短板，而非鋰技術(shù)路線恰好形成互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)構(gòu)網(wǎng)能力與場(chǎng)景適配的雙重突破。
長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能場(chǎng)景中，全釩液流等液流儲(chǔ)能技術(shù)以容量與功率解耦、長(zhǎng)時(shí)放電（4-12 小時(shí)）、循環(huán)壽命超1萬(wàn)次、安全無(wú)熱失控風(fēng)險(xiǎn)為核心優(yōu)勢(shì)，匹配構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能在新能源基地、電網(wǎng)側(cè)的長(zhǎng)時(shí)調(diào)峰與備用需求。
構(gòu)網(wǎng)型液流儲(chǔ)能系統(tǒng)可利用長(zhǎng)時(shí)容量?jī)?yōu)勢(shì)，在電網(wǎng)低谷儲(chǔ)電、高峰放電，同時(shí)通過(guò)構(gòu)網(wǎng)能力主動(dòng)參與一次調(diào)頻、二次調(diào)頻，解決鋰電放電時(shí)長(zhǎng)不足導(dǎo)致的電網(wǎng)支撐能力不足的問(wèn)題。
高頻場(chǎng)景中，超級(jí)電容、飛輪儲(chǔ)能以高功率密度、毫秒級(jí)響應(yīng)速度、長(zhǎng)循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn)，成為構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能應(yīng)對(duì)電網(wǎng)瞬時(shí)波動(dòng)的“最佳搭檔”。
構(gòu)網(wǎng)型飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)可快速響應(yīng)風(fēng)電、光伏出力突變或負(fù)荷沖擊，通過(guò)構(gòu)網(wǎng)技術(shù)瞬間提供慣量支撐，避免電網(wǎng)頻率大幅波動(dòng)；同時(shí)，其超長(zhǎng)循環(huán)壽命適合高頻次充放電，解決鋰電在調(diào)頻場(chǎng)景下“循環(huán)衰減快、壽命縮短”的痛點(diǎn)。
而鈉離子具備的寬溫適應(yīng)性、低成本、高倍率等優(yōu)勢(shì)則適配高寒等極端場(chǎng)景中的構(gòu)網(wǎng)支持。
南方電網(wǎng)寶池儲(chǔ)能站
技術(shù)與項(xiàng)目驗(yàn)證可行性
目前，多元儲(chǔ)能技術(shù)與構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)融合已經(jīng)走向工程應(yīng)用，這里面既有單一技術(shù)構(gòu)網(wǎng)，也有混合技術(shù)構(gòu)網(wǎng)。
單一非鋰技術(shù)構(gòu)網(wǎng)項(xiàng)目中，液流電池儲(chǔ)能構(gòu)網(wǎng)發(fā)展較快。
2024年6月，大連恒流100MW/400MWh全釩液流電池儲(chǔ)能電站助力完成首次新型儲(chǔ)能黑啟動(dòng)城市電網(wǎng)大容量火電機(jī)組試驗(yàn)，這一試驗(yàn)體現(xiàn)了液流電池的構(gòu)網(wǎng)能力。
2025年9月，新疆阿克蘇烏什儲(chǔ)能電站構(gòu)網(wǎng)型250MW/1000MWh全釩液流儲(chǔ)能項(xiàng)目，一次性成功通過(guò)人工短路試驗(yàn)。
這標(biāo)志著這個(gè)構(gòu)網(wǎng)型全釩液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的核心設(shè)備與系統(tǒng)成功經(jīng)受住了電網(wǎng)最嚴(yán)苛的故障工況考驗(yàn)，經(jīng)各方評(píng)估通過(guò)，已成功轉(zhuǎn)商業(yè)運(yùn)行。
飛輪技術(shù)構(gòu)網(wǎng)領(lǐng)域，2025年1月，國(guó)家電投集團(tuán)中央研究院儲(chǔ)能技術(shù)研究所獨(dú)立研發(fā)、擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)內(nèi)首個(gè)構(gòu)網(wǎng)型飛輪EMS系統(tǒng)在云南富源西飛輪示范項(xiàng)目中成功應(yīng)用部署，標(biāo)志著中央研究院在構(gòu)網(wǎng)型飛輪控制技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域取得新的突破，在構(gòu)網(wǎng)型飛輪示范落地、產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)方面取得新的成果。
2025年以來(lái)，混合儲(chǔ)能構(gòu)網(wǎng)展露頭角，圍繞“功率與能量平衡”探索多種模式的設(shè)備組合，從而匹配不同電網(wǎng)場(chǎng)景。
據(jù)CESA儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)不完全統(tǒng)計(jì)，1-9月新增并網(wǎng)的構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能項(xiàng)目中，運(yùn)用混合儲(chǔ)能技術(shù)的構(gòu)網(wǎng)型項(xiàng)目共五個(gè)，主要涉及鋰電+鈉電混合構(gòu)網(wǎng)、超級(jí)電容+鋰電混合構(gòu)網(wǎng)、飛輪+鋰電混合構(gòu)網(wǎng)，其中多個(gè)項(xiàng)目是行業(yè)首個(gè)。
3月，大唐華東電力試驗(yàn)研究院主動(dòng)支撐構(gòu)網(wǎng)型微電網(wǎng)順利完成72小時(shí)試運(yùn)行，該微電網(wǎng)由飛輪儲(chǔ)能、磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能、鈣鈦礦光伏組件、晶硅光伏組件、垂直軸風(fēng)機(jī)、水平軸風(fēng)機(jī)、充電樁以及移動(dòng)可變負(fù)荷小車等“源網(wǎng)荷儲(chǔ)充”元素構(gòu)成，集成了多種先進(jìn)的能源技術(shù)。
72小時(shí)試運(yùn)行期間，成功完成了飛輪儲(chǔ)能與磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能循環(huán)充放電試驗(yàn)、微電網(wǎng)并離網(wǎng)模式切換試驗(yàn)，以及離網(wǎng)模式下飛輪儲(chǔ)能主動(dòng)支撐構(gòu)網(wǎng)、磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能與飛輪儲(chǔ)能相互充放電試驗(yàn)等多項(xiàng)關(guān)鍵驗(yàn)證。
同月，寧夏寧東光伏基地“鋰電+超級(jí)電容混合式儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)研究與示范工程”項(xiàng)目并網(wǎng)運(yùn)行，是國(guó)內(nèi)首個(gè)混合構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能項(xiàng)目。
項(xiàng)目針對(duì)高比例新能源、高電力電子化新型電力系統(tǒng)亟需寬時(shí)長(zhǎng)強(qiáng)支撐靈活調(diào)節(jié)資源問(wèn)題，依托鋰電、超級(jí)電容、鈉離子等，開展了調(diào)峰、調(diào)頻、構(gòu)網(wǎng)等應(yīng)用場(chǎng)景下的混合儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)研究與示范。
6月，南方電網(wǎng)寶池儲(chǔ)能電站投產(chǎn)，作為我國(guó)新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目，寶池儲(chǔ)能站不僅首次實(shí)現(xiàn)鋰、鈉兩種不同電力儲(chǔ)能材料的同站性能對(duì)比，還應(yīng)用了5種差異化的構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)路線，創(chuàng)下自主研制應(yīng)用“全球首套構(gòu)網(wǎng)型鈉離子儲(chǔ)能系統(tǒng)”“全球最大單機(jī)高壓直掛式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)”等多項(xiàng)世界“第一”。
針對(duì)多元化場(chǎng)景需求，多家飛輪、液流電池廠商已發(fā)布適配構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能場(chǎng)景的產(chǎn)品。
星辰新能基于大功率高效能電堆技術(shù)積累，推出新一代42kW電堆，支持300%超功率運(yùn)行，精準(zhǔn)適配構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能場(chǎng)景。
液流儲(chǔ)能科技推出的125kW大功率電堆，在180mA/cm2電流密度下實(shí)現(xiàn)85%的能量轉(zhuǎn)化效率，并可靈活響應(yīng)139kW持續(xù)運(yùn)行。
這組數(shù)據(jù)的意義在于，它能夠?yàn)闃?gòu)網(wǎng)型變流器提供了一個(gè)穩(wěn)定、高效、可預(yù)測(cè)的功率源。更重要的是，20年以上使用壽命與超25000次循環(huán)壽命，使其能夠匹配電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的投資周期，為長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)提供保障。
而800kW標(biāo)準(zhǔn)化全釩液流儲(chǔ)能系統(tǒng)毫秒級(jí)智能熔斷機(jī)制與本征安全的水基電解質(zhì)，共同構(gòu)成了從電堆到系統(tǒng)的多層安全防線，這一特性使其能夠進(jìn)入城市負(fù)荷中心、電網(wǎng)樞紐等敏感區(qū)域，為規(guī)模化部署創(chuàng)造了必要條件。
山東電工液儲(chǔ)推出的“泰坦一代（V-Titan 1）”500kW/2MWh堆疊式全釩液流儲(chǔ)能系統(tǒng)，適配全釩液流儲(chǔ)能系統(tǒng)，具有0伏電壓?jiǎn)?dòng)功能，具有寬直流側(cè)電壓范圍的特點(diǎn)，配置液流儲(chǔ)能用構(gòu)網(wǎng)型PCS及高能效變壓器，具有1兆瓦、2兆瓦、3兆瓦及5兆瓦大功率范圍，適配場(chǎng)景廣泛。
筆者認(rèn)為，構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能與液流、飛輪儲(chǔ)能等多元儲(chǔ)能技術(shù)的結(jié)合，本質(zhì)是電網(wǎng)對(duì)穩(wěn)定支撐的核心需求與儲(chǔ)能技術(shù)特性的精準(zhǔn)匹配。這種組合不僅解決了單一技術(shù)的能力短板，更激活了儲(chǔ)能的電網(wǎng)價(jià)值，成為新型電力系統(tǒng)中不可或缺的核心裝備。
隨著技術(shù)的持續(xù)迭代與政策的進(jìn)一步完善，這種構(gòu)網(wǎng)+長(zhǎng)時(shí)/短時(shí)儲(chǔ)能的組合模式，將走向規(guī)?；瘧?yīng)用。
