鋰電池儲能系統(tǒng)是一項涉及多學科的綜合產品，其中應用了電化學、熱力學、機械、電子電氣的相關技術。簡單講就是將能量以電的形式吸收、儲存、釋放的一款產品。
儲能技術是緊緊牽動著新能源行業(yè)發(fā)展的，儲能具有消除晝夜峰谷差，實現(xiàn)平滑輸出、調峰調頻和備用容量的作用，滿足了新能源發(fā)電平穩(wěn)、安全接入電網的要求，可以有效減少棄風、棄光現(xiàn)象。下面是一個典型的分布式儲能系統(tǒng)架構：
儲能系統(tǒng)由電池、電器元件、機械支撐、加熱和冷卻系統(tǒng)（熱管理系統(tǒng)）、雙向儲能變流器（PCS）、能源管理系統(tǒng)（EMS）以及電池管理系統(tǒng)（BMS）共同組成。電池通過排列，連接組裝成電池模組，再和其他元器件一起固定組裝到柜體內構成電池柜體。下面我們針對其中重要的部分進行介紹。
電池
儲能系統(tǒng)所使用的能量型電池與功率型電池是有所區(qū)別的。如果以職業(yè)運動員舉例，功率型電池就像是短跑運動員，爆發(fā)力好，短時間內可以釋放大功率。而能量型電池更像是馬拉松運動員，能量密度高，一次充電可以提供更長的使用時間。
能量型電池的另一個特點是壽命長，這一點對儲能系統(tǒng)是至關重要的。消除晝夜峰谷差是儲能系統(tǒng)的主要應用場景，而產品使用時間直接影響到項目收益。
熱管理
如果把電池比喻成儲能系統(tǒng)的身體，那么熱管理系統(tǒng)就是儲能系統(tǒng)的“衣服”。電池和人一樣，也需要在舒適的溫度環(huán)境（23~25℃），才能發(fā)揮最高的工作效率。如果電池工作溫度超過50℃，電池壽命會快速衰減。而溫度低于-10℃時，電池會進入“冬眠”模式，無法正常工作。
從電池面對高溫和低溫的不同表現(xiàn)可以看出，處于高溫狀態(tài)的儲能系統(tǒng)壽命和安全性會受到巨大影響，而處于低溫狀態(tài)的儲能系統(tǒng)則會徹底罷工。熱管理的作用就是根據(jù)周圍環(huán)境溫度，來給儲能系統(tǒng)舒適的溫度。從而使整套系統(tǒng)得以“延年益壽”。
電池管理系統(tǒng)（BMS）
電池管理系統(tǒng)的英文名是BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，可以將它看作電池系統(tǒng)的司令官，它是電池與用戶之間的紐帶，主要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電。
當兩個人站在我們面前，可以輕易的分辨出誰高一些，誰胖一些。但當成千上萬個人整齊排列在面前，這項工作就變得無比困難了。而處理這項無比困難的事情，就是BMS的工作。“高矮胖瘦”等參數(shù)對應到儲能系統(tǒng)中，是電壓、電流和溫度三個數(shù)據(jù)。根據(jù)復雜的算法，可以推測出系統(tǒng)的SOC（荷電狀態(tài)），熱管理系統(tǒng)的啟停，系統(tǒng)絕緣檢測和電池間的均衡。
BMS應以安全作為設計初衷，遵循“預防為主，控制保障”的原則，系統(tǒng)性的解決儲能電池系統(tǒng)的安全管控。
雙向儲能變流器（PCS）
其實儲能變流器在日常生活中十分常見，圖片中所展示的就是一個單向的PCS。
手機充電器的功能是將家用插座中的220V交流電，轉換為手機內電池所需的5V~10V的直流電。這與儲能系統(tǒng)在充電過程中將交流電轉換為電池堆所需直流電的模式是一致的。
儲能系統(tǒng)中的PCS可以理解為一個超大號的充電器，但與手機充電器的區(qū)別在于它是雙向的。雙向PCS充當了電池堆與電網端之間的橋梁，一方面將電網端的交流電轉化為直流電為電池堆充電，另一方面將電池堆的直流電轉換為交流電回饋給電網。
能源管理系統(tǒng)（EMS）
一位分布式能源的研究者曾經說過“好方案源于頂層設計，好系統(tǒng)出于EMS”，由此可見EMS在儲能系統(tǒng)中的重要性。
能源管理系統(tǒng)的存在，是為了將儲能系統(tǒng)內各子系統(tǒng)的信息匯總，全方位的掌控整套系統(tǒng)的運行情況，并作出相關決策，保證系統(tǒng)安全運行。EMS會將數(shù)據(jù)上傳云端，為運營商的后臺管理人員提供運營工具。同時，EMS還負責與用戶進行直接的交互。用戶的運維人員可通過EMS實時的查看儲能系統(tǒng)的運行情況，做到實施監(jiān)管。
總結
儲能產品未來方向為：安全、降本、智能化和多元化系統(tǒng)結合。
1、安全
目前行業(yè)處于大規(guī)模應用的初期，相關安全標準滯后已成為行業(yè)面臨的現(xiàn)實問題。很多工作沒有相應的安全制度與監(jiān)管，安全性已經成為了儲能行業(yè)發(fā)展的瓶頸。
關于儲能的標準與安全規(guī)范，世界各國都在探索中，目前還沒有完善的標準體系。歐美在電化學儲能應用方面走得比較早，相應的也有大量的數(shù)據(jù)做支撐。從歐美各國的實踐來看，美國、德國在很多地方值得學習和借鑒。
按照國家能源局2018年11月印發(fā)的《關于加強儲能技術標準化工作的實施方案(征求意見稿)》，“十三五”期間，我國應初步建立儲能技術標準體系。
2、降本
由于國內產業(yè)化程度較低，再加上汽車電池需求旺盛，導致電池供應相對不足，因此儲能系統(tǒng)整體成本還有很大的降本空間。
目前儲能系統(tǒng)的應用只能在部分地區(qū)做到有經濟性。未來想要得到大規(guī)模的應用，還有待于技術進步帶來的成本進一步下降和質量進一步提高，以及政府補貼政策的落實。未來隨著中國電力體制改革的推進，這方面的應用也會有很大的空間。
3、智能化
大數(shù)據(jù)云計算、互聯(lián)網+等技術在儲能領域具有廣闊前景，隨著這些技術的日益成熟，儲能系統(tǒng)內各子系統(tǒng)間的融合會更加深入。對儲能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)感知和數(shù)據(jù)化的管控也開始得到應用。
對采集到的數(shù)據(jù)進行計算、處理和知識挖掘，從而實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的實時控制、精確管理和科學決策。智能化的儲能產品可以根據(jù)用戶自身情況進行需求預測，讓能源利用更加高效且提高用戶的收益。
4、多元化發(fā)展
電化學儲能技術的多元化發(fā)展包括：應用場景多元化和電池類型多元化。從應用場景角度可分為發(fā)電側、電網側和用戶側三種。在電池選擇上又可以分為功率型電池、能量型電池和容量型電池。
在電力調峰、離網型光伏儲能和峰谷價差儲能，一般需要儲能電池連續(xù)充電或連續(xù)放電兩個小時以上，因此適合容量型電池的應用。對于電力調頻或平滑可再生能源波動的儲能場景，則需要儲能電池在秒級至分鐘級的時間段快速充放電，所以比較適合功率型電池的應用；而在一些更復雜的調頻和調峰應用場景下，能量型電池更適合。
近年來隨著新能源行業(yè)的快速發(fā)展，鋰電池不論在產能，還是在使用成本上都有了較大進步。相信隨著行業(yè)的發(fā)展，儲能系統(tǒng)必將更加安全穩(wěn)定而高效。
