众所周知，风力发电和太阳能光伏发电是一种间断性的，不稳定的电源，上网遇到很多困难，特别是在风光资源丰富的三北地区（东北、西北、华北）上网问题尤为突出。大多数学者认为：不稳定电源超过电网输电能力的15%时，可能威胁电网安全，特高压输电建设并不能解决全部问题。如何将暂时不能上网的多余电量储备起来，最优的办法是建设储能电站，实现风、光、电一体化。

 

    储能电站，顾名思义即将电能暂存起来，储能方式可分为物理储能和化学储能。物理储能主要形式很多，抽水蓄能电站是最成熟的，即将多余电量转化成水的势能（抽水至某一高度）储备起来，待电网需要时再输送出去。但在调度上很复杂，使本来已经没有利润的抽水蓄能电站由于接受了价格更高的风、光电量而难以承受。同时受地理位置的限制，不是所有风、光电站附近都可以建设抽水蓄能电站。如何使风、光——抽水蓄能联动是一个有待破解的难题。

 

    人们还试图用其他的物理方法解决储能的问题。如压缩空气储能，将多余的电能通过压缩空气储起来，待用电高峰时将高压空气释放至燃气轮机发电，可节约燃料约三分之二以上。美、德正在研究第三代压气储能电站，可以做到极少量天然气助燃。这种储能方式的关键是压缩空气的储存空间，储气罐造价太高，选择一个坚固的地质空间成为关键，在美国大型储能电站多利用废旧岩洞，小型储能电站亦可利用储气罐。这种储能方式比抽水储能更为方便，但仍然要消耗一定的化石能源，特别适于暂时不能上网的风力发电厂。上个世纪美国、德国建成多处储能电站。其他的物理储能方法如飞轮储能等均在实验中。

 

    所谓化学储能就是通过化学反应，使不稳定的电能或暂时不用（不能用）的电能变成稳定的化学能电池暂存起来，需要时再均匀地输送上网。化学储能可以在电网上应用，多数用于交通运输和通讯行业。过去常见的是铅酸储电池，由于其寿命短、对废弃能环境污染等因素远期不看好，但由于它的经济性、技术成熟性和安全性较好，铅酸电池储能在市场仍占有一定份额。

 

    当前，人们在研发钾离子电池技术进步很快，并已在汽车运输业上试用。在国家电网和南方电网也分别建设了演示性锂离子储能电站应用于兆瓦级风电和汽车充电站。锂离子储能电池寿命长，安全性好，储能密度高，可充放电上万次，模块式组合，规模可大可小。制约其发展关键是成本较高，使用贵金属较多，维护不便。近来，人们不断寻求新的化学储能技术，以大连化学物理研究所研发的全钒液流电池已在“光——储”，“风光——储”试用，日本住友电工在北海道36兆瓦风场，建造了34兆瓦/6兆瓦时全钒液流电池系统，已应用3年，充放电27万次，对于平滑电网发挥了重要作用。目前液流储能电池的能量密度还不及锂离电池，需要进一步提高性能，但成本相对低一些。

 

    无论是物理储能，还是化学储能，对发展智能电网，对可再生能源的兼容有重要作用，同时作为智能电网的桥梁和纽带，也是建设智能电网的重要内容。储能电站可以设在输电站，也可以设在配电端或终端，可以是固定式的，也可以是移动式的（如汽车充电站），大至几百兆瓦，小至几十瓦（储能电池），用途很广，市场前景可观，目前国内已有百家企业在生产，但都是低端小型产品，大容量的储能电站国内还处于研发阶段。笔者了解到，美国早在20年前已经建成32万千瓦的压气储能电站（加州），正在筹建270万千瓦的第三代储能电站（弗州）可为参照。

 

    三峡集团公司作为全国最大的清洁能源集团，特别是针对风电、太阳能光伏电站和其他可再生能源的发展，不论上网输电还是分布式供电，都绕不开储能问题。当然，国内外很多学者对大规模建设储能电站还有各种质疑，但重视此项新产业的研发，通过与科研单位和院校联合，抢占这一新兴产业的“科技高地”应该成为选项之一。