随着技术进步和应用场景拓展，混合储能应用潜力日益凸显，正逐步成为能源存储领域的重要发展方向之一。近期，工信部发布《新型储能制造业高质量发展行动方案（征求意见稿）》，提出鼓励结合应用需求探索开发多类型混合储能技术。

混合储能系统通过采用两种或两种以上具有不同性能特点的储能技术组合，以提高系统整体性能。混合储能系统诞生的背景是，目前还没有单一的储能解决方案可以包打天下，混合储能通过互补性能强、功能多、风险分散和综合效率高等优势，能够实现“1+1>2”的效果，因此备受业内关注。2022年，国家发改委、国家能源局印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》也提到，结合系统需求推动多种储能技术联合应用，开展复合型储能试点示范。

当前，以锂电池为代表的电化学储能储存时间短，容量规模等级较小，难以应对长时间（周、月、年）尺度下新能源出力与负荷需求的电量不平衡问题，需要采用大容量、长周期的储能技术，提升系统新能源消纳能力。通过将长短周期储能联合应用，可实现电力系统的多时间尺度电力电量平衡，促进新能源的高效消纳，有潜力成为支撑新型电力系统低碳发展和安全可靠运行的核心调节资源。因此，亟需开展面向新能源消纳的长短周期混合储能的优化配置、协同控制以及能量管理技术研究，以充分发挥长短周期混合储能之间的互补优势，满足未来电力系统清洁、安全、高效等多方面需求。

混合储能技术在能源系统应用中的关键技术

合理的优化配置是长短周期混合储能优化调控运行的前提，能够提升电力系统的灵活性和稳定性，优化能源结构，提高经济效益，并促进能源的可持续发展。然而储能设备种类多样，在性能参数、成本效益、环境影响、市场需求和技术成熟度等方面差异显著，需要根据不同的场景需求并综合上述差异特征选择合适的储能设备，且同一种储能设备也存在不同的功率/容量规模可以选择。此外，新能源接入电力系统的电压等级、电气位置及地理分布也对储能系统的选址提出了更高的要求。因此，长短周期混合储能系统的优化配置主要涉及3个方面：选型、选址和定容。

针对储能系统优化配置软件和平台的开发，国内外已有多个机构进行了尝试并取得了一定的成果，但仍存在功能单一且操作复杂、模型的普适性和适应性不足、技术集成和创新能力有待提升等问题，未来的储能优化配置平台开发应注重提升功能的综合性和适应性，增强技术集成和创新能力，提供更加准确、高效和便捷的储能系统优化配置服务，推动储能技术的发展和应用。

图1 长短周期混合储能协同控制策略分类

能量管理在长短周期混合储能系统中同样扮演着至关重要的角色，其核心任务是在遵循各类运行约束条件的基础上，充分考虑各类储能的工作特性、循环寿命以及耐久性限制，结合源荷预测和调节需求，合理分配各储能单元的输出功率。目前，按照实现方式可以分为基于系统规则、基于优化算法和基于智能算法等三大类能量管理技术。

图2 能量管理技术相关优化算法

项目建设提速

政策引导下，混合储能项目建设不断提速，多个项目并网投运。目前混合储能市场主要以“磷酸铁锂+”模式为主，今年以来，“磷酸铁锂+液流”和“磷酸铁锂+飞轮”在混合储能市场表现出加速增长的趋势。根据CESA储能应用分会产业数据库的数据显示，在1-10月的混合储能装机项目中，磷酸铁锂电池储能的投运功率规模占比达76.22%，位居第一；液流电池功率占比为18.79%，排名第二；而飞轮储能占比为3.57%，排名第三，这表明，混合储能技术应用将更加突出长时间应用和功率支撑。

液流电池储能作为长时间储能技术之一，与抽水蓄能、压缩空气储能等相比，液流电池具有配置灵活、建设周期短、系统效率更高等特点，与目前主要应用的锂电池相比，液流电池具有大容量、更高安全性和长时间储能等特点。

此外，在2小时内的储能市场中，锂电池技术成熟且成本较低；然而，超过2小时后，锂电池的成本逐渐增加，在性价比方面不如液流电池，因此，液流电池和锂电池的组合在混合储能市场上蓬勃发展。

在示范建设项目中，“磷酸铁锂+全钒液流电池”的混合储能站建设项目数量最多。除了全钒液流电池外，锂电池+铁铬液流电池、锌溴液流电池+磷酸铁锂储能等项目也加速进入示范阶段。

在2024年4月至5月，内蒙古发布了两批电网侧独立新型储能示范项目，其中有16个长时储能项目，其中10个采用了混合储能技术，其中包含液流电池储能的项目就有8个。

最近，国内规模最大的构网型储能项目，也是目前规模最大的全钒液流与磷酸铁锂混合型储能项目——新华乌什50万千瓦/200万千瓦时构网型储能项目取得了新进展。第一台220kV主变压器已完成试验准备，标志着项目设备交付的关键时刻即将到来。该项目总装机容量为500MW/2GWh，包括250MW/1GWh磷酸铁锂电池储能和250MW/1GWh全钒液流电池储能，储能时长为4小时。

今年以来，在政策、资本和技术等多重因素的助推下，液流电池在电网调频市场加速渗透，与锂电池等能量型储能技术组合，在混合储能市场迅速落地。未来储能应用将朝着多场景、多技术路线和多元化方向发展，综合优化储能成本和性能将是当前和未来电力系统储能布局的重点方向，通过混合储能，充分利用不同储能技术的长处，将在新型电力系统建设中发挥更大的支撑作用。

部分数据来源：赵波，林达，陈哲，杜凯健，章雷其，刘敏，张雪松(国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，杭州 310004)DOI：10.20121/j.2097-2784.ntps.240007、《中国能源报》