储能技术原理和运行模式
储能的基本原理是，储能技术通过功率变换装置，及时进行有功/无功功率吞吐，可以保持系统内部瞬时功率的平衡，避免负荷与发电之间大的功率不平衡，维持系统电压、频率和功角的稳定，提高供电可靠性；可以改善电能质量，满足用户的多种电力需求，减少因电网可靠性或电能质量带来的损失；可以利用峰谷电价有效平衡负荷峰谷，减少旋转备用，实现用能的经济性，提高综合效益；此外，储能还可以协助系统在灾变事故后重新启动与快速恢复，提高系统的自愈能力。
就目前的储能技术发展水平看，单一的储能技术很难同时满足能量密度、功率密度、储能效率、使用寿命、环境特性以及成本等性能指标，如果将两种或以上性能互补性强的储能技术相结合，组成复合储能，则可以取得良好的技术经济性能，基于这种认为，有专家提出将飞轮储能与抽水蓄能电站结合起来，或许能解决未来的储能难题。
尽管已经出现了各种各样的储能模式，如果不考虑其经济性的话，飞轮储能和抽水蓄能似乎已经普遍被业界所接受。在各种储能技术中，飞轮储能是能量密度、功率密度、使用寿命等技术性能结合得非常好的一种储能技术，在很多应用中都具有优势。
飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转，将电能转化成动能储存起来，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。飞轮储能的研究主要着力于研发提高能量密度的复合材料技术和超导磁悬浮技术。其中超导磁悬浮是降低损耗的主要方法，而复合材料能够提高储能密度，降低系统体积和重量。截止2012年我国还没有100千瓦、1万转以上的飞轮储能电机。
飞轮储能技术是一种新兴的电能存储技术，它与超导储能技术、燃料电池技术等一样，都是近年来出现的有很大发展前景的储能技术。虽然目前化学电池储能技术已经发展得非常成熟，但是，化学电池储能技术存在着诸如充放电次数的限制、对环境的污染严重以及对工作温度要求高等问题。这样就使新兴的储能技术越来越受到人们的重视。尤其是飞轮储能技术，已经开始越来越广泛地应用于国内外的许多行业中。
抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。
抽水蓄能电站是目前最成熟的，应用最广泛的大规模储能技术，具有容量大，寿命长(经济寿命约50年)，可为电网提供调峰、填谷、调频、事故备用等服务，其良好的调节性能和快速负荷变化响应能力，对于有效减少新能源发电输入电网时引起的不稳定具有重大意义。
但是，抽水蓄能电站其自身的劣势也暴露无疑，其选址需要有水平距离小、上下水库高度差大的地形条件，岩石强度高、防渗性能好地质条件，以及充足的水源保证发电用水的需求。另外还有上、下水库的库区淹没问题，水质的变化以及库区土壤盐碱化等一系列环保问题需要考虑。
另外还有电池储能，储能蓄电池主要是指使用于太阳能发电设备和风力发电设备以及可再生能源储蓄能源用的蓄电池。储能不仅能保证在最上游的发电环节接入的新能源电力是持续而且稳定的；在能源的使用端，白天和黑夜的巨大需求差异也需要储能削峰填谷；而新增加的电动车，有专家表示，如果中国现有车辆全部转换为电动车，将等于重建一个国家电网系统，简直是灾难性的投入。最理想的状态下，电动车应不仅能作为能量的吸取方，也可将电力输送回电网以调节峰谷，这可大大减少电网为了平衡负荷增加过多的建设。在终极能源版图里，储能将成为一种分布式、智能可控能源格局里基石。而现在，储能只不过占装机总量的不到2%。这显然意味着在上述3个方面，储能蕴藏这巨大的商业机会
储能项目经济性难题的根源在于缺乏储能电池关键性材料的研发技术，从而导致储能电池的成本居高不下。以国内主流储能电池如锂电池和全钒液流电池来说，核心材料都依赖大量进口，价格高昂。锂电池隔膜进口依赖度达到80%以上，电解质的核心材料六氟磷酸锂的进口依赖程度更是高达80%～90%；全钒液流电池的核心部件全氟离子交换膜则全部靠进口，此膜材料一度占钒电池成本比重的50%。
显然，实现储能材料加工利用的技术突破、降低储能电池的成本，是储能实现产业化的关键。对此，笔者有两点建议：一是相关研究机构和企业要重视储能材料关键性技术的研发，加强储能技术基础性研究，掌握核心技术；二是国家要加大储能技术知识产权的保护力度，出台相应的优惠政策，更重要的是制定明确的中长期产业发展规划。
