但是，可再生能源也有固有的缺陷，風能和太陽能都有波動性和間歇性，大規(guī)模接入電網(wǎng)會影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性，大幅度提高電網(wǎng)成本。因此可以說，制約可再生能源大規(guī)模發(fā)展的主要因素已經(jīng)不是發(fā)電成本，而是電網(wǎng)對其的接納能力和電網(wǎng)成本，而儲能技術是破解這個難題的關鍵。
通常討論的儲能技術一般是指儲電，即通過一定的物理和化學手段將電能存儲起來。目前已經(jīng)成熟商業(yè)化應用的儲能技術包括抽水儲能和壓縮空氣儲能。隨著電池成本的不斷下降，大容量電池儲能也開始得到廣泛關注。從儲能的技術路徑選擇上，抽水儲能和壓縮空氣儲能受到地理條件的限制，規(guī)模發(fā)展存在瓶頸，而且其無法應用于獨立的微電網(wǎng)；而電池儲能從規(guī)模和使用環(huán)境上都有很強的靈活性。在幾種電池儲能的技術中，目前最有潛力的是鋰電池，很有可能是儲能發(fā)展的主要方向。
曾幾何時，儲能技術還只是科學家們的討論，美國的特斯拉（Tesla Motors）一下子把儲能技術和大眾拉近了。特斯拉于今年4月推出了幾款商業(yè)化的鋰電池，涵蓋了從家用級一直到電網(wǎng)級的不同產(chǎn)品，對應的存儲規(guī)模從7千瓦時一直到10千千瓦時以上。雖然特斯拉電池從技術上似乎并沒有什么創(chuàng)新，但其最大的特點在于電池平衡系統(tǒng)和成本上的優(yōu)勢。按其家用級產(chǎn)品Powerwall計算，儲能成本已低至350美元千瓦時。
影響儲能投資收益的主要有兩個因素：一個是儲能的每個充放電循環(huán)能夠帶來的經(jīng)濟價值，另一個是儲能系統(tǒng)的充放次數(shù)。其中，充放次數(shù)受到電池性能的制約，一般變化不大。因此影響儲能投資收益的關鍵，就在于每次循環(huán)過程中充電的成本與放電的收益之間的差值。以特斯拉電池的成本為例，在6%的貼現(xiàn)率下，考慮到充放電的電量損失，當充放電的價差在1元千瓦時以上時，電池投資就可以收回成本。而中國許多地區(qū)峰谷電價差都已經(jīng)大于1元千瓦時，這些地方的儲能投資已經(jīng)能夠帶來正回報，雖然還不是好回報。
簡單歸納，未來儲能技術的具體應用上，可以有三種模式：第一種是“儲能+大電網(wǎng)”，即用戶可以在電價低時儲電而在電價高時由儲能系統(tǒng)供電。這種模式相當于利用大電網(wǎng)的峰谷電價差進行套利。目前美國和歐洲都已經(jīng)有了利用儲能進行電力套利的項目。在中國東部一些峰谷價差較大的地區(qū)，利用儲能進行電力套利在經(jīng)濟上也已具備可行性。從電網(wǎng)的角度來看，電力套利的存在使得電網(wǎng)可以利用價格工具來實現(xiàn)調(diào)峰，因此對整個電力系統(tǒng)效率是有好處的。但該模式更多的只是實現(xiàn)電網(wǎng)負荷的調(diào)節(jié)，對于能源結(jié)構(gòu)的影響和低碳發(fā)展的作用則相對有限。
第二種模式是依靠“儲能+可再生能源”建立的獨立微電網(wǎng)，與電網(wǎng)分離運行。這一微電網(wǎng)是一個完整的自我控制系統(tǒng)，作為完整的電力系統(tǒng)，能實現(xiàn)功率平衡控制、系統(tǒng)運行優(yōu)化等方面的功能，可以孤立運行。由于其能夠徹底擺脫對于傳統(tǒng)能源和大電網(wǎng)的依賴，可以實現(xiàn)靈活按微小區(qū)域劃分的電力自足系統(tǒng)。
微電網(wǎng)還可以與電網(wǎng)并網(wǎng)運行，這就是現(xiàn)實中常常會看到的第三種模式，既“儲能+可再生能源+大電網(wǎng)”。儲能在其中起到了平滑可再生能源的作用，但還可以和大電網(wǎng)互通有無，交換一部分的電能，用戶可以根據(jù)電價進行權衡后選擇最優(yōu)的儲能規(guī)模。根據(jù)目前電池投資的盈虧點，該模式要想實現(xiàn)經(jīng)濟上的吸引力，還需要電池與可再生能源成本的進一步降低。有學者對德國的“光伏+儲能+大電網(wǎng)”的模式進行過評估，只有0.28歐元千瓦時的電價，按4%的貼現(xiàn)率計算，儲能加光伏發(fā)電才能勉強實現(xiàn)盈利。
“儲能+可再生能源”的獨立微電網(wǎng)代表能源行業(yè)發(fā)展和人類能源供需的未來。一方面，應對氣候的低碳發(fā)展將迫使人類發(fā)展清潔的可再生能源。另一方面，保證供電可靠性和供電質(zhì)量要求解決可再生能源的穩(wěn)定性問題；以及由于解決目前可再生能源嚴重的市場消納困難和遠距離輸電成本，需要盡可能在靠近負荷中心設立電源，微電網(wǎng)可以減少分布式能源的種種缺陷和約束，而更具有經(jīng)濟性。
由于概念簡單，“儲能+可再生能源”的獨立微電網(wǎng)的可行性主要是成本約束，就是儲能成本和可再生能源的成本。只有當儲能成本加可再生能源成本小于傳統(tǒng)能源成本加輸配電成本時，這種模式才具備基本的經(jīng)濟驅(qū)動力。根據(jù)目前情況，“儲能+可再生能源”的微電網(wǎng)最終成功，可能還需要多年的技術進步才得以實現(xiàn)，但不是遙不可及，由于其帶來的可能沖擊巨大，傳統(tǒng)的能源企業(yè)務必小心關注。
