但是，可再生能源也有固有的缺陷，風(fēng)能和太陽(yáng)能都有波動(dòng)性和間歇性，大規(guī)模接入電網(wǎng)會(huì)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(shuō)，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(duì)其的接納能力和電網(wǎng)成本，而儲(chǔ)能技術(shù)是破解這個(gè)難題的關(guān)鍵。
通常討論的儲(chǔ)能技術(shù)一般是指儲(chǔ)電，即通過(guò)一定的物理和化學(xué)手段將電能存儲(chǔ)起來(lái)。目前已經(jīng)成熟商業(yè)化應(yīng)用的儲(chǔ)能技術(shù)包括抽水儲(chǔ)能和壓縮空氣儲(chǔ)能。隨著電池成本的不斷下降，大容量電池儲(chǔ)能也開(kāi)始得到廣泛關(guān)注。從儲(chǔ)能的技術(shù)路徑選擇上，抽水儲(chǔ)能和壓縮空氣儲(chǔ)能受到地理?xiàng)l件的限制，規(guī)模發(fā)展存在瓶頸，而且其無(wú)法應(yīng)用于獨(dú)立的微電網(wǎng)；而電池儲(chǔ)能從規(guī)模和使用環(huán)境上都有很強(qiáng)的靈活性。在幾種電池儲(chǔ)能的技術(shù)中，目前最有潛力的是鋰電池，很有可能是儲(chǔ)能發(fā)展的主要方向。
曾幾何時(shí)，儲(chǔ)能技術(shù)還只是科學(xué)家們的討論，美國(guó)的特斯拉（Tesla Motors）一下子把儲(chǔ)能技術(shù)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(jí)一直到電網(wǎng)級(jí)的不同產(chǎn)品，對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)規(guī)模從7千瓦時(shí)一直到10千千瓦時(shí)以上。雖然特斯拉電池從技術(shù)上似乎并沒(méi)有什么創(chuàng)新，但其最大的特點(diǎn)在于電池平衡系統(tǒng)和成本上的優(yōu)勢(shì)。按其家用級(jí)產(chǎn)品Powerwall計(jì)算，儲(chǔ)能成本已低至350美元千瓦時(shí)。
影響儲(chǔ)能投資收益的主要有兩個(gè)因素：一個(gè)是儲(chǔ)能的每個(gè)充放電循環(huán)能夠帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，另一個(gè)是儲(chǔ)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(chǔ)能投資收益的關(guān)鍵，就在于每次循環(huán)過(guò)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(dāng)充放電的價(jià)差在1元千瓦時(shí)以上時(shí)，電池投資就可以收回成本。而中國(guó)許多地區(qū)峰谷電價(jià)差都已經(jīng)大于1元千瓦時(shí)，這些地方的儲(chǔ)能投資已經(jīng)能夠帶來(lái)正回報(bào)，雖然還不是好回報(bào)。
簡(jiǎn)單歸納，未來(lái)儲(chǔ)能技術(shù)的具體應(yīng)用上，可以有三種模式：第一種是“儲(chǔ)能+大電網(wǎng)”，即用戶可以在電價(jià)低時(shí)儲(chǔ)電而在電價(jià)高時(shí)由儲(chǔ)能系統(tǒng)供電。這種模式相當(dāng)于利用大電網(wǎng)的峰谷電價(jià)差進(jìn)行套利。目前美國(guó)和歐洲都已經(jīng)有了利用儲(chǔ)能進(jìn)行電力套利的項(xiàng)目。在中國(guó)東部一些峰谷價(jià)差較大的地區(qū)，利用儲(chǔ)能進(jìn)行電力套利在經(jīng)濟(jì)上也已具備可行性。從電網(wǎng)的角度來(lái)看，電力套利的存在使得電網(wǎng)可以利用價(jià)格工具來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)峰，因此對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)效率是有好處的。但該模式更多的只是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)負(fù)荷的調(diào)節(jié)，對(duì)于能源結(jié)構(gòu)的影響和低碳發(fā)展的作用則相對(duì)有限。
第二種模式是依靠“儲(chǔ)能+可再生能源”建立的獨(dú)立微電網(wǎng)，與電網(wǎng)分離運(yùn)行。這一微電網(wǎng)是一個(gè)完整的自我控制系統(tǒng)，作為完整的電力系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)功率平衡控制、系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化等方面的功能，可以孤立運(yùn)行。由于其能夠徹底擺脫對(duì)于傳統(tǒng)能源和大電網(wǎng)的依賴，可以實(shí)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(yùn)行，這就是現(xiàn)實(shí)中常常會(huì)看到的第三種模式，既“儲(chǔ)能+可再生能源+大電網(wǎng)”。儲(chǔ)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(wú)，交換一部分的電能，用戶可以根據(jù)電價(jià)進(jìn)行權(quán)衡后選擇最優(yōu)的儲(chǔ)能規(guī)模。根據(jù)目前電池投資的盈虧點(diǎn)，該模式要想實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的吸引力，還需要電池與可再生能源成本的進(jìn)一步降低。有學(xué)者對(duì)德國(guó)的“光伏+儲(chǔ)能+大電網(wǎng)”的模式進(jìn)行過(guò)評(píng)估，只有0.28歐元千瓦時(shí)的電價(jià)，按4%的貼現(xiàn)率計(jì)算，儲(chǔ)能加光伏發(fā)電才能勉強(qiáng)實(shí)現(xiàn)盈利。
“儲(chǔ)能+可再生能源”的獨(dú)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(lái)。一方面，應(yīng)對(duì)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(wèn)題；以及由于解決目前可再生能源嚴(yán)重的市場(chǎng)消納困難和遠(yuǎn)距離輸電成本，需要盡可能在靠近負(fù)荷中心設(shè)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(jì)性。
由于概念簡(jiǎn)單，“儲(chǔ)能+可再生能源”的獨(dú)立微電網(wǎng)的可行性主要是成本約束，就是儲(chǔ)能成本和可再生能源的成本。只有當(dāng)儲(chǔ)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(shí)，這種模式才具備基本的經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)力。根據(jù)目前情況，“儲(chǔ)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(shù)進(jìn)步才得以實(shí)現(xiàn)，但不是遙不可及，由于其帶來(lái)的可能沖擊巨大，傳統(tǒng)的能源企業(yè)務(wù)必小心關(guān)注。
