三峡科研院毕然：多元储能关键技术研究与应用实践

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10月10-12日，由中国电池工业协会主办的IBIE2025电池博览会同期会议2025中国国际电池应用大会暨第三届中国国际新型储能发展峰会在深圳召开。中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院综合能源技术研究中心专业师毕然，分享《多元储能关键技术研究与应用实践》主题报告。

毕然表示，面对新型电力系统建设需求，国家层面不断完善新型储能政策体系，推动新型储能技术创新和高质量发展；同时，也明确提出了新型储能多元化协同发展的实施路径。在行业共同努力下，新型储能技术不断突破，锂电池性能持续提升，压缩空气、全钒液流电池等多种规模化储能正在加快商业化进程，钠离子电池、超级电容器等一批新型储能技术正在加速示范应用，标志着我国新型储能技术进入高速发展阶段。

 

随后，他介绍到，三峡集团作为全球最大的水电开发运营企业，始终坚持服务国家重大战略、推动清洁能源产业升级。截至 2024 年底，其可控装机规模达 1.58 亿千瓦，年度总发电量 4574 亿千瓦时，清洁能源发电量占比 94%，可再生能源发电量位居全球第一；除水电外，集团新能源总装机规模已突破 6400 万千瓦，成为重要的清洁能源业务板块之一。

 

在大力发展新能源的同时，三峡集团也将新型储能列为 “十四五”“十五五” 期间重点业务，目前其投资建设的已并网新型储能项目，技术路线涵盖锂离子电池、全钒液流电池、压缩空气储能、熔盐储热等多类型，应用场景覆盖源侧、网侧和用户侧，并已在多个领域开展关键技术研究与应用探索。

 

此外，毕然指出，开展多类型储能技术混合应用已成为应对新型电力系统多样化需求的发展趋势，配置方式、协调控制、运行方法等技术将在发挥混合储能价值中起到关键作用。

 

三峡集团在内蒙古乌兰察布建设的 “源网荷储” 技术研发试验基地，是集研发、实证、应用于一体，聚焦多元化新型储能、并网控制、电力电子、系统仿真与储能检测等技术研究与应用示范的综合性科研平台，该基地按 “源网荷储” 一体化架构总体规划设计，其中 “储” 涵盖 8 种具有应用前景的新型储能技术，这些储能设施通过验证技术性能、探索运行方式，为多类型混合储能研究提供了坚实硬件基础，而如何对多类型储能进行协调控制管理，使其在 “源网荷储” 分布式能源系统中协同高效运行，是基地建设前需验证的重要工作。

 

针对基地规划建设的多类型储能，研究团队开展了多元混合储能的协调管理与运行优化研究。毕然表示，项目初期，多类型混合储能面临协同性不足、求解速度慢、设备运行效率低三大核心问题与难点。

 

为此，团队提出 “分而治之，协同优化” 思路，创新形成含多类型储能的 “双层 - 双阶段” 解耦式运行优化方法。将能量型与功率型储能分类处理，通过差异化控制策略实现 “长时与短时、能量与功率” 的双维度平衡。

 

针对含多类型储能的分布式能源系统，研究明确了两大优化目标，即 “最大化可再生能源消纳” 与 “最小化电网交换功率”，并构建多优化目标函数。同时，将有功功率约束纳入考量，保障系统安全稳定运行。

 

鉴于基地中能量型储能占比高，单一储能优化易引发变量维度灾难，团队针对性采用 “聚合降维” 方法。以释能时长为特征，将特性相似的储能系统聚合为集群，最大限度降低变量维度，提升求解效率。储能集群出力系数按子储能系统额定功率占比设定。引入充 / 放电行为一致性约束，避免多个能量型储能集群出现内部环流，在降低求解难度的同时，保障集群充 / 放电同步，提升运行效率与安全性。

 

功率型储能系统采用基于频带特征的运行控制方法。通过卡尔曼滤波法提取功率信号中的中低频分量，完成功率信号分离，再根据功率型储能实时状态动态分配出力值，最终实现功率平抑。

 

毕然透露，通过算例仿真，已验证 “双层 - 双阶段” 解耦式运行优化方法，以及多能量型储能 “聚合降维”“充放电行为一致性约束” 等关键技术的有效性与优越性。目前，基地多类型储能已建设完成，即将进入联合试运行阶段，上述优化方法已部署至能量管理系统，后续将通过实际运行验证其实效性。

 

三峡集团在新型储能领域成果显著，已承担 10 余项国家 / 省部级重大科技项目，参与多个国家级科创平台建设，取得 6 项能源领域首台（套）技术装备，斩获 20 余项国家 / 行业级奖项，持续为新型储能技术创新与高质量发展贡献力量。

 

当前，新型电力系统对灵活性资源的需求驱动着储能多元协同发展，混合储能应用正从 “单一示范” 向 “规模化集群” 跨越，实现从 “技术耦合” 到 “系统生态构建” 的演进，未来仍需聚焦关键技术突破与应用场景拓展，通过产业链协同构建 “技术 - 应用 - 市场 - 政策” 闭环，推动混合储能实现可持续发展。

2025年10月24日 16:33
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