随着社会经济持续增长，能源资源稀缺问题日益突出，可再生能源发展已成为全球共识。储能技术作为连接可再生能源发电与供给侧需求的重要桥梁，扮演着重要角色。近日，中国工程院院刊《工程管理前沿》(英文刊)第12卷第2期刊文《实现碳中和的储能系统：挑战与机遇》，探讨储能技术的创新路径与应用实践，为能源转型提供重要参考。

当前可再生能源并网面临的最大挑战之一是其间歇性特征对电网稳定性的影响。澳大利亚新南威尔士大学系统与计算学院高级讲师莫华东博士指出，储能系统特别是构网型储能，正成为新型电力系统不可或缺的稳定支撑技术。相比传统“跟网型”储能仅依赖电网存在，构网型储能可独立或主导建立局部电网频率和电压基准，具备“自同步”“黑启动”“惯量模拟”等功能，有效弥补系统惯量和无功不足的问题。同时，储能还可灵活响应新能源波动，保障系统运行的稳定性与安全性。

在电网负荷峰谷差增大的问题上，储能技术同样展现出显著优势。莫华东表示，储能是调节峰谷差的高效工具，通过“移峰填谷”改善负荷曲线，显著提升设备利用率和电网经济性。构网型储能系统还能在轻载时段承担电压支撑功能，减少变压器空载运行损耗；在负荷高峰期则可参与调频调压，避免设备过载。

储能技术不仅是解决电网稳定性和负荷峰谷差问题的工具，更是实现碳中和目标的关键支撑。“储能在构建低碳、安全、高弹性能源体系中具有系统级支撑作用。”莫华东表示，一方面，储能可以提高可再生能源的就地消纳率和输出平滑度，避免“弃风弃光”；另一方面，储能与配电自动化、电动汽车充电设施、建筑负荷管理的深度融合，能够助力能源消费端的“负碳化”。构网型储能还能实现新能源的“孤网运行”与“区域解耦”，在沙戈荒、微电网等典型场景中实现低碳能源自治。

在技术应用层面，不同类型的储能技术因其响应速度、持续时间、部署环境和系统协同程度的差异，适用于不同的场景。“锂电池(BESS)因其高频调节和备用应用的特性，适用于一次调频、快速需求响应、边缘构网等场景，在用户侧和数据中心灵活部署，成本下降明显但仍需政策支撑。”莫华东介绍，抽水蓄能则是目前最成熟的长周期储能方式，适合长时段、大容量的基础负荷搬移，尽管单位成本低，但建设周期长且地形受限；飞轮储能适用于轨道交通、工业电能质量保障等高频次、瞬时功率响应场景；钠硫/液流电池则在10kWh~10MWh的中型系统中表现出较强的适应性，适合工业园区、配电网侧调节。

在AI技术快速发展的背景下，储能系统的智能化水平不断提升，但AI引入的网络安全风险也不容忽视。莫华东博士表示，AI技术在BESS状态估计、寿命预测、主动优化调度中的应用正快速推进，但AI模型带来的“黑盒风险”和潜在网络攻击问题日益突出。对此，他建议从模型、平台和机制三个维度综合应对：在模型端，构建融合电化学知识的算法框架，提升模型决策的可验证性与物理一致性；在平台端，采用联邦学习、边缘部署和本地建模方式，避免云端数据集中带来的隐私泄露和攻击窗口；在机制端，建立电网侧AI算法“准入机制”，并推行“算法溯源、动态审计、异常防控”等治理机制。

尽管储能技术前景广阔，但其大规模应用仍面临“高成本、低规模效益”的困境。莫华东建议，构建辅助服务市场，让储能按响应速度、容量、时长等提供调频、无功等服务获得合理补偿；允许独立储能参与电力现货市场与容量市场，享有与传统电源同等市场地位；推动共享储能商业模式，降低单体项目开发成本，提升收益率；优化储能调度机制与价格信号设计，保障其长期投资回报。(张沛、王郭骥)