一、背景意义
1.1智能电网发展的整体趋势
我国的大城市电网，特别是北京、上海、广州等大型城市的电网逐步形成受端电网，表现为大容量、大机组、超高压、负荷密集等特征。从用电结构看，“十二五”期间第三产业、居民用电比重将有较大提升，预计5年将上升5个百分点以上，由于经济结构的变化，最高用电负荷也逐渐上升。
与传统电网相比，智能电网在发电、输电、配电及用电四大环节中都具有明显的优势，智能电网成为世界各国集中投资的战略型产业。智能电网通过优化传统能源和新能源的供需和应用实现节能，通过特高压技术解决能源结构不匹配问题，通过高效率的配电技术提高整体电网的稳定性和效率，是应对能源危机的必由之路。中国发展智能电网可以参照高铁的发展战略，实现引进技术、实现自我研发、到成功的技术输出的三阶段转换。特别是各国技术标准还没有统一的情况下，中国将凭借规模经济准备自主技术标准的同时，积极参与全球标准的制定，扩大市场支配能力。
1.2智能电网各阶段在发展过程中的主要瓶颈
智能电网的发展具有重要意义，在大电网端，随着电力需求不断增长，对电能质量的提升是发展的必然要求，但在现有发电端和用户端信息不对称的情况下，电力的使用条件提升的程度非常有限，为了避免高峰拥堵电网端始终具有迟滞效应。而随着可再生新能源发电产业正在经历快速发展，在一定程度上解决的用电紧张的情况，以我国风电为例，预计到2020年风电装机容量将超过发电总装机容量的10%。但是，间歇性新能源发电仍存在重要技术瓶颈——发电不稳定性和并网技术问题。国外有关研究表明，如果风电装机占装机总量的比例在10％以内，还可以依靠传统电网技术以及增加水电、燃气机组等手段保证电网安全；但如果所占比例达到20％甚至更高，电网的调峰能力和安全运行将面临巨大挑战。
1.3储能的主要功能，与电网需求的契合
引入储能技术是解决上述问题的主要途径，它可以提高发电厂输出功率的可控性，抑制功率波动，提高电能质量，从而使风力发电、光伏发电等系统成为广泛利用的电力供应系统。
储能技术应用于电力系统，可以改变电能生产、输送与消费必须同步完成的传统模式。目前，我国正在规划与大力发展坚强智能电网，全面覆盖发-输-变-配-用-调的六大环节与信息平台的建设。储能技术将是未来智能电网的重要组成部分，涉及其建设的各个主要环节。同时，储能技术在接纳风电、太阳能发电等间歇性新能源入网方面也发挥着不可或缺的重要作用。发展储能技术的重要意义还包括削峰填谷、调节节约能源、提高电力电网系统效率延迟建设投资、保证电力电网系统安全等方面。
1.4储能方法及在智能电网各阶段的作用
1）发电系统：能量控制管理，峰荷运行，新能源发电并网支持，提高电站稳定可靠性，电站系统黑启动，延缓新建电站投资等。
2）输配电系统：保证电能质量，提高电网稳定可靠性，最大限度利用现有电网以延迟投资建设，缓解电网高峰阻塞等。
3）辅助服务：调节控制频率，节约剩余电能，提供可靠的备用电能等。
4）电力用户端：提高电力系统效率，不间断电源供应，用电电压支撑支持，分时电价管理等。
除了大电网上的应用，在新能源接入和分布式能源、微网端，储能系统是不可替代的，储能单元可起到抑制系统和输出功率的扰动、用于短时过渡供电、调峰填谷、保持电压频率稳定、提供可靠备用电源、提高系统并网运行可靠性和灵活性等作用。
电动汽车与智能电网相结合的V2G技术，使电动汽车具有潜在地参与较小规模电力电网系统调峰调频、电能质量保证和备用电源等应用。电动汽车蓄电池(如铅酸、锂电池等)甚至超级电容器都有可能作为V2G系统的储能单元。
轨道交通由于长期处于启停切换的状态，电网波动很大，采用储能装置可以有效缓解电网的持续波动，而轨道交通的连续性和可控性使得储能的工作条件可控高效，只是对短时间内能量的消纳和释放能力要求较高。
另外随着电动汽车产业逐渐成熟，退役动力电池的处置问题也将成为不远的未来一个重要课题。目前来看，采用梯次利用方式进行动力电池的储能转化是一个可行的方法。一方面解决了动力电池的处理和储能电池来源问题，同时提高了能源的综合利用率，在成本上也可能进行部分节约。
二、国内外现状
2.1储能技术与大规模电力电网系统
基于我国能源分布的特点，当前我国国家电网的建设目标为“西电东送、南北互供、全国联网”。储能技术在大规模电力系统中的应用需要根据不同地区的实际情况而定。大规模电力系统需要较多地利用大规模储能技术以达到储能大容量/功率的要求。从整体上看，大部分大规模储能技术仍处于产业化初级阶段，整体成本还比较高，需要更长时间的运行验证，因此现阶段更多的示范验证工程是有必要进行的。
根据美国能源部信息中心的项目库不完全统计，近10年来，由美国、日本、欧盟、韩国、智利、澳大利亚及我国等实施的MW级及以上规模的储能示范工程达180余项，其中，电化学储能示范数量近百项，非电化学储能形式的示范数量超过80项，储能技术涉及飞轮储能、全钒液流电池、(新型)铅酸电池、钠硫电池等多种形式。从地域分布上看，美国在储能装机规模和示范项目数量上都处于领先地位，项目数量占全球总项目数量的44%，主要为电化学储能项目；西班牙次之，项目数占14%，主要为太阳能热发电熔融盐储能项目；日本占8%，主要为电化学储能项目；我国占8%，全部为电化学储能。从储能类型上看，MW级规模储能示范项目中电化学储能项目数占比为53%，相变储能占比34%，飞轮占比6%，其他类型涉及压缩空气、电磁储能和氢储能等。其中，在电化学储能示范项目数量中，锂离子电池所占比重最高，达48%；其次为钠硫电池和铅酸电池，分别占比18%和11%。
