將儲能系統(tǒng)的組件或部件組合到混合儲能系統(tǒng)中以獲取收益，一直是一個有吸引力的前景。在過去的幾年中，許多“太陽能+儲能”和“風(fēng)能+儲能”的項目已經(jīng)成功連接電網(wǎng)運營，這是一種電池儲能系統(tǒng)的彈性和發(fā)電收入增長的一種結(jié)合。
那么，混合儲能系統(tǒng)在儲能領(lǐng)域所指的是什么?雖然這個想法并不新鮮，但是這項技術(shù)的發(fā)展還處于早期階段，過去幾年只是真正在電網(wǎng)應(yīng)用方面進(jìn)行的探索。混合儲能系統(tǒng)(HESS)指的是幾種不同類型的儲能系統(tǒng)的混合應(yīng)用，其共同點是將兩種或多種類型的儲能組合在一起形成一個單一的儲能系統(tǒng)。
沒有單一的儲能解決方案可以適合每個電網(wǎng)級應(yīng)用。正如行業(yè)媒體Greentech Media所解釋的那樣，它們通常是為高功率應(yīng)用而設(shè)計的(即“短跑”模式，短時間提供大量電源)或能量密集型應(yīng)用(即“馬拉松”模式，提供一致的低功率長時間的電源)，并在工作壽命、性能、成本方面都有不同的優(yōu)缺點。
混合儲能系統(tǒng)(HESS)通常將“短跑”和“馬拉松”存儲能解決方案相結(jié)合，以滿足具有要求相反的應(yīng)用，例如快速響應(yīng)與電力調(diào)峰。
混合儲能為降低成本提供了其他途徑，而兩個或多個儲能系統(tǒng)可以共享大部分相同的電力電子和電網(wǎng)連接硬件設(shè)備，從而降低前期和維護(hù)成本。
在試點階段出現(xiàn)三種類型的混合存儲：
(1)熱儲能/電池
位于德國不來梅的一家公用事業(yè)公司與AEG Power Solutions簽約，設(shè)計和建造一個用于頻率調(diào)節(jié)的20兆瓦混合動力電池/電力熱儲能解決方案。而熱儲能要比電化學(xué)儲存的成本低得多，這意味著所需的電池容量要小得多，AEG公司表示可以節(jié)省50%的成本。
(2)電池/電池
對于固定式儲能電池或鋰離子電池最終會采用哪種技術(shù)，人們還有許多爭論：液流電池具有成本低和壽命長的優(yōu)點，鋰離子電池具有快速響應(yīng)和能量密度大的優(yōu)點。
英國釩液流電池制造商RedT公司認(rèn)為可以將這二者結(jié)合起來。2017年10月，RedT公司向澳大利亞的莫納什大學(xué)提供1兆瓦混合儲能系統(tǒng)。 RedT公司推出的這種電池儲能系統(tǒng)，其中釩液流電池提供70%-80%的電能，而鋰離子電池為電源需求的激增提供電力。
(3)超級電容器/電池
超級電容器在概念上與電池/電池的混合儲能系統(tǒng)類似，可用于提供快速響應(yīng)的電力突發(fā)，為放電強(qiáng)度較低、持續(xù)時間較長的電池進(jìn)行補(bǔ)充。超級電容器具有更長的工作壽命周期，并且具有更快的充電時間。
2016年，美國公用事業(yè)商杜克能源公司安裝了一套混合超級電容器/電池儲能系統(tǒng)，其中包括一個100kW/300kWh Aquion混合離子“鹽水”電池組。這項技術(shù)顯然還沒有達(dá)到其他混合儲能系統(tǒng)的商業(yè)成熟度，但它也許在將來是一個可行的選擇。
盡管具有很多吸引人的優(yōu)勢，但混合儲能系統(tǒng)仍然面臨著不利因素，例如混合系統(tǒng)本身會有更復(fù)雜的電源管理要求，雖然智能技術(shù)的快速發(fā)展有助于緩解這種擔(dān)憂。
更令人關(guān)注的是，目前的混合儲能系統(tǒng)的平均成本還沒有一些具體數(shù)據(jù)。事實上，目前正在運行的例子很少，以至于尚無法獲得準(zhǔn)確的樣本量。混合儲能的商業(yè)案例必須進(jìn)行驗證。混合儲能系統(tǒng)是一個激動人心的機(jī)會，還是一個令人無法接受的風(fēng)險?人們對其未來的發(fā)展有著不同的預(yù)測。
那么在不久的將來能否準(zhǔn)確預(yù)測混合解決方案的成本和收入?混合儲能系統(tǒng)能否成為盈利價值疊加的關(guān)鍵?混合儲能系統(tǒng)的復(fù)雜性是否增加?這有待于技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，也許時間證明一切。
