Angetrieben durch das „Dual Carbon“-Ziel durchläuft das globale Energiesystem einen tiefgreifenden Wandel von traditionellen fossilen Brennstoffen hin zu einem von erneuerbaren Energien dominierten System. In diesem Prozess sind Energiespeichersysteme mit ihren einzigartigen zeitlichen und räumlichen Energiekontrollfähigkeiten zu einer zentralen Komponente bei der Gewährleistung der Sicherheit und Stabilität des Energiesystems und der Verbesserung der Effizienz der neuen Energienutzung geworden und werden von der Industrie als zentraler Dreh- und Angelpunkt beim Aufbau eines neuen Energiesystems angesehen.
Das Wesen von Energiespeichersystemen besteht darin, die zeitliche und regionale Speicherung und Freisetzung von Energie durch technologische Mittel zu erreichen und so das zeitliche und räumliche Missverhältnis zwischen Energieerzeugung und -verbrauch zu überbrücken. Bei intermittierenden und schwankenden erneuerbaren Energiequellen wie Wind- und Solarenergie führt eine groß angelegte Netzanbindung häufig zu Problemen wie Netzungleichgewichten sowie Spannungs- und Frequenzstörungen. Energiespeichersysteme können überschüssigen Strom während der Spitzenstromerzeugung absorbieren und Energie während der Spitzennachfrage oder der Erzeugung außerhalb der Spitzenzeiten abgeben, wodurch Netzspitzen entlastet werden, die Belastung verringert und die Drosselungsraten bei Wind- und Solarenergie erheblich reduziert werden, was einen praktikablen Weg für den effizienten Verbrauch erneuerbarer Energien darstellt. Darüber hinaus können Energiespeichersysteme in Szenarien wie der Notfallreaktion bei Netzfehlern, der Autonomie verteilter Energie-Mikronetze und der Reaktion auf benutzerseitige Nachfrage auch eine Rolle bei der schnellen Energieunterstützung und flexiblen Anpassung spielen und so die allgemeine Widerstandsfähigkeit des Energiesystems verbessern.
Aus technologischer Sicht hat sich die Energiespeicherung auf mehreren parallelen Wegen entwickelt. Pumpspeicherkraftwerke, die auf ausgereifter Technologie und großen Kapazitätsvorteilen basieren, übernehmen seit langem die entscheidende Aufgabe, Spitzenwerte auf Netzebene zu glätten. Elektrochemische Energiespeicher zeichnen sich durch schnelle Reaktion und flexiblen Einsatz aus, wobei Lithium-Ionen-Batterien aufgrund ihrer Energiedichte und wirtschaftlichen Vorteile den Markt dominieren. Neue Technologien wie Natriumionenbatterien und Vanadium-Redox-Flow-Batterien erzielen weiterhin Durchbrüche in Bezug auf Sicherheit und Lebensdauer und erweitern die Anwendungsszenarien. Druckluft-Energiespeicher, Schwungrad-Energiespeicher und supraleitende magnetische Energiespeichertechnologien zeigen in bestimmten Bereichen ebenfalls einen einzigartigen Wert. Die synergetische Entwicklung dieser verschiedenen Technologien senkt die Kosten für die Energiespeicherung, steigert die Leistung und legt den Grundstein für ihre groß angelegte Anwendung.
Verbesserte Richtlinien und Marktmechanismen aktivieren die Energiespeicherbranche weiter. Große Volkswirtschaften der Welt haben nacheinander spezielle Energiespeicherpläne und Fördermaßnahmen eingeführt und so den Weg zur Realisierung des kommerziellen Werts der Energiespeicherung durch Kapazitätsausgleich, Öffnung des Marktes für Hilfsdienstleistungen und andere Maßnahmen geklärt. Mit der Vertiefung der Strommarktreformen erweitert sich der Spielraum für die Energiespeicherung zur Teilnahme an verschiedenen Arten von Transaktionen wie Frequenzregulierung, Reserve und Spot-Arbitrage ständig, und Investitionsrenditemodelle werden immer klarer. Branchenanalysen deuten darauf hin, dass die Energiespeicherkapazität in den kommenden Jahren weiterhin rasant wachsen und sich zu einem der vielversprechendsten Wachstumstreiber der Energiewende entwickeln wird.
Als Bindeglied zwischen Energiequellen, Netzen, Lasten und Speicherung tragen Energiespeichersysteme nicht nur dazu bei, Engpässe bei der Absorption erneuerbarer Energien zu überwinden, sondern treiben auch den Wandel hin zu saubereren und intelligenteren Energieerzeugungs- und -verbrauchsmustern voran. Mit technologischer Iteration und Modellinnovation wird es zweifellos eine immer wichtigere Rolle im globalen CO2-Neutralitätsprozess spielen.