將儲(chǔ)能系統(tǒng)的組件或部件組合到混合儲(chǔ)能系統(tǒng)中以獲取收益，一直是一個(gè)有吸引力的前景。在過(guò)去的幾年中，許多“太陽(yáng)能+儲(chǔ)能”和“風(fēng)能+儲(chǔ)能”的項(xiàng)目已經(jīng)成功連接電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)，這是一種電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的彈性和發(fā)電收入增長(zhǎng)的一種結(jié)合。
那么，混合儲(chǔ)能系統(tǒng)在儲(chǔ)能領(lǐng)域所指的是什么?雖然這個(gè)想法并不新鮮，但是這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展還處于早期階段，過(guò)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(chǔ)能系統(tǒng)(HESS)指的是幾種不同類型的儲(chǔ)能系統(tǒng)的混合應(yīng)用，其共同點(diǎn)是將兩種或多種類型的儲(chǔ)能組合在一起形成一個(gè)單一的儲(chǔ)能系統(tǒng)。
沒(méi)有單一的儲(chǔ)能解決方案可以適合每個(gè)電網(wǎng)級(jí)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(jì)的(即“短跑”模式，短時(shí)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(zhǎng)時(shí)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(diǎn)。
混合儲(chǔ)能系統(tǒng)(HESS)通常將“短跑”和“馬拉松”存儲(chǔ)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(chǔ)能為降低成本提供了其他途徑，而兩個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)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(diǎn)階段出現(xiàn)三種類型的混合存儲(chǔ)：
(1)熱儲(chǔ)能/電池
位于德國(guó)不來(lái)梅的一家公用事業(yè)公司與AEG Power Solutions簽約，設(shè)計(jì)和建造一個(gè)用于頻率調(diào)節(jié)的20兆瓦混合動(dòng)力電池/電力熱儲(chǔ)能解決方案。而熱儲(chǔ)能要比電化學(xué)儲(chǔ)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(duì)于固定式儲(chǔ)能電池或鋰離子電池最終會(huì)采用哪種技術(shù)，人們還有許多爭(zhēng)論：液流電池具有成本低和壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，鋰離子電池具有快速響應(yīng)和能量密度大的優(yōu)點(diǎn)。
英國(guó)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(lái)。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(chǔ)能系統(tǒng)。 RedT公司推出的這種電池儲(chǔ)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(jí)電容器/電池
超級(jí)電容器在概念上與電池/電池的混合儲(chǔ)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(shí)間較長(zhǎng)的電池進(jìn)行補(bǔ)充。超級(jí)電容器具有更長(zhǎng)的工作壽命周期，并且具有更快的充電時(shí)間。
2016年，美國(guó)公用事業(yè)商杜克能源公司安裝了一套混合超級(jí)電容器/電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中包括一個(gè)100kW/300kWh Aquion混合離子“鹽水”電池組。這項(xiàng)技術(shù)顯然還沒(méi)有達(dá)到其他混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的商業(yè)成熟度，但它也許在將來(lái)是一個(gè)可行的選擇。
盡管具有很多吸引人的優(yōu)勢(shì)，但混合儲(chǔ)能系統(tǒng)仍然面臨著不利因素，例如混合系統(tǒng)本身會(huì)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(chǔ)能系統(tǒng)的平均成本還沒(méi)有一些具體數(shù)據(jù)。事實(shí)上，目前正在運(yùn)行的例子很少，以至于尚無(wú)法獲得準(zhǔn)確的樣本量。混合儲(chǔ)能的商業(yè)案例必須進(jìn)行驗(yàn)證。混合儲(chǔ)能系統(tǒng)是一個(gè)激動(dòng)人心的機(jī)會(huì)，還是一個(gè)令人無(wú)法接受的風(fēng)險(xiǎn)?人們對(duì)其未來(lái)的發(fā)展有著不同的預(yù)測(cè)。
那么在不久的將來(lái)能否準(zhǔn)確預(yù)測(cè)混合解決方案的成本和收入?混合儲(chǔ)能系統(tǒng)能否成為盈利價(jià)值疊加的關(guān)鍵?混合儲(chǔ)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(shí)間證明一切。
