据能源圈了解到，储能技术能够吸收能量并将其储存，在需要时再释放出来，用于提供能源或电力服务。通过这一过程，储能技术有效地弥合了能源供应与需求之间的时间差，并且在与其他能源基础设施组件结合时，还能克服地理上的限制。储能技术可以在能源系统的各个层面实施，无论是分布式还是集中式，无论是大规模还是小规模的应用场景。尽管某些技术已趋于成熟或接近成熟阶段，但多数技术仍处在早期开发阶段，还需要更多的研究与关注以实现其全部潜能。

在本路线图中，储能技术按输出功率分类：电力和热能（热或冷）。这两类技术既可作为发电机，也可作为消费者，使其有可能将目前互不关联的能源市场（如电力、运输燃料和当地热能市场）连接起来。从广义上讲，储能是一种系统集成技术，可以改善能源供需管理。在许多情况下，单个储能基础设施可以提供多种有价值的能源和电力服务。

本路线图旨在增进各利益相关方对电力和热能存储技术在能源系统不同位置的应用的了解。重点放在与更大能源系统（如电网）相连的存储技术上，而小部分讨论则集中在离网存储应用上。此外，还讨论了阻碍储能应用的现有技术、政策和经济障碍。针对主要能源系统利益相关者群体，确定了消除这些障碍的具体行动。

储能由来

储能技术是大多数能源系统的重要组成部分，可以成为实现低碳未来的重要工具。这些技术使能源供应和需求脱钩，实质上为系统运营商提供了宝贵的资源。在当今的能源系统中，储能部署具有竞争力或接近竞争力的情况很多。然而，监管和市场条件往往不足以补偿储能所能提供的一系列服务。此外，与其他竞争技术相比，某些技术仍然过于昂贵（例如新输电线路等）。

历史上，储能技术主要是作为一种可以利用可调度供应资源和可变需求的投资。今天，对能源系统脱碳的日益重视已使人们认识到储能技术能够提高资源利用效率（例如通过蓄热技术使用余热），并支持增加使用可变的可再生能源供应资源。接下来，重要的是要从系统的角度来考虑能源存储，重点关注它可以在批量、小规模（例如离网）和其他应用程序中提供的多种服务。

目前，研发工作正在进行中，主要目标是降低技术成本，提高现有、新型存储技术的性能。此外，许多政府和行业利益相关者正在确定并试图解决部署过程中遇到的非技术障碍。展望未来，增加使用储能技术的最重要驱动力将是：

1.提高能源系统的资源利用效率

2.增加对可变可再生资源的使用

3.自我消纳和自我生产能源（电力、热能/冷能）的能力不断提高

4.增加获取能源的机会（例如，利用太阳能光伏 (PV) 技术实现离网电气化）

5.电网稳定性日益受到重视

6.提高终端电气化程度（如运输部门的电气化）

路线图的目的、过程和结构

本储能路线图旨在：提高各利益相关方对电力和热能储能技术在能源系统不同位置的应用的认识。全面讨论储能技术的性质、功能和成本。确定成功开发和部署储能技术所需的短期和长期最重要的行动，以支持全球能源和气候目标。明确采取行动，支持实现短期（未来10年）和长期（到2050年）目标的进展。

本路线图的编制得到了包括工业界、学术界、消费者权益组织和政府机构在内的众多相关方和利益相关者的支持。在开展分析和建模工作的同时，储能路线图团队还举办了三场专家研讨会。

路线图范围

储能技术的价值在于其在能源系统中不同位置提供的服务，包括热变热、电变电、电变热和热变电应用。因此，本路线图包括在这些应用背景下对储能技术的讨论。能源系统中的不同位置分别称为发电（供应）、输配电和终端使用（需求）。

本路线图中提出的愿景重点集中在国际能源署2014年能源技术愿景，在ETP 2014中，有一章专门讨论了储能技术作为电力系统中的灵活性和系统集成资源。由于建模的限制，路线图中的本节仅提供了部分潜在角色的定量细节。本路线图中建议的行动超出了这一愿景，并专注于一种更全面的方法来推进和部署这些技术。

本路线图包括电力和热存储技术的讨论、案例研究和方框。作为本路线图的补充，国际能源署还编写了《储能技术附件》，其中包括有关电力和热能储存技术的更多详细信息和大量项目实例。

这是国际能源署第一份专门针对储能技术的技术路线图。国际能源署之前的出版物已将储能技术作为能源系统支持机制进行了讨论，包括专门针对智能电网、建筑物供热和制冷设备、水电和聚光太阳能（太阳能热发电）的路线图。国际能源署的现有项目，如 "可变可再生能源并网"（GIVAR），重点关注全球特定电网系统的灵活性需求。此外，国际能源署储能节能研发项目实施协议 (IA) 和能源技术系统分析项目实施协议 (IA) 最近出版了几份出版物，专门讨论储能技术和实施机会，作为其在该领域正在开展的工作的一部分。

该路线图回应了人们要求对能源存储技术在全球能源系统脱碳过程中所能发挥的作用进行更深入分析的要求。它应该被视为一项正在进行中的工作和一个讨论的起点。随着全球数据集和相应分析的改进，场景和洞察力将不断演变。此外，随着技术、市场和政策环境的变化，需要分析和关注的其他需求和领域将会被曝光。

储能应用

储能技术的价值在于其在能源系统不同位置提供的服务。这些技术可用于整个电网、专用供热和制冷网络以及分布式系统和离网应用。此外，它们还可以为能源系统的供应、输配和需求部分提供基础设施支持服务。从广义上讲，它们可以成为具有供应和/或需求方可变性的系统运营商的宝贵工具。后者历来是能源系统的一部分。在向可变可再生能源渗透率增加的过渡中，前者日益受到关注。

能源系统中特定应用的储能系统的主要特点

储电技术的应用可以从功率应用和能量应用两个方面来讨论。功率应用指的是需要在相对较短的时间内（如几秒或几分钟）输出高功率的应用。而能源应用则需要在储能系统额定功率或接近额定功率的情况下放电数分钟至数小时。

主要应用定义

1.季节性储能 将能源储存数天、数周或数月，以弥补能源系统供需双方较长期的供应中断或季节性变化的能力（例如，通过地下热能储存系统在夏季储存热量，供冬季使用）。

2.套利/贮存交易 在低需求时期贮存低价能源，然后在同一市场的高价时期出售，这被称为贮存交易。

3.频率调节 在正常情况下，平衡控制区内不断变化的供需关系称为频率调节。

4.负荷跟踪 继频率调节之后，在正常情况下运行的第二个持续电力平衡机制是负荷跟踪。负荷跟随管理的系统波动时间范围从 15 分钟到 24 小时不等，可以通过自动发电控制，也可以手动控制。

5.电压支持 在正常情况下，为维持输配电系统的电压水平而注入或吸收的无功功率称为电压支持。

6.黑启动 在电力系统崩溃、所有其他辅助机制失效的罕见情况下，黑启动功能可使电力供应资源在不从电网拉电的情况下重新启动。

7.输配电网拥堵缓解和基础设施投资延期 储能技术用于在时间和/或地理上转移能源供应或需求，以缓解输配电网的拥堵点，或推迟对输配电基础设施进行大量投资的需求。

8.需求转移和减少峰值 可以转移能源需求，使其与供应相匹配，并协助整合可变供应资源。通过改变某些活动（如加热水或空间）的时间来促进这些转移，并可直接用于积极降低最高（峰值）能源需求水平。

9.离网 离网能源消费者通常依靠化石或可再生资源（包括可变可再生能源）提供热能和电能。7 为确保可靠的离网能源供应并支持当地资源使用水平的不断提高，可利用储能来填补可变供应资源与需求之间的缺口。

10.可变供应资源整合 利用储能改变和优化可变供应资源（如风能、太阳能）的输出，缓解输出的快速和季节性变化，弥合供需之间的时间和地理差距 ，以提高供应质量和价值。

11.余热利用 储能技术用于在时间和地理上实现热能供应（如热电联产设施、热电厂）与需求（如用于建筑物供暖/制冷、供应工业加工热能）的脱钩，以利用之前浪费的热能。

12.热电联产 电能和热能储存可用于热电联产（CHP）设施，以弥补电力和热能需求之间的时间差。

13.旋转和非旋转储备 电力供应的储备能力用于补偿发电资源的快速、意外损失，以保持系统平衡。这种储备能力根据响应时间分为旋转储备能力（响应时间小于 15 分钟）和非旋转储备能力（响应时间大于 15 分钟）。一般来说，响应时间越快对系统越有价值。在某些地区，储备容量被称为 "频率控制储备"。