储能系统是指将电能等形式的能量，通过不同媒介存储起来，在有需要的时候再将其释放的一种系统。
按照存储方式的不同，可以分为化学储能和物理储能。化学储能包括氢、碳氢、碳氢氧还有电化学储能方式。电化学储能中又包括锂离子电池、液流电池、铅蓄电池和钠基电池等。物理储能则有抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能和盐熔储能等。各种储能方式的系统功率和放电时间对比如下图。
大规模储能系统通常以集装箱作为载体，在其中组装了电池系统、能量管理系统、电池管理系统（BMS)、变流器系统(PCS）、冷却系统、消防系统以及照明和监控系统。
电池系统：通常由数个电池簇组成，电池簇则由数个电池包组成，视电池包结构的不同，电池包中可能带有电池管理系统(BMU)。
能量管理系统：称为EMS(Energy Management System)，主要是对电站的实时运行状态信息进行监控，包括系统功率曲线、电池电压温度信息、累计处理电量信息及其他约定的监测信息。
电池管理系统：称为BMS(Battery Management System)，主要对电池组的充放电保护进行管理。充满电时能保证各单体电池之间的电压差异小于设定值，实现电池组各单体电池的均充，有效地改善了串联充电方式下的充电效果。同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状态，保护并延长电池使用寿命。一般是三级架构，即电池包-电池簇-电池系统各有一个控制单元。
变流器系统：称为PCS(Power Conversion System)，锂离子电池输出的是直流电，在电池与电网的相互作用时，需要进行交直流转换，这就需要储能变流器系统。储能变流器可以完成电网和电池的双向能量流动，并通过控制策略实现对电池系统的充放电管理、网测负荷功率跟踪、电池储能系统充放电功率控制和正常及孤岛运行方式下网测电压的控制；具有高转换效率、宽电压输入范围、快速并离网切换和方便维护等特点，同时具备完善的保护功能，如孤岛保护、直流过压保护和低电压穿越（可选）等，满足系统并、离网要求。
冷却系统：因为锂电池对系统运行温度有范围要求，所以需要控制环境温度。通常来说有风冷和液冷两种形式。风冷作为传统的冷却方式，技术成熟，应用广泛，缺点则是需要留有风道，整体体积较大；液冷则是最近逐渐流行的冷却方式，特点在于采用液体降温，有更高的冷却效率，同时不需要风道，使整体的体积更小，能量比更高，缺点则是价格较高，技术不如风冷成熟。
消防系统：锂离子电池系统较传统的铅酸电池来说，发热量较大，热稳定性也不如铅酸电池，在运行过程中有起火的风险。因此消防系统是锂离子电池储能中的重要组成部分。集装箱储能系统一般采用管网式消防，介质为七氟丙烷或者全氟己酮，也有结合使用水喷淋的案例。在较小型的工商业储能和移动储能里面，还可以采用气溶胶的方式，
下面聊聊储能系统的解决方案：
一、发电侧储能系统解决方案
随着新能源的大幅接入，发电侧的储能作用日益凸显。储能系统能够改善光伏、风电限发问题，提高经济性；减少瞬时功率变化率，减少电网冲击。具体解决方案如下：
1、风电站储能解决方案
储能系统可对现有上网电价较高的风电电站进行改善，解决弃风现象，消除风电随机波动，提高风电电厂电能输出质量，可使风电成为可调度电力，并能参与调峰调频。主要优点包括：
此外，储能系统还可以配合风电场进行储能参与辅助服务，如：储能参与调频、储能参与电网稳定等。
储能系统具有反应迅速、精度高、调节准确等优点，配合火电站进行联合调频，可弥补火电机组速度慢、精度低、方向错（超调）的调频特性。主要优点包括：
•速度快；
•精度高；
•调节准确。
对于现有上网电价较高的光伏电站，储能系统的应用也能带来显著的改善。储能系统可解决光伏电站弃光现象，消除光伏随机波动，提高光伏电厂电能输出质量，可使光伏成为可调度电力，并能参与调峰调频等辅助服务。主要优点包括：
•减少弃光，提高经济性；
•提高功率预测精度，减少电网冲击；
•平滑功率随机波动，提高电能质量。
直流母线方案
交流母线方案
随着新能源的大规模接入，电网侧储能的作用更加凸显。电网侧储能是辅助服务的有效调节工具并可推动电力市场化和电力现货交易的进程。具体解决方案如下：
储能系统能够实现调峰调频控制，实时监测负荷波动，快速响应电网调度，提高电网频率稳定性。同时，储能系统也能够根据电网功率因数变化，动态调整电网无功，减少系统损耗，保障电网可靠运行。此外，储能系统还可以参与辅助服务，如二次调频、有偿调峰、AVC、旋转备用等。
结合光伏和储能系统，用户可以通过生产-存储-消耗的模式有效地管理家庭和工商业的能源循环。这种模式是未来智慧能源系统的重要组成部分。
微电网系统是一个能够按照预定目标，实现自我控制、保护和管理的发配电系统。既可以与外部电网并网运行组成联网微电网，也可以孤立运行组建独立微电网。储能系统是微电网中不可或缺的单元，可实现微电网内部电力平衡，为负荷提供平稳电力。具体解决方案如下：
微电网中综合应用风能、太阳能、生物质能等多种能源利用方式，其中储能起稳定器和调节器的作用。同时分布式电源大量接入配电网对电网的电能质量、供电可靠性、网损及安全运行会产生一定的影响。在微电网中实施分布式微电网储能，调控分布式电源和负荷协同运行，并可实现峰谷价差套利，参与电网一次调频、自动发电控制、调峰、无功调节、备用、黑启动等辅助服务。此外，微电网中的交流母线连接方式便于集中管理。储能系统还可以实现微网黑启动。
对于大功率（MW级以上）的独立微网，交流母线方案能够降低各输入源的耦合程度，提高可靠性。在离网调节下运行时，储能系统或柴油发电机为整个微网提供电压和频率支撑。能源管理系统（EMS）对光伏、风电、及负荷进行电量使用分析预测，实现微电网系统安全可靠、经济运行。
“光储充”一体化充电站在充电站的基础上增加光伏发电、储能系统、应急充电等系统进行电网智能互动，在协助电网调峰、平滑输出电能、提高电网稳定性方面起到关键作用。
直流母线接线方案：这种方案采用了直流母线供电的架构，直流母线主要为直流桩提供充电电能。通过DC/DC充电模块将直流母线上的直流电变换为与新能源汽车充电的匹配电压范围。这种方案具有直流耦合、减少直交变换损耗等优点。
随着储能技术的发展，储能系统在许多领域都有着广泛的应用场景。其中包括电力市场、电网运行、新能源汽车充电站等。同时，根据不同的应用场景，我们需要配置不同类型的储能设备和相应的管理系统。
在电力市场中，储能系统可以作为一种调节工具，帮助电力供需双方实现平衡。例如，在峰谷时段，储能系统可以通过储存多余的电能，并在需要时释放出来，以缓解电力供需矛盾。此外，储能系统还可以参与电力现货交易，提供相应的辅助服务，如调峰、调频等。
在电动汽车充电站中，储能系统可以起到以下几个作用：
* 存储电动汽车充电过程中产生的电能，并在此过程中进行电能质量优化；
* 存储充电桩运行时的能量输出，以便应对不同负载情况下的波动；
* 作为充电桩的运行平台，在紧急情况下提供临时充电服务；
* 作为移动充电设备的关键部分，提升设备的灵活性；
根据电动汽车充电站的需求，我们需要配置相应的电池设备以及管理系统。此外，储能系统还可以配合电力管理系统进行数据采集和分析，提高充电设施的智能化水平。
随着智能家居的普及，储能系统也可以应用到智能家居领域。例如，通过家庭中的太阳能发电系统和储能系统，实现家庭用电的自给自足。同时，储能系统还可以提供相应的辅助服务，如调峰、调频等，提高家庭用电的可靠性和经济性。
综上所述，储能系统的应用场景非常广泛，需要根据不同的应用场景配置相应的储能设备和相应的管理系统。同时，随着储能技术的不断进步，我们相信未来储能系统的应用场景将会更加广泛和多样化。
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