伴隨我國新能源產業的迅速發展，儲能技術及其產業的發展日漸成為各方關注的重點。目前儲能在我國的發展剛剛起步，但隨著我國新電改方案的實施，新能源發電、智能微電網、新能源汽車等行業的發展將不斷提速，儲能技術的應用將形成新的發展趨勢。
解決能源存儲需新方案
當前，我國面臨全球范圍內氣候變暖、能源短缺、傳統電網智能化程度低、運行效率低等諸多亟待解決的問題，積極開發新能源和儲能技術，減少人類對化石能源的依賴，已成為業界和科技界研究的熱門課題。
安思卓(南京)新能源有限公司營銷副總經理宋江濤介紹，最近幾年，隨著可再生能源開發利用的急劇增長，有關可再生能源發電并網后是否能夠產生實際經濟價值的爭論從未停止。
由于大部分可再生能源，特別是風能和太陽能坐落在人口較少的地區，并遠離電網，導致電力傳給用戶需要巨大的費用。同時，太陽能不連續性的自然特性和其發電不易并網的特點，導致了嚴重的電力閑置問題，進一步增加了可再生能源發電的生產成本。隨著新能源技術的發展和電網的擴展，到2018年，風能發電成本預期將達到0.14美元/kWh、太陽能達到0.08美元/kWh，比天然氣0.06美元/kWh的售價昂貴。
有關專家認為，因為發電過程中需要更多的煤炭來維持電網的穩定性，風力、太陽能發電將產生更多的二氧化碳排放量，因此需要新的有效的能源存儲解決方案。
風力發電儲能效率需提高
宋江濤認為，隨著能源存儲系統的幫助，過多的可再生能源可以在電力需求低時保留下來，并用于用電需求高的時候。據估計，可再生能源的利用率可以從30%提高到60%，預計將減少一半的電力生產成本。同時，從能源存儲裝置中產生的再生電力是非常穩定、連續的，所以不需要更多的煤炭來維持電網的穩定性。
宋江濤解釋說，目前，電池系統已被廣泛應用于儲存多余的太陽能，由于相關技術的成熟和鉛低廉的價格以及對環境的負面影響最小，鉛酸電池系統是最具成本效益的電池系統，但由于電極硫化引起的相對較短的使用周期，在某種程度上限制了鉛酸電池的應用。
不過，近年來鋰離子電池吸引了大量的關注，因為鋰離子電池有更長的循環使用壽命并且重量明顯減輕。同時，由于鋰離子電池沒有記憶，所以不需要定期完全放電，節省了大量的維修費用。然而，由于鋰元素在地球上的儲備較低，鋰離子電池的生產成本非常高。斯坦福大學的一項研究說，大部分的電池解決方案是不適合風能儲存的，由于其低儲存生產投資比值(ESOI)為5~32，意味著需要儲存風力發電的能源比實際存儲的能源成本更高，因此有必要開發新的解決方案來提高風力發電的儲能效率。
質子交換膜燃料電池電源系統的優點
宋江濤表示，作為地球上最輕的元素，氫具有最高的能源密度，可以通過電將水分解產生。如果水電解槽與風力發電或太陽能電池板集成，氫氣作為能量儲存的媒介可由多余的風力、太陽能發電產生，即通過制氫設備將水電解形成氫氣，并與質子交換膜(PEM)燃料電池集成發電。
在電網高峰時段，可開啟質子交換膜燃料電池站發電來滿足電網要求。由于質子交換膜燃料電池發電過程不涉及氫氧燃燒，因而不受“卡諾循環”的限制，能量轉換率高。而且，發電時不產生污染，發電單元模塊化，可靠性高，組裝和維修都很方便，工作時沒有噪音。所以，質子交換膜燃料電池電源是一種清潔、高效的綠色環保電源。
相比傳統的電池存儲系統，質子交換膜燃料電池電源系統具有兩個顯著的優點：一是循環壽命長。制氫設備通常設計為20年的使用壽命，質子交換膜燃料電池站通常可以可靠運行4萬個小時。最近，Adzic在Brookhaven國家實驗室在質子交換膜燃料電池穩定性上取得突破，將進一步增加該系統的壽命。而增加電池ESOI的最可行的方法是提高循環壽命，因此，質子交換膜燃料電池電源系統有效地儲存風能具有非常好的前景。二是產氫所需的原材料只有純凈水，質子交換膜燃料電池排放的也是純凈的水，非常符合成本效益和環境友好的宗旨。
質子交換膜燃料電池技術提高經濟效益
宋江濤認為，在風力或太陽能混合發電、制氫系統方案得到應用后，現存問題都可以有效地解決，但這種方法的問題是，傳統的發電機電解制氫過程中需要穩定的電流和電壓。
由于風力、太陽能發電是間歇性的，連接到該電源的制氫設備很難正常工作，除非安裝額外的變壓器，但是提高了運行成本。
不過，最近發明的Verde制氫設備克服這個障礙，這項專利技術使制氫設備在任何電流和電壓下得以運行，尤其提高了在間歇性風力、太陽能發電情況下的產氫效率。此外，基于PLC芯片的自動控制系統，Verde制氫設備能強制性地保證這個系統各個組成部分之間的相互協作運行。
宋江濤表示，質子交換膜燃料電池技術的完善與應用對于我國“三北”地區眾多風電、光伏發電企業來說，可有效地與風電、光伏這類不穩定的電源結合，利用棄風、棄電來進行電解水制氫，通過能量的轉化來實現棄風、棄電的有效利用，從而提高風電、光伏發電企業的經濟效益?？傮w來說，質子交換膜燃料電池技術與風能或太陽能一體化的能量存儲系統，能顯著提高可再生能源的利用效率，給并網發電帶來經濟效益。因此，從提高其經濟性和環境保護的方面來考慮，穩步持續發展可再生能源和提高可持續能源并網率是必要的。
