摘要：随着社会经济以及工业发展速度的不断加快，随之带来的环境污染问题也愈发的严峻，同时，也让能源缩减的弊端不断地暴露。为了推动我国能源安全战略的落实，为我国的可持续发展奠定基础，如何能够实现对环境的高效保护，并重视能源的循环利用，已经成为了当前社会发展过程中所关注的重要话题。而在2021年，我国作为世界第二大温室气体排放国家，为响应全球提出的环境保护号召，率先提出了关于碳达峰和碳中和的发展目标，而电力企业作为我国能源领域中的重要力量之一，也成为了积极响应这一战略目标的中坚力量。目前，如何能够利用新清洁能源代替传统的污染能源进行发展，已经成为了传统能源行业转型和优化发展过程中的重要切入点。而储能技术的出现更是为能源的转型利用提供了重要的助力。本文主要是分析了碳中和发展背景下新能源技术以及储能技术的前景与发展趋势，希望能够为推动我国的可持续发展提供参考意见。

关键词：碳中和；新能源技术；储能技术；发展策略

随着全球各国对于环境保护以及能源高效利用的工作不断引起重视，我国也加入了环境保护行列中，希望能够建立起以新能源发展为主体的能源战略新思路和方法，从而为改善我国地区发展环境、谋求人类长远发展的福寿提供助力。而新能源的概念较为广泛，从广义上来说新能源属于大概念类型，是基于环境污染背景下诞生的全新能源种类，这种能源在利用过程中相比于传统的能源来说清洁性更强，并且能够有效地缓解我国能源枯竭的不利局面，从而更好地代替人们在日常工作以及生活过程中，对于传统能源的需求。而新能源主要是指非常规能源外的其他能源，目前，以太阳能、风能和水能、地热能以及海洋能为主要发展形势，能够为人类提供取之不尽的应用能源。新能源最大的特征在于其可持续力以及储量的丰富性，应用过程中所造成的环境污染效率也相对较低，这些优势也奠定了新能源在人类社会未来发展过程中所扮演的角色，更成为了开辟环保世界发展的新方向以及中坚力量。而在碳中和的目标背景下，如何能够保障新能源力量在应用过程中的稳定性，就需要关注储能技术的发展。在十三五期间，我国的新能源年发电增速就已经超过了32％，而在十四五期间，为了能够持续推动能源革命的全新进步，更要持续把握世界新能源发展的总体趋势，通过合理布局，不断地探究新能源技术以及储能技术的应用，从而为中国能源战略目标的落实提供助力。

一、碳中和背景下新能源发展过程中存在的困境

（一）新能源发展的碳减排责任重大

近年来，随着经济全球化脚步的不断加快，国内市场开始逐步与国际市场之间相互接轨。而我国作为制造大国，在逐步走向世界平台的进程中，也在对外贸易领域中取得了巨大的成就，同时，带动了中国经济总量的不断提升和发展。但是，中国经济在转型建设的发展阶段中，仍然面临着过度依赖能源的困境，经济总量提升过程中，大比例的提升来源都是由能源消耗的传统行业所换来的成果，这也与我国在发展过程中所建立的绿色发展、环境保护理念之间格格不入，而在社会化生产的进程中，电力行业作为推动国家不同行业发展的重要支撑力，若失去电力行业的支撑，任何行业在建设过程中将失去活力。但是关于电力行业碳排放量居高不下的问题，却成为了制约电力行业可持续发展最关键的瓶颈，在新的发展理念背景下，想要实现迅速的前行，那行业所面临的碳排放压力巨大，这也是落实碳减排工作的重大难点之一。在未来的发展规划中，我国电力企业必须要逐步落实相对约束的理念，但考虑到我国不同行业对于能源的需求总量巨大，想要在资源紧张的局面下达到减排的目标具备十分大的压力[1]。

（二）突破性的新能源低碳技术支撑力度不足

想要推动国家在建设与前行的过程中实现全方位的绿色化发展和可持续发展，就必须要有先进的清洁技术和能源技术作为支撑条件。现如今，我国在发展过程中存在的技术力量不足，已经成为了不同行业面临的现实问题，只有竭尽全力开发更加前沿的科学技术，才能突破我国在低碳道路上存在的低谷，从而创新各项行业的产能，带动我国发展速度的不断提升。例如，对于我国的核心行业电力行业来说，在发展过程中就必须要大力投入对于脱碳技术的研究工作，能够从技术领域着手，不断地找准切入点，才能够更好地实现碳中和的发展目标。但以我国不同行业目前的发展状况来看，针对碳减排的突破性技术研究力度仍然不足，多项清洁性技术的研究工作仍然处在不成熟的发展阶段，依旧没有形成相应的发展规模和体系，在实践的应用环节中也无法得到普及。因此，想要构建更加完善和健全的创新低碳技术依然任重而道远[2]。

（三）新能源的发电设备更迭速度较快，研发实力不足

新能源事业的前行需要以先进的设备和技术作为支撑条件，才能实现最终的发展目标[3]。以我国电力行业为例，从当前国家的电力发展规模上来看，考虑到新能源发电技术以及设备的更迭速度十分高效，而各类型先进的技术，基本上还没有得到普及，就已经在市场中被其他的新技术所替代，这也是新能源技术在发展过程中所面临的现实瓶颈。虽然我国的电力设备和企业在不断地探索中也摸索出了一定的经验，并且在设备研发和技术研发过程中，始终保持着积极的态度，但是从这些新能源设备的可靠程度上来看，依旧与发达国家之间存在一定的差异，设备在应用过程中的稳定性以及能源转化效率都相对低下。目前，我国的风力发电技术以及水能发电技术已经取得了经济方面的转化，而光伏发电领域更是获得了理想的成效，单纯从技术发展的角度上来看，我国在新能源技术开发过程中曾多次刷新并保持着商业化晶硅电池转化效率的世界纪录。但尽管如此，距离双碳目标的落实依然存在较大的差距，特别是在一些新设备的使用过程中，仍然无法保障这些设备的应用稳定性和整体动力，产学研的研究成果转化效率较低也成为了制约新能源建设的重要因素[4]。

二、碳中和背景下新能源储能技术的发展

（一）水上光伏技术

传统的光伏发电站基本都集中于陆地上，并且，对于与区域电网的可接入性提出了极为严格的要求。而水上光伏发电技术的应用，需要在水上建立发电站，其本身的建设空间约束性较小，对于周边的环境也不会产生较大的负面影响。根据现有的研究结果显示，水面的光反射率高达0.69%，其反射的效率明显比陆地要更高，再加上水上的温度较低，更有利于光伏发电组件的散热，从而保障光伏发电站的可持续运行。目前，水上光伏发电技术主要的实现形式包括以下两个方面：第一，采用桩基固定结构建设发电站，这种建设方式与陆地建设的发电站基本类似，可以将桩基结构固定在水下，但整体的施工成本投入相对较高，并且施工难度也相对较大[5]。第二，适用于深水领域的漂浮发电站。这种发电站在构建过程中，并不会在水下设置固定的结构，光伏发电组件只需要在水上的浮动模块中渗透。利用这种方式不仅能够确保光伏发电组件的应用稳定性，同时也不会受到固定区域条件的限制。但考虑到我国不同水域在自然气候以及周边环境方面都存在极大的差异性，因此，水上光伏发电技术的研究工作还需要考量多方面的因素[6]。

（二）水上光伏发电技术的发展和应用

相比于地面光伏发电技术来说，水上光伏发电技术能够有效地避免水资源的蒸发问题，并且其空间选择不受约束，能够保障电池组件的整体应用效率。但考虑到部分发电站的布局结构不合理，很有可能会导致阳光无法直接照射在水面上，从而对周边的水利环境产生了负面影响。因此，目前，我国科研部门已经研究出了薄膜技术和染料敏化太阳能电池技术等等，而政府作为牵头部门，也开始大力扶持各大企业在薄膜技术以及染料敏化太阳能电池领域不断地探索。除此之外，海上光伏发电站的构建也是新的选择方式，其广阔的发展空间和丰富的太阳能源如果可以得到转化，未来更是具有不可估量的发展空间[7]。

三、碳中和背景下储能技术的发展和研究

（一）物理储能技术

物理储能技术又可以分为压缩空气储能技术、飞轮储能技术、超导储能技术以及超级电容储能技术几种类型。其中，压缩空气储能技术主要是采用可压缩的气体，这种气体在压缩之后相比于太阳能、风能以及潮汐能来说，其能量的储存更加的稳定且便捷，但是考虑到气体压缩对于周边的存储环境要求极为严格，因此，整个储能系统在构建过程中需要支付高昂的成本费用。而飞轮储能技术则能够有效地提升新能源发电过程中电力能源供应的安全性和稳定性，对于提升可再生能源的效率具有重要的助力。但目前，国内已经发展成熟的飞轮储能技术，转化率相对较低，这项技术在研究工作中还需要进一步的改进。超导储能技术和超级电容储能技术均是采用电磁原理所展开的储能技术，从理论层面上来看，这类型储能技术具有成本投入较低、速度较快等优势，但考虑在应用过程中的材料以及工业技术的限制性，目前，我国对于这类型储能技术的研究工作仍然处在初步探索阶段[8]。

（二）电化学储能技术

储能技术应用的本质事实上就是实现能量在时间以及空间方面的转化，从而保障能量的供应更加地灵活和可靠。按照技术的不同类型，储能技术又可以分为机械储能、化学储能、热储能以及电磁储能等不同的方案。而目前，国内范围内能够实现普及的储能技术，只有压缩空气储能技术、飞轮储能技术以及抽水储能技术和锂电储能技术等等。但考虑到抽水，储能和压缩空气储能技术本身的容量较大，且整体的放电时间较长，因此，对于一些小规模的可再生能源发电厂来说并不适用，更加适用于一些规模较大的清洁能源发电并网以及电网调峰等应用场景。而电化学储能技术也是未来最具潜力的发展形势之一，电化学储能技术，其本身的应用优势极为显著，一方面，相比于更加普及地压缩空气储能技术来说，这种储能技术的响应速度更快。另一方面，电化学储能技术对于周边存储环境的条件限制性也相对较低，不需要投入高昂的初期成本[9]。

（三）大容量储能和可再生能源发电协同技术

在电力网络中，采用电力储能技术进一步提升新能源发电并网的稳定性以及安全性，也是保障我国新能源技术打开新局面的切入点。而采用电力储能技术，能够针对并网过程中存在的各类型风险问题进行有效地处理，通过针对大容量储能设备的合理规划和应用，可以选择更加合适且高效的储能设备，从而对设备的设计布局以及容量配置等多个方面进行灵活的调整，在多种电力能源相互协调配合的情况下，进一步提升可再生能源的利用效率和整体质量。在实际应用过程中，可以通过引入更加智能化地控制设备，结合现代信息技术和智能数控技术，将数控技术与新能源储能技术之间相互融合，通过并网系统和CAD可视化技术取代传统的人工并网模式，有效地保障清洁能源转化的质量和效率[10]。

结语：

综上所述，在碳中和的发展背景下，我国的清洁能源已经开始进入到了主力发展能源行列中，因此，更应当通过进一步的研究相关的储能技术和新能源发展技术，为保障新能源技术的安全应用和灵活应用提供助力。

参考文献：

[1]乔亚鹏，李佳东，霍敏艳.碳中和背景下新能源与储能技术的发展研究[J].中国市场，2023（04）：4-6.

[2]孙伟卿，王思成，刘宇宸.支撑新型电力系统的储能技术综述与政策解读[J].自动化仪表，2022，43（12）：1-6+18.

[3]周莹，李治燕，周松.“碳中和”背景下储能科技企业融资策略研究——以张家口可再生能源研究院储能产业化公司为例[J].财会通讯，2022（22）：149-155.

[4]苏丽婷.碳中和背景下能源供需双侧协同高质量发展的路径研究[J].佳木斯职业学院学报，2022，38（10）：52-54.

[5].云南省碳中和绿色低碳技术重点实验室创新成果[J].云南科技管理，2022，35（04）：80-81.

[6]赵守国，徐仪嘉.我国西北地区碳达峰碳中和实现路径研究[J].西北大学学报（哲学社会科学版），2022，52（04）：87-97.

[7]杨俊峰，余跃，于娟，王曦.我国锂电储能产业发展趋势与对策建议[J].有色冶金节能，2022，38（02）：28-30.

[8]张智刚，康重庆.碳中和目标下构建新型电力系统的挑战与展望[J].中国电机工程学报，2022，42（08）：2806-2819.

[9]郑琼，江丽霞，徐玉杰，高嵩，刘涛，曲超，陈海生，李先锋.碳达峰、碳中和背景下储能技术研究进展与发展建议[J].中国科学院院刊，2022，37（04）：529-540.

[10].碳中和背景下的清洁能源：科技创新机遇[J].大数据时代，2022（03）：66-80.

作者简介：韩玫，出生年月：1989-10-21，女，汉族，籍贯：河北省邢台市，所在院校：河北机电职业技术学院，职称：工学  学历：研究生，学位：硕士，研究方向：电力系统及其自动化方向。

课题项目：河北机电职业技术学院2023年院级教科研规划项目《大规模新能源接入下的电力系统储能优化配置方法研究》（Z23005）