储能技术与可再生能源发电的结合应用，可能是实现未来可再生能源大规模应用的重要手段。将储能技术与可再生能源发电技术相结合，可以使得储能和可再生能源成为一个联合系统，从而减少波动，增强电力系统的灵活性，使其输出可控和可调度。
储能技术与可再生能源发电的结合应用主要有三种模式。
第一种是负荷管理，用于在可再生能源发电过剩时存储无法及时消纳的电力，在用电高峰时对储存的电力进行分配。当电网负荷低时，利用可再生能源发电对储能装置进行充电，当电网负荷高时，由储能装置向电网供电。对于用户而言，在这种应用模式下，可以利用峰谷电价差套利。对于电网运营商而言，采用这种应用模式可以实现所谓的削峰填谷，减少在电力传输环节的投资支出。
第二种是输出管理，用于平抑可再生能源输出波动性，在可再生能源发电存在富余时进行储存，在可再生能源发电不足时发电使用。在可再生能源发电系统中加入储能装置，可以在一定程度上使电力输出更加稳定，提升可再生能源系统的发电可靠性。
第三种是电源质量管理，即为终端用户提供持续的高质量的供电服务。鉴于可再生能源电力极易受到外界环境的影响，将储能装置作为备用电源与可再生能源电力系统联合使用，可以应对因突发情况而导致的电力中断问题，确保在可再生能源无法发电的期间仍然可以向用户提供电力。
由于可再生能源发电和储能系统成本的快速降低和性能改进，为“可再生能源+储能”模式的推广提供了机遇。近年来可再生能源发电行业大规模发展，其发电成本已经可以与传统能源相比拟，2018年中国光伏发电度电成本与十年前相比下降了近90%，在部分光照资源丰富的地区已实现与燃煤标杆上网电价平价的条件。但是由于以风电光伏为代表的可再生能源自身具有间断性和波动性的特点，要想实现大范围的调度消纳，就必须结合储能系统的配合以增加可再生能源发电的稳定性和可靠性。另一方面，新能源汽车发展助力锂电池行业的快速发展，这在一定程度上也促进了储能系统成本下降，使锂电池储能系统离商业化应用更近一步。
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在政策支持方面，近年来有关储能产业的利好政策陆续出台，对储能行业发展的支持力度不断加大。2017年9月政府发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》，明确指出大力支持储能系统在可再生能源领域的应用，鼓励可再生能源发电项目配置储能设施，促进可再生能源消纳。之后从中央到地方先后出台了一系列储能行业政策，旨在推动储能产业建设，促进可再生能源消纳。这些政策上的利好，也为“可再生能源+储能”的发展提供了很好的发展机遇。
而从电池原材料资源储量的角度出发，中国拥有很好的锂矿产资源禀赋，据估计目前已探明锂矿储量约为320万吨，主要分布在西北地区，其中西藏、青海和四川地区的锂矿资源最为丰富。锂矿作为生产锂电池的重要原材料，其丰富的资源储量也为储能发展提供了资源保障。在技术方面，在多年的产业实践中涌现了一批以宁德时代、比亚迪为代表的，在国际范围内具有影响力的储能技术公司。因此无论是从资源禀赋还是技术储备方面来看，中国在“可再生能源（光伏）+储能”领域的发展都有很大的潜力。
但是，“可再生能源+储能”的发展仍面临许多问题和挑战。
首先，在政策方面，目前与储能有关的行业政策大多还只停留在宏观规划层面，缺乏实施细则，尚未营造出有利于储能行业发展的外部市场环境。相对于储能的重要性，对于储能行业的补贴和税收激励措施还远远不够。
其次，在商业模式方面，储能行业的盈利模式还是过于单一，主要依赖于从峰谷价差中进行套利。除了峰谷价差套利，储能在电力辅助服务以及输配电等领域的价值也应该得到挖掘，以丰富“可再生能源+储能”的盈利模式。
最后，在锂资源开发方面，尽管拥有丰富的锂资源储量，但是由于开发条件相对比较差，配套设施不完善以及环保因素，锂资源的开发利用程度还很低，目前大量锂材料还依赖于国外进口，这为储能行业的高速发展埋下隐患。
未来电动汽车作为移动储能装置，实现电力在电动汽车和电网间的双向输出。鉴于电动汽车的快速发展，每一个电动汽车的动力电池都可以看作是一个移动的储能装置。目前电动汽车产销量快速增长，可以成为未来需要的储能装机容量的一个有力补充。但该模式的实际应用还将面临许多问题，例如用以支撑大量电动汽车的电力传输基础设施建设。此外还需要借助互联网，建设一个为电动车和电网之间互动提供信息交互的平台系统，为用户提供互动信息服务。
退役电池梯级利用主要指将电动汽车上不能满足汽车正常行驶要求，将达到退役标准的电池（比如说电池容量低于80%）拆卸下来，经过回收等一系列工序后重新用于对电池容量和性能要求比较低的储能领域。
在退役动力电池梯次利用的商业运作中，关键是把控退役电池再利用过程中涉及的各个环节的成本。政府一方面需要加大对退役动力梯次利用领域的科研投入，通过技术创新降低梯次利用成本。另一方面，需要商业模式创新，鼓励回收企业实现规模化发展运营。因此，储能行业在制定相关扶持政策时应包括退役动力电池储能的运用。
