當前，世界各國的電力系統正在經歷深刻的變革。隨著技術進步與成本下降，可再生能源飛速發展，與可再生能源相關的系統集成問題日益突出。電力系統靈活運行能力被視為電力系統優化的關鍵，提高系統靈活性對可再生能源并網至關重要。

日前，歐洲電力傳輸系統運營商協會發表了一份報告，重點對目前歐洲電力系統中新興靈活性研發與應用進展進行了梳理。

（1）工業負荷需求響應

技術特點：高負荷用電行業具有較大的負載和快速的響應時間，可以根據電網情況調整用電，工業負荷還可以通過調整其有功和無功功耗提供電壓支撐服務。

技術成熟度：應用期。

技術應用情況：歐洲許多的高負荷用電工業企業已經參與柔性電力市場。德國斯圖加特的示范項目可以為電網提供0.4Hz的頻率調整儲備服務，鋁生產企業可以提供連續48小時的±?25?%額定負荷變化服務。

技術發展趨勢：企業在利用可再生能源電力生產綠色產品的同時，向電網公司提供輔助服務，開辟新的收入來源。

（2）電動汽車需求響應

技術特點：電動汽車作為電網的分布式儲能，利用電動汽車與電網雙向互動（V2G）的聚合需求響應為電網提供調頻、調峰和調壓服務。

技術成熟度：研制期和示范期。

技術應用情況：歐洲Red Eléctrica公司開發的Cecovel管理平臺已能實現1500輛電動汽車的監測和需求預測，在晚上用電高峰有約三分之一的汽車參與需求響應，平均每80～90輛電動汽車可以實現2s內提供0.25MW容量的需求響應。

技術發展趨勢：依托管理平臺統籌大量電動汽車的充放電，通過智能充電軟件與汽車控制系統集成，提升需求響應效果。

（3）電池儲能

技術特點：基于電池儲能為集中式和分布式電網提供調頻、調峰、調壓等輔助服務，具有響應速度快、應用場景廣的優勢。這里提到的電池主要指中型電池組和家用小型電池的聚合。通過調整電池充放電的峰值速率還可以對負荷曲線實現平滑處理。

技術成熟度：應用期。

技術應用情況：與其他儲能技術相比，中型電池組具有更高的能量容量，加之快速的響應時間，使其非常適合向電網提供調峰服務，歐盟“地平線2020計劃”下的ELSA項目已充分展示了這一點。另一些示范項目，如SENISBLE、OSMOSE等，證實了電池儲能的電壓支撐功能。OSMOSE項目還將電池儲能與飛輪、超級電容結合，綜合提供調頻、調峰和慣量支撐。NAIDES項目的目標是開發基于鈉離子電池的儲能技術，相比鋰離子電池儲能成本大幅下降的同時，保證電池的安全、循環壽命和能量密度。

技術發展趨勢：提升電池技術經濟性、使用壽命、能量密度、安全性，優化電池充放電循環，與其他儲能技術和發電技術協同使用為電網提供靈活調節支撐。

（4）機械儲能

技術特點：機械儲能主要包括壓縮空氣儲能、液態空氣儲能和飛輪儲能。其中，壓縮空氣儲能將空氣壓縮后用于驅動透平發電，液態空氣儲能將空氣冷卻為液態后用于驅動透平發電，壓縮空氣儲能和液態空氣儲能可以用于調峰和調頻；飛輪儲能具有最快的響應速度，主要用于調頻。

技術成熟度：壓縮空氣儲能和液態空氣儲能處于示范期，飛輪儲能處于應用期。

技術應用情況：目前實際運行的壓縮空氣儲能示范項目的效率只有54%左右；飛輪儲能示范項目已可實現4 × 150kW，通常與電池儲能、超級電容等集成提供混合儲能解決方案。

技術發展趨勢：對于壓縮空氣儲能和液態空氣儲能，提升響應速度和能量轉換效率；對于飛輪儲能，提升與其他儲能技術集成耦合應用效果。

（5）超級電容

技術特點：超級電容可以為電網提供短時高功率支撐，主要用于調頻。

技術成熟度：應用期。

技術應用情況：超級電容已在OSMOSE項目中與飛輪儲能和電池儲能集成，綜合提供調頻、調峰和慣量支撐。

技術發展趨勢：作為混合儲能解決方案的一部分，與其他儲能方式集成使用。