多元储能系统的应用可以有效解决工业园区再生能源发电曲线与用户用能曲线之间时空高度不匹配导致的可再生能源消纳水平低问题，助力工业园区实现“双碳”目标。然而，多元储能系统在工业园区应用的优势、现状和未来挑战并没有得到详细的研究。湖南大学彭晋卿教授领导的建筑智慧能源研究团队在《国家科学进展》（National Science Open，NSO）上对工业园区多元储能系统研究进行了全面综述。研究团队讨论了工业园区多元储能系统的研究现状和挑战，并提出了未来的研究方向。
该文将收录于NSO“低碳建筑能源系统”专题（Special Topic: Energy Systems of Low Carbon Buildings）。
工业园区具有单位能耗高、可再生能源可部署面积大以及多种负荷需求等特性，其中，可再生能源可部署面积大和单位能耗高分别为工业园区大规模部署和就地利用可再生能源提供坚实基础，但可再生能源利用曲线与用户用能曲线之间时空不匹配导致工业园区存在可再生能源消纳水平低、依赖化石能源等问题。一些报道指出，利用储能技术能够有效缓解上述问题，其已经在工业园区大量应用和推广。然而，单一形式的储能技术在工业园区供能系统的作用较为局限，无法满足工业园区多种用能需求。由不同储能技术组成的多元储能系统，能够充分发挥每种储能技术优势并形成优势互补，在可再生能源消纳、经济效益以及节能降碳等方面有显著优势，十分适用于工业园区。然而，多元储能系统在工业园区应用的优势、现状和未来挑战并没有得到详细的研究。
为了指导未来工业园区多元储能系统的应用和发展，湖南大学土木工程学院建筑智慧能源研究团队对工业园区多元储能系统进行了全面的回顾与研究，以助力工业园区实现“双碳”目标。相关研究成果“Study on the hybrid energy storage for industrial park energy systems: advantages, current status, and challenges”发表于《国家科学进展》（National Science Open，NSO），湖南大学郭加澄博士和彭晋卿教授分别为该论文的第一作者和通讯作者。
首先，研究团队总结了工业园区常用储能技术固有的优缺点。储电技术具有能量品质高、可转化成其他形式能量等优势，但存在能量密度低、单位容量成本昂贵等不足。储气技术具有能量密度大、存储时间长和运输距离远的优势；但利用电转气过程存在电解水和甲烷化过程能量转换效率低、相关设备造价昂贵等缺点。储热和蓄冷技术具有经济效益好、使用寿命长、环保无污染等优势，但存在能量品质低、循环效率低等不足。因此，单一形式的储能技术并不能满足工业园区的多种能量需求，需要将不同储能技术组成多元储能系统，形成优势互补，实现多种能量协同调控，提高工业园区综合效益。
其次，研究团队总结了工业园区多元储能系统在经济效益、节能降碳、技术互补、削峰填谷、可再生能源消纳以及满足多元负荷需求等方面优势。针对多元储能系统的系统结构方面，配备哪些储能方式，还没有形成统一的定论问题，研究团队总结和分析了电-电多元储能、冷-热-电多元储能以及电-热-气多元储能等典型多元储能系统结构，同时，由于不同供能场景、优化目标等原因，每种典型多元储能系统均存在明显的优缺点。
最后，研究团队从系统建模、耦合机理、优化设计和协同调度等方面总结了工业园区多元储能系统的当前研究热点。讨论了工业园区多元储能系统在建模、调控、优化等方面存在的挑战。从理论框架和方法上整体提出了针对多元储能系统在设计和运行的优化方法和流程。在该研究所提出的优化框架下，先采用人工智能与数学规划相结合的方法对多元储能系统进行整体的优化设计，获得系统的最优设备配置；接着，利用短期/超短期能量预测技术，获得工业园区次日或未来几个小时的能量需求；并以此为基础数据对多元储能系统进行动态优化调度，制定出更加高效的多元储能系统运行调度方案。