三、新型综合能源系统的设计:由于目前还没有哪一种储能可以满足电力系统在时间、空间和经济性上的所有要求，因此将特性互补的储能形式耦合提升电网安全性和稳定性是很有必要的。
1、 电氢、压缩空气和蓄电池
1）协同的综合能源储能系统
(1)如图8所示，第一种综合能源储能系统由电氢转化储能、压缩空气储能以及蓄电池储能耦合构成。
(2)电氢耦合转换不但可以将风力、光伏剩余电力转换为氢通过燃料电池反供应给电网进行调峰，在经济特性上为城市提供的氢源作为一方面经济收入，提高综合能源系统的经济性。
2）由于风力发电和光伏发电具有不稳定性和波动性，系统中的储能单元需要有调峰填谷的能力来平衡发电和负荷之间的用电关系，及时对功率波动变化做出响应。基于以上要求，储能单元需要具备能量密度大、循环使用寿命长、大规模储能能力等能量和时空特性；压缩空气和蓄电池各自具有以上要求的部分特性。蓄电池储能密度高，但蓄电池的使用寿命受反复充放电影响较大。压缩空气储能的能量储蓄较大，对实现电力系统的调峰填谷，维护电网的安全稳定性有重要作用，与电氢、蓄电池储能进行互补。
2、 电氢、抽水蓄能和蓄电池
1）协同的综合能源储能系统；如图9所示，第二种综合能源储能系统由电氢转化储能、抽水蓄能和蓄电池耦合构成：
2）抽水蓄能的能量储蓄大，效率较高，效益较好，能够满足大区域电力供应。但是，抽水蓄能对地势要求较高，蓄电池储能和电氢转化作为抽水蓄能的增量补充，有利于提高系统的稳定性和经济性。
3)在不同时间，电负荷与氢负荷的需求不同，因此系统的能量储放模式应根据实际情况而变化。
4)在用电需求量与用氢需求量较低，且有大量的弃风、弃光需要进行消纳时，需要考虑电与氢的负荷需求及运行成本，协调各储能单元的转换，可以进行单电储氢、储电储氢的运行模式。
5)在用电需求量与用氢需求量处于不同峰谷值时，系统需要协调各储能单元进行混合储放，进行单氢供电、单电供氢的运行模式。
四、本文总结了各类储能在能量特性、时空特性和经济特性的特点：
1、抽水蓄能的储能规模大、运行寿命长，但对地理条件要求较高；
2、压缩空气储能容量大，具备大规模应用前景，响应速度较慢，维护量小；
3、飞轮储能功率密度高、使用寿命长、储能密度低，不适合电力系统大规模应用；
4、蓄电池储能密度高、效率高、成本较高；
5、氢储能应用范围广、适应性强，可形成大规模的储能；
6、超级电容储能功率密度高、能量密度低、响应速度快、循环寿命长。
7、各类储能技术具备的诸多功能效应和优良特性以及大规模储能技术的日趋成熟使得储能系统应用前景更加广阔。
本文设计了2种多介质新能源储能系统，分别建立了电氢、压缩空气和蓄电池协同的综合能源储能系统和电氢、抽水蓄能和蓄电池协同的综合能源储能系统。通过对电氢、压缩空气、蓄电池、抽水蓄能的耦合，在不同的运行模式下进行，具备一定的安全性和灵活性，得到相应的收益，也可达到减少弃风弃光，提高电网调节能力的目的。
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