一、提高储能设备的功率密度和关键部件利用率
创新电池堆结构：通过创新型的电池堆结构研究，如在液流电池领域，将液流电池堆功率密度提高，实现电池堆的小型化。这样可以在相同的储能容量下，减少设备的体积和材料使用量，从而降低成本。具体实施时，需要投入研发资源，进行结构设计和优化，通过实验验证不同结构对功率密度的提升效果。
新型关键材料研发：研发新型关键材料，提高关键部件的性能和利用率。例如，寻找更高效、更耐用的电极材料、电解质材料等，以提高储能设备的性能和寿命，同时降低成本。在液流电池中，新型关键材料的研发有望将液流电池系统成本降低 20% - 30%。实施过程中，需要与材料科学领域的专家合作，进行材料的筛选、合成和性能测试。
二、优化储能系统的配置和运行策略
风电场混合储能双级优化配置：以风储联合发电系统为研究对象，提出风电场混合储能双级优化配置策略。首先利用自适应滑动平均滤波得到并网功率，然后利用变分模态分解将储能目标功率分解。上级循环采用储能组合方案为寻优变量，下级循环采用高频与低频功率的分界点为寻优变量，整个循环以混合储能经济成本为目标函数，得出更佳组合方案与分界点。实施时，需要建立的数学模型，对不同的储能组合方案和分界点进行模拟和优化，以找到成本更低的配置。
建筑光伏系统储能优化配置：针对建筑光伏系统光伏消纳率低、负荷峰谷差大等问题，构建考虑相变储能的建筑光伏系统，同时引入需求响应。由相变储能联合空调共同满足建筑内温控负荷需求，并给出系统调度策略，建立储能优化模型，以实现系统运行成本最小化为目标，采用粒子群算法对模型进行求解，实现对系统储能容量进行优化配置。在实施过程中，需要对建筑的光伏系统和相变储能进行合理的设计和布局，制定有效的需求响应策略，通过算法优化储能容量的配置。
三、采用共享储能模式
多微电网博弈优化：储能的高投资成本是限制其商业化发展的主要障碍，通过储能聚合商协调储能设备运行，提高储能的利用率并降低成本。以各方效益更大化为目标，构建各微电网与共享储能聚合商的博弈优化运行模型。采用多智能体强化学习方法求解多主体下博弈问题，引入 KL 散度优化智能体的学习率，提高算法的收敛性。实施时，需要建立多微电网与储能聚合商之间的合作机制，制定合理的费用分摊方案，利用先进的算法进行优化求解。
云能源存储架构：提出云能源存储架构，通过识别合适的电池技术，降低住宅微电网用户的能源成本。对不同的电池技术进行模拟研究，确定适合的电池技术后，分析三种不同场景（电网连接储能、分布式储能和云能源存储）的经济可行性。结果表明，云能源存储架构能够降低用户的用电成本，同时增加云能源存储运营商的收入。实施过程中，需要对不同的电池技术进行评估和选择，建立云能源存储架构，与电网和用户进行有效的连接和管理。
四、优化建筑能源管理策略
智能建筑能源管理：在智能住宅建筑中，屋顶光伏功率的变化会导致发电与负荷需求不匹配。提出一种结合热能和电能系统的综合家庭能源管理系统，包括热泵、热储罐、屋顶光伏模块、电池储能系统以及电气和热负荷。通过基于分时电价的更优运行调度，管理不同资源，以最小化智能建筑的运行成本，减少发电与负荷之间的不匹配。实施时，需要对建筑的能源系统进行集成和优化，制定合理的能源管理策略，根据分时电价调整能源的使用和存储。
建筑热储能战略控制：针对商业建筑能源需求高峰时成本增加的问题，研究展示了使用热能存储的六种操作模式的战略控制，以适应分时电价，将峰值电力需求转移，降低运行成本，同时最小化系统规模。使用 EnergyPlus 对混合冷水存储、分层冷水存储和冰存储三种热能存储系统案例进行建模，实现了年度平均 25% - 78% 的峰值电力转移，并为消费者降低了 10% - 17% 的成本。实施过程中，需要根据建筑的特点和需求选择合适的热能存储系统，制定优化的控制策略，利用商业工具进行模拟和分析。
五、创新电池技术降低氧气成本
锌氧电池氧气循环策略：对于锌空气 / 氧气电池，由于循环性能和能量效率差，成本优势逐渐丧失。提出一种氧气循环的有效策略，将氧气成本降低至每个循环 0.2 美分 / 千瓦时。通过使用氧气，锌氧电池的性能大大提高，更大功率密度达到 290 毫瓦 / 平方厘米，稳定循环近 1500 次，平均能量密度为 60%，并消除了碳酸盐。还集成了一个 1 千瓦 / 1 千瓦时的锌氧电池系统，展示了 58% 的满意能量效率和 75 毫瓦 / 平方厘米的高工作功率密度。实施时，需要深入研究氧气循环的原理和技术，优化电池的设计和制造工艺，提高电池的性能和可靠性。
