分布式电网功率型能量存储专利申请技术分析

王磊1孙蕊2

（国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心天津30000013116065567；国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心天津30000018745776117）

摘要：随着电网规模的不断扩大，电力系统电压以及功率等级的不断提升，电网的能量存储的容量也需不断的升级以及更新。本文选取了近些年新兴的电网领域的热点研究领域之一的分布式电网的能量存储为研究方向，并进一步的选取了非电池的功率型能量存储方式作为具体研究对象，具体包括超导储能、超级电容储能、飞轮储能等。本文主要研究用于分布式发电出力和微电网等场合的储能应用。

关键词：分布式；储能；电网；专利分析

一、概述

电力储能具有多种形式，通常可分为能量型储能和功率型储能两类。以铅酸蓄电池、锂电池、钠硫电池等为代表的能量型储能，具有能量密度大、储能时间长的优点，但功率密度小、循环寿命短。以超级电容、飞轮储能、超导磁储能等为代表的功率型储能，具有功率密度大、响应速度快、循环周期寿命长的优点，但能量密度小、自放电率高。

二、专利申请现状分析

本文对分布式电网功率型能量存储技术领域的中国以及全球专利申请进行具体分析。DWPI数据库截止到2017年8月1日所收录的数据，检索筛选得到该领域的申请量为3666件。从申请量变化趋势、区域分布以及申请人分布等方面进行具体分析。由于数据库中所收录的数据有时间滞后性，并且专利申请从提出申请到被公开具有一定的时间间隔，因此2017年的数据有所偏差，均少于实际的申请量。接下来介绍申请量趋势分析。

图2-1显示了近20年来的涉及分布式电网功率型能量存储技术的全球专利申请的申请量按申请日的年度分布情况。可以看出，早年前，申请量相对较少，而后逐渐增加，但上升趋势并不明显，在2005-2006年左右，申请量达到了一次小高峰，而后略有下滑，但随后又开始了逐步的攀升，并在2014年和2016年达到了两次申请高峰。总体上，可以看出，全球申请量总趋势是上升的，这也体现了国际上对电力系统的分布式发展的研究以及开发的重视。

图2-1分布式电网功率型能量存储领域全球专利申请量年度变化图

图2-2显示了近20年来的涉及分布式电网功率型能量存储技术的中国专利申请的申请量按申请日的年度分布情况。从中可以看出，2005年以前申请量相对较少，从2005年开始到2010年分布式电网功率型能量存储方面的申请量逐渐增多，从最初的每年的66件的申请量逐渐增加到了将近200篇的申请量，直到2011年专利申请量略有下滑，但是此后开始至2014年专利申请量稳步上升，2014年达到局部的高峰值315件。2015年专利申请量呈现大幅度的下滑，2016年专利申请量又直线上升，达到又一局部高峰272件。2017年截止8月1日共计半年的申请量只有16篇，2017年统计数据出现明显下降是因为只统计了7个月的数据，且由于专利申请的公开制度的限制，预计仍有大量的2017年的申请仍未公开。从2005年起，十几年来此领域专利申请量总体呈上升趋势，且增长势头强劲，原因之一是，2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过《中华人民共和国可再生能源法》，我国开始加大力度研究新能源发电，而分布式电网的能量存储技术是新能源发电的重要应用领域，原因之二是，国家电网公司申请量的支撑，该公司作为国家级电网领域运营以及研究企业，需积极探索电网发展的新方向，而分布式发电是近年来国内外电网领域的研究热点，也是未来电网发展的重要方向，得到了国家电网的重视。

图2-2分布式电网功率型能量存储领域中国专利申请量年度变化图

总结

虽然分布式电网能量存储取得了一定的研究成果，但还有很多方面有待进一步深入研究和提高，国内申请人海外申请量有待提升。在分布式电网能量存储领域中，国内企业的主要申请目标仅集中在国内，涉外申请极少，而国外申请人在此领域，尤其是涉及分布式电网的能量存储领域倒是在我国有一定的申请量，进一步提升专利申请质量，以全球化的视野走出国门，对于此领域的国内企业来说，仍然任重道远。

参考文献：

[1]王成山，武震，李鹏.分布式电能存储技术的应用前景与挑战[J].电力系统自动化，2014，38（16）：1-8.

[2]张野.微网中电池储能系统控制策略的研究[D].天津大学.2014

[3]储能专业委员会.储能产业研究白皮书2011[R].北京：储能专业委员会，2011