随着具有间歇性、波动性的可再生能源系统（RES）并网，可快速响应和灵活调节的超级电容器（SCs）在调频领域受到广泛关注。东南大学化学化工学院、西安热工研究院有限公司、南通江海储能技术有限公司、华能左权煤电有限责任公司的刘若婷、兀鹏越、杨恩东、李海平、娄永兵，在2025年第9期《电气技术》上撰文，首先从工作原理、性能特点、效率分析和经济性评估等方面介绍SCs在不同调频场景的应用潜力。其次，立足于混合系统优化和电极、电解质材料创新与构效关系两个维度，系统阐述SCs在电网调频领域的研究进展，总结分析适应高比例RES接入的新型储能技术面临的兼顾ms级动态功率响应与长周期运行稳定性的核心挑战。最后，从材料创新、混合储能及联合人工智能（AI）调度技术3个方面提出未来展望。

随着全球能源结构的转型和新能源技术的快速发展，光伏与风力等可再生能源系统（renewable energy system, RES）通过电力电子转化器接口并网，广泛参与电力系统的运行。但是，由于RES具有间歇性、可变性，导致系统运行过程中惯性降低，加剧频率波动风险。鉴于惯性下降与频率波动现象的随机性，频率调节成为现代电力系统最关键的挑战之一。传统同步发电机的惯性响应和调速器控制已无法适应高比例RES场景电网调频需求，需要依赖新型储能技术提供快速功率支撑。

在此背景下，超级电容器（supercapacitors, SCs）因快速响应、灵活充放电能力、高效率和耐用性在惯性响应与频率调节方面表现出显著优势，其在RES生产迅速变化的时期，也能快速吸收或释放能量，平衡功率波动，维持电网稳定。

更为关键的是，相较于锂离子电池、飞轮等新型储能技术，SCs可实现百万次以上的循环寿命，提升近两个数量级，从根本上解决了传统化学电池因深度充放电导致的容量衰减难题。在动态响应方面，SCs的充放电速度达ms级，比锂离子电池快600倍以上，更适用于RES并网引发的s级功率扰动。因此，有关学者近年来致力于SCs材料创新和混合系统的优化，为电化学性能提升和实际调频应用提供技术保障。