根據(jù) NESA的統(tǒng)計(jì)，不包含抽水蓄電、儲(chǔ)熱和壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目，截至2013年底， 全球儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到736MW，增速平穩(wěn)，2014年上半年，新增投運(yùn)裝機(jī)容量近26MW。各國都出臺(tái)了相關(guān)的政策支持儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，無論是項(xiàng)目數(shù)量還是裝機(jī)規(guī)模，美國與日本仍然是最主要的儲(chǔ)能示范應(yīng)用國家，分別占40%和39%的全球裝機(jī)容量份額。
美國定位儲(chǔ)能為實(shí)現(xiàn)能源新政的重要支撐性技術(shù)
(1)出臺(tái)多項(xiàng)政策推進(jìn)儲(chǔ)能應(yīng)用
美國能源部通過稅收減免、財(cái)政補(bǔ)貼、直接贈(zèng)予和提供貸款等方式資助私人企業(yè)在儲(chǔ) 能以及新能源領(lǐng)域的投入。美國在各種新型儲(chǔ)能技術(shù)，像飛輪、鋰、鋅溴、改性鉛酸、壓 縮空氣均發(fā)展迅速，在技術(shù)、應(yīng)用、政策上都已經(jīng)在主導(dǎo)全球的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
美國在金融危機(jī)之后，已將大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)定位為振興經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)能源新政的重要支 撐性技術(shù)。近幾年來，美國能源部越發(fā)意識(shí)到儲(chǔ)能應(yīng)用的重要性，從 2009 年開始儲(chǔ)能方 面的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的投入成倍增加。政府希望通過儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用加強(qiáng)智能電網(wǎng)的可靠性 和效率的提升，減少建立新電廠，促進(jìn)新能源的應(yīng)用。聯(lián)邦能源管理委員會(huì)(FERC)已 經(jīng)頒布了幾項(xiàng)法令，推進(jìn)儲(chǔ)能應(yīng)用。FERC 頒布的 2007 年第 890 號(hào)法令和 2008 年第 719 號(hào)法令，令全國的獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(ISOs)對(duì)其調(diào)節(jié)和作業(yè)程序進(jìn)行修訂，從而允許儲(chǔ)能 進(jìn)入批發(fā)能源市場(chǎng)。在頒布上述法令之后，F(xiàn)ERC又于 2011 年和2013年分別頒布第755號(hào)和第 784 號(hào)法令，要求 ISOs 采用不同的方法，使頻率調(diào)節(jié)和其他輔助服務(wù)獲得報(bào)酬， 這些政策非常有助于采用更新的儲(chǔ)能技術(shù)。美國能源部先進(jìn)能源研究計(jì)劃署(ARPA-E)和美 國能源部(doe)分別提供技術(shù)支持資金，降低燃料電池成本、新的太陽能轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)技術(shù) 等等。
美國 2010 儲(chǔ)能修訂法案(S.3617)規(guī)定，對(duì)各類大容量儲(chǔ)能設(shè)備(額定容量至少1000千 瓦并維持 1 小時(shí))、用于家庭、工廠、商業(yè)中心的分布式可再生能源儲(chǔ)能設(shè)備、用于插電 式混合動(dòng)力汽車的儲(chǔ)能設(shè)備可享受 20～30%的投資稅收抵免。符合條件的儲(chǔ)能設(shè)備需要有 至少 80%的儲(chǔ)能效率。
從各州的層面上看，各州也紛紛出臺(tái)政策促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。例如 2010 加州儲(chǔ)能法案(AB2514)規(guī)定了兩期儲(chǔ)能目標(biāo)以及完成時(shí)間，推動(dòng) 1.3GW 加州儲(chǔ)能系 統(tǒng)的采購和安裝，并提供 110 萬美元用于建立儲(chǔ)能監(jiān)管機(jī)制，通過監(jiān)管采購程序、評(píng)價(jià)成 本效益、監(jiān)察儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)納稅人的影響等，來促進(jìn)實(shí)現(xiàn)兩期目標(biāo)。
(2)美國典型的電網(wǎng)儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)用——Auwahi 風(fēng)力發(fā)電儲(chǔ)能項(xiàng)目
我們可以來看看西佛吉尼亞州儲(chǔ)能項(xiàng)目的相關(guān)情況：夏威夷能源主要依賴于進(jìn)口，2005 年像煤和石油這樣的初級(jí)能源有 95%來自于進(jìn)口，而汽油需要 100%的進(jìn)口。為了 擺脫進(jìn)口的現(xiàn)狀，夏威夷法律規(guī)定，到 2030 年時(shí)，70%的電能和地面交通需要使用清潔 能源，而其中 40%必須是來自本地的可再生能源。因此，夏威夷島大力發(fā)展可再生能源。 在夏威夷島上分別建設(shè)了30MW 風(fēng)電場(chǎng)配套 1.5MW/1MWh 儲(chǔ)能電站、30MW 風(fēng)電場(chǎng)配 套 15 MW/10 MWh 儲(chǔ)能電站、21MW 風(fēng)電場(chǎng)配套 10MW/20MWh 儲(chǔ)能電站、3MW 光伏電 站配備 1.5MW/1MWh 儲(chǔ)能電站、1.2MW 光伏電站配備 1.125MW/0.5MWh 儲(chǔ)能電站等可 再生能源儲(chǔ)能項(xiàng)目。
2011 年 11 月，毛伊島計(jì)劃管理委員會(huì)批準(zhǔn)了 Auwahi 風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)發(fā) 電容量為 21MW，足夠 10000 戶家庭使用。其基建費(fèi)用大約為 140 萬美元，基建項(xiàng)目包括： 一個(gè)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，一根 9 英里長、電壓等級(jí)為 34.5 千伏的輸電線路，一個(gè)互聯(lián)變電站、 一個(gè)微波通信塔和道路建設(shè)。而每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組需要空地面積 2.4 畝，使得整個(gè)項(xiàng)目需 要 1466 畝空地，這幾乎是毛伊島整個(gè) Ulupalakua 牧場(chǎng)的面積。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)風(fēng)力發(fā)電塔的 數(shù)目為 8 個(gè)，每座塔高 428 英尺，每座塔的發(fā)電量為 3MW。為該風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目配套的儲(chǔ) 能系統(tǒng)是一套 10MW/20MWh 的鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，由美國 A123 Systems 公司提供， 被安裝在毛伊島 MECO 的 Wailea 變電站內(nèi)。計(jì)算機(jī)將保持電池在一天中的大多數(shù)時(shí)間處 于半充電狀態(tài)。如果風(fēng)力驟然增強(qiáng)或減弱，電池將平穩(wěn)電流。該儲(chǔ)能裝置的成功之處在于 其擁有調(diào)頻功能，美國交流電每秒運(yùn)行 60 個(gè)周期，而電池可以在 1 秒內(nèi)進(jìn)行 60 次從充電 到放電或相反方向的變化，從而保持頻率穩(wěn)定。電池系統(tǒng)還可以在電價(jià)較低時(shí)儲(chǔ)存電力， 而在電價(jià)較高時(shí)送出電力，從而實(shí)現(xiàn)盈利。該儲(chǔ)能系統(tǒng)通過削峰填谷，可以減小變電站變 壓器的高峰負(fù)荷，也可以增加電網(wǎng)的穩(wěn)定性、提高供電質(zhì)量。
