全球儲能分布：美國占40% 日本占39%（附項(xiàng)目）

　　根據(jù) NESA 的統(tǒng)計(jì)，不包含抽水蓄電、儲熱和壓縮空氣儲能項(xiàng)目，截至 2013 年底， 全球儲能累計(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。各國都出臺了相關(guān)的政策支持儲能行業(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。
　　美國定位儲能為實(shí)現(xiàn)能源新政的重要支撐性技術(shù)
　　(1)出臺多項(xiàng)政策推進(jìn)儲能應(yīng)用
　　美國能源部通過稅收減免、財(cái)政補(bǔ)貼、直接贈予和提供貸款等方式資助私人企業(yè)在儲 能以及新能源領(lǐng)域的投入。美國在各種新型儲能技術(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)意識到儲能應(yīng)用的重要性，從 2009 年開始儲能方 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(FERC)已 經(jīng)頒布了幾項(xiàng)法令，推進(jìn)儲能應(yīng)用。FERC 頒布的 2007 年第 890 號法令和 2008 年第 719 號法令，令全國的獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商(ISOs)對其調(diào)節(jié)和作業(yè)程序進(jìn)行修訂，從而允許儲能 進(jìn)入批發(fā)能源市場。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 號和第 784 號法令，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)換和存儲技術(shù) 等等。
　　美國 2010 儲能修訂法案(S.3617)規(guī)定，對各類大容量儲能設(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能設(shè)備、用于插電 式混合動(dòng)力汽車的儲能設(shè)備可享受 20～30%的投資稅收抵免。符合條件的儲能設(shè)備需要有 至少 80%的儲能效率。
　　從各州的層面上看，各州也紛紛出臺政策促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)和儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。例如 2010 加州儲能法案(AB2514)規(guī)定了兩期儲能目標(biāo)以及完成時(shí)間，推動(dòng) 1.3GW 加州儲能系 統(tǒng)的采購和安裝，并提供 110 萬美元用于建立儲能監(jiān)管機(jī)制，通過監(jiān)管采購程序、評價(jià)成 本效益、監(jiān)察儲能技術(shù)對納稅人的影響等，來促進(jìn)實(shí)現(xiàn)兩期目標(biāo)。
　　(2)美國典型的電網(wǎng)儲能項(xiàng)目應(yīng)用——Auwahi 風(fēng)力發(fā)電儲能項(xiàng)目
　　我們可以來看看西佛吉尼亞州儲能項(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)電場配套 1.5MW/1MWh 儲能電站、30MW 風(fēng)電場配 套 15 MW/10 MWh 儲能電站、21MW 風(fēng)電場配套 10MW/20MWh 儲能電站、3MW 光伏電 站配備 1.5MW/1MWh 儲能電站、1.2MW 光伏電站配備 1.125MW/0.5MWh 儲能電站等可 再生能源儲能項(xiàng)目。
　　2011 年 11 月，毛伊島計(jì)劃管理委員會批準(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)電池儲能系統(tǒng)，一根 9 英里長、電壓等級為 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 能系統(tǒng)是一套 10MW/20MWh 的鋰離子電池儲能系統(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。
　　日本利用補(bǔ)貼支持推廣儲能
　　1、投入大量資金進(jìn)行電池的研究和開發(fā)
　　日本長期以來一直對儲能較為支持與關(guān)注，特別是儲能在可再生能源領(lǐng)域的應(yīng)用得到 了長期的研究，政府推出了月光計(jì)劃和示范工程。同時(shí)，可再生能源的發(fā)展將進(jìn)一步促進(jìn) 儲能技術(shù)的應(yīng)用。按日本國會 2010 年 6 月通過的《能源基本計(jì)劃》，到 2030 年零排放發(fā) 電占電源比率由當(dāng)前的 35%增加到 70%，其中可再生能源份額從現(xiàn)在的 9%增長為 2030 年的 20%，實(shí)現(xiàn)成倍增長。
　　日本自二十世紀(jì) 70 年代以來，投入大量資金進(jìn)行電池技術(shù)的研究與開發(fā)。日本曾經(jīng) 支持過的電池技術(shù)包括鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池以及鋰離子電池等，其中經(jīng)產(chǎn)省鋰 離子儲能系統(tǒng)補(bǔ)貼，最高達(dá)到系統(tǒng)價(jià)格 2/3，共 100 億日元。在這項(xiàng)政策的支持下，2013 年，越來越多的儲能系統(tǒng)獲得補(bǔ)助并投放市場。
　　日本在儲能技術(shù)的推廣方面也有可借鑒之處，如對企業(yè)項(xiàng)目(住友和 NGK)建設(shè)提 供 75%的補(bǔ)助，有效降低成本;同時(shí) NGK 與東京電力公司的合作模式值得借鑒,正是由于 有效利用了電力公司和儲能公司雙方的優(yōu)勢，確保了儲能技術(shù)在電力領(lǐng)域的成功應(yīng)用。 2012 年 4 月出臺家庭儲能系統(tǒng)補(bǔ)助金政策。在這項(xiàng)政策的支持下，2013 年，越來越多的 儲能系統(tǒng)獲得補(bǔ)助并投放市場。
　　2、日本典型的電網(wǎng)儲能項(xiàng)目應(yīng)用——北海道 Tomammae 風(fēng)電場儲能項(xiàng)目
　　我們可以來看看日本北海道 Tomammae 風(fēng)電場儲能項(xiàng)目。在日本，用于電站調(diào)峰和 風(fēng)力儲能的固定型釩電池發(fā)展迅速，大功率的釩電池儲能系統(tǒng)已投入實(shí)用，并全力推進(jìn)其 商業(yè)化進(jìn)程。Tomammae 風(fēng)電場是位于日本北海道北島的一個(gè) 30.6MW 的風(fēng)電場，由日本 電力公司負(fù)責(zé)運(yùn)營。風(fēng)場配備了由 SEI 公司提供的全釩液流電池系統(tǒng)，設(shè)計(jì)儲能的額定功 率為 4MW，最大功率為 6MWh，儲能時(shí)間為 1.5h。電池需要根據(jù)電網(wǎng)的要求能夠以 6MW 的短時(shí)功率工作 30 秒以上。該項(xiàng)目的釩電池組于 2005 年 1 月進(jìn)行安裝，于 2008 年開始 運(yùn)行。系統(tǒng)在 3 年內(nèi)的循環(huán)次數(shù)已達(dá)到 270000 次，并成功實(shí)現(xiàn)儲能系統(tǒng)荷電狀態(tài)(SOC) 的實(shí)時(shí)監(jiān)測管理，這大大減少了釩電池體積并提高了系統(tǒng)安全性，有效避免過充。安裝儲 能系統(tǒng)的主要目的在于存儲風(fēng)場產(chǎn)生的能源，平穩(wěn)風(fēng)電場不穩(wěn)定的功率輸出從而平滑風(fēng)電 的短期波動(dòng)。
　　(三)歐盟對儲能示范項(xiàng)目進(jìn)行資助
　　與美日早在 20 年前就已經(jīng)開展儲能領(lǐng)域的研究，并出臺了各種政策相比，歐洲儲能 政策的支持力度及儲能領(lǐng)域的發(fā)展水平相對美日就遜色許多，不過歐洲已經(jīng)意識到儲能是 解決可再生能源的有效利用問題的關(guān)鍵，歐洲能源委員會指出“一部分傳統(tǒng)火電廠將被分 布式發(fā)電，可再生能源，需求管理系統(tǒng)及儲能所代替”，并在電網(wǎng)的近期、中期及長期的 研究計(jì)劃中，將能量儲存和電能質(zhì)量的保證放在重要研究地位。一些歐洲國家已經(jīng)開始把 儲能技術(shù)作為能源領(lǐng)域的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)進(jìn)行支持。歐盟電網(wǎng)計(jì)劃(EEGI)近期發(fā)布了《歐洲 儲能創(chuàng)新圖譜》報(bào)告，對歐洲 14 個(gè)國家儲能研究、開發(fā)與示范項(xiàng)目進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。在 過去 5 年，這些國家公共投資和受到歐盟委員會直接資助的項(xiàng)目總數(shù)達(dá)到 391 個(gè)，總投資 額 9.86 億歐元。
　　擁有世界最大可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量的德國，儲能方面也沒停止腳步。聯(lián)邦政府撥 款 2.6 億美元用于電網(wǎng)級儲能，其中 1.72 億美元已經(jīng)分配給具體的項(xiàng)目。2011 年，德國 政府修訂了儲能管理規(guī)定，明確免除了部分項(xiàng)目的電網(wǎng)費(fèi)，提高了對儲能投資的政策扶持。 013 年和 2014 年 2 年共計(jì)劃投資 5000 萬歐元，對新購買儲能系統(tǒng)的用戶直接進(jìn)行補(bǔ)貼。 該計(jì)劃主要針對屋頂太陽能，當(dāng)儲能系統(tǒng)與太陽能電池板相連時(shí)，補(bǔ)貼涵蓋了儲能系統(tǒng)安 裝成本的 30%，這項(xiàng)政策有效地促進(jìn)了戶用儲能市場的發(fā)展。目前已有 30MW 的項(xiàng)目獲 得補(bǔ)貼。據(jù)預(yù)測，由于這一儲能補(bǔ)貼計(jì)劃的出臺，德國在未來 5 年的儲能裝機(jī)容量有望達(dá) 到 2GW?h。德國也在研究電產(chǎn)氣(P2G)。