出臺多項政策推進儲能應(yīng)用
美國能源部通過稅收減免、財政補貼、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)。
美國在金融危機之后，已將大規(guī)模儲能技術(shù)定位為振興經(jīng)濟、實現(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)用加強智能電網(wǎng)的可靠性和效率的提升，減少建立新電廠，促進新能源的應(yīng)用。聯(lián)邦能源管理委員會(FERC)已經(jīng)頒布了幾項法令，推進儲能應(yīng)用。FERC頒布的2007年第890號法令和2008年第719號法令，令全國的獨立系統(tǒng)運營商(ISOs)對其調(diào)節(jié)和作業(yè)程序進行修訂，從而允許儲能進入批發(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)。美國能源部先進能源研究計劃署(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)、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)以及完成時間，推動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)管機制，通過監(jiān)管采購程序、評價成本效益、監(jiān)察儲能技術(shù)對納稅人的影響等，來促進實現(xiàn)兩期目標(biāo)。
典型的電網(wǎng)儲能項目應(yīng)用案例——Auwahi風(fēng)力發(fā)電儲能項目
我們可以來看看西佛吉尼亞州儲能項目的相關(guān)情況：夏威夷能源主要依賴于進口，2005年像煤和石油這樣的初級能源有95%來自于進口，而汽油需要100%的進口。為了擺脫進口的現(xiàn)狀，夏威夷法律規(guī)定，到2030年時，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15MW/10MWh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目。
2011年11月，毛伊島計劃管理委員會批準(zhǔn)了Auwahi風(fēng)力發(fā)電項目。該項目設(shè)計發(fā)電容量為21MW，足夠10000戶家庭使用。其基建費用大約為140萬美元，基建項目包括：一個電池儲能系統(tǒng)，一根9英里長、電壓等級為34.5千伏的輸電線路，一個互聯(lián)變電站、一個微波通信塔和道路建設(shè)。而每臺風(fēng)力發(fā)電機組需要空地面積2.4畝，使得整個項目需要1466畝空地，這幾乎是毛伊島整個Ulupalakua牧場的面積。該項目設(shè)計風(fēng)力發(fā)電塔的數(shù)目為8個，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A123Systems公司提供，被安裝在毛伊島MECO的Wailea變電站內(nèi)。計算機將保持電池在一天中的大多數(shù)時間處于半充電狀態(tài)。如果風(fēng)力驟然增強或減弱，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，美國交流電每秒運行60個周期，而電池可以在1秒內(nèi)進行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)還可以在電價較低時儲存電力，而在電價較高時送出電力，從而實現(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荷，也可以增加電網(wǎng)的穩(wěn)定性、提高供電質(zhì)量。
