中國儲能網(wǎng)訊：美國
為支持美國在儲能技術(shù)方面的全球競爭力，2007年，美國能源自主和安全法案要求能源部成立儲能技術(shù)咨詢委員會，負責(zé)咨詢制定儲能技術(shù)研究計劃；創(chuàng)建4個儲能技術(shù)研究中心，實施儲能技術(shù)的研究開發(fā)及應(yīng)用示范。
考慮到新能源產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期，過早集中在選定的一兩項技術(shù)上不太明智，故儲能技術(shù)研究開發(fā)計劃主要包括了以下多個方面：氧化還原液流電池（Redox flow cell）；鈉鹽電池、鋰離子電池、高級鉛酸電池、壓縮空氣儲能和飛輪儲能。
盡管美國的新能源儲能技術(shù)實力很雄厚，但其不乏憂患意識，認為中、日等國已經(jīng)遠遠走在了前面。對此，總統(tǒng)奧巴馬于2009年8月宣布撥款24億美元，資助新一代環(huán)保電動汽車與儲能電池的研發(fā)與制造。同時明確提出要建設(shè)堅強的智能電網(wǎng)。據(jù)美國市場研究機構(gòu)Lux Research近期的預(yù)測，2015年，智能電網(wǎng)配備的儲能市場規(guī)模將達158億美元。
2010年6月，美國Charge Point 充電站網(wǎng)絡(luò)計劃中的第一座充電站在佛羅里達州奧蘭多市建成。
據(jù)美國加州能源委員會儲能項目經(jīng)理Avtar Bining博士介紹，加州的可再生能源法案規(guī)定，2020年底之前，每年可再生能源發(fā)電量至少要占零售電量的1/3。4200MW規(guī)模的太陽能熱電廠已通過審批，其中300MW在建。2020年，加州的可再生能源將達到20GW，分布式發(fā)電量將實現(xiàn)12GW。
由公共能源研究計劃(PIER)負責(zé)提供商業(yè)化之前各階段的技術(shù)開發(fā)資金，對于高風(fēng)險高回報的早期項目可由風(fēng)險投資介入。美國復(fù)蘇與再投資法案 (ARRA)在加州的18個智能電網(wǎng)與儲能項目總值13億美元。
Primus電廠2012年將在加州Modesto安裝25MW的Energy Farm風(fēng)能電廠，目前已基本完成技術(shù)和系統(tǒng)開發(fā)。
對于目前業(yè)內(nèi)普遍憂慮的儲能系統(tǒng)成本過高的問題，AES儲能公司認為，要客觀評價儲能系統(tǒng)的價值（見圖1）。成本對電池儲能系統(tǒng)固然重要，但儲能系統(tǒng)可以為電力公司提供多種應(yīng)用方案，其每千瓦所提供的價值已超出了成本支出。另外，還可以全面提高電力系統(tǒng)的性能，電池系統(tǒng)可以自由放電而不需要任何特定的外部環(huán)境限制。因此，電力公司可以節(jié)約很多時間和精力，實現(xiàn)對電力的有效管理。而且，隨著今后電動汽車的普及，儲能系統(tǒng)的成本將進一步降低。
圖1 峰值容量下儲能系統(tǒng)的價值評估
對于電網(wǎng)堵塞問題，C&D公司認為，在邊際成本很低的可再生能源發(fā)電中，堵塞限制了低邊際成本的可再生能源發(fā)電的流通。在堵塞點部署儲能系統(tǒng)有助于將更多的可再生能源發(fā)電輸送至荷載消耗大的城市，提高受限制傳輸區(qū)間的傳輸線路容量；減少輸送堵塞；增加低成本發(fā)電流量；有利于消費者；提升了風(fēng)能和其它可再生能源發(fā)電和輸電的能力；部分成本可由峰價銷售抵消。
C&D公司采用鉛碳技術(shù)的ALCESS儲能系統(tǒng)可以移動，當(dāng)堵塞點變化時，可重新部署其位置；循環(huán)生命更長，在傳輸利用之外還可提供應(yīng)急儲電以及實現(xiàn)峰價銷售，無需過度規(guī)劃系統(tǒng)規(guī)模，降低了成本；鉛碳電池95%使用的是可循環(huán)利用材料，報廢后可充分再利用。
歐洲大陸
據(jù)PikeReseatch的調(diào)研數(shù)據(jù)，2011年至2021年期間，全球在儲能項目上的總投資將超過1220億美元。歐洲輸電協(xié)作聯(lián)盟(UCTE)預(yù)測，以2008年為基準，2020年風(fēng)電將增長128%，水電增長14%，其他可再生能源增長175%。
2010年，德國可再生能源占能源總量的17%。風(fēng)電廠數(shù)量在1990年和2011年的分布情況分別如圖2和圖3所示。據(jù)德國可再生能源發(fā)電規(guī)劃，2020年，可再生能源的比例將提升至35%，2030和2050年，將分別升至50% 和80%。
圖2 德國1990年時的風(fēng)電廠分布情況
圖3 德國2011年7月時的風(fēng)電廠分布情況，總?cè)萘恳言鲋?7500MW。
2011年5月18日，德國經(jīng)濟技術(shù)部，環(huán)境、自然保護與核安全部及教研部三部委聯(lián)合推出2億歐元儲能技術(shù)研究開發(fā)計劃。
丹麥2008年的風(fēng)電占總需求的20%，預(yù)計2020年，這一比例將提高至50%。
傳統(tǒng)的水電儲能技術(shù)是水泵蓄能(HPS),但大型抽蓄電站通常在山區(qū)，遠離風(fēng)電場,這會增加已經(jīng)超負荷電網(wǎng)的負擔(dān)和輸電損失。為了補償非常不穩(wěn)定的風(fēng)能，水泵的入力應(yīng)當(dāng)連續(xù)變化。目前只能在非常昂貴的變轉(zhuǎn)速機組(雙饋異步電動-發(fā)電機）上實現(xiàn)，而且只在歐洲和日本有少量應(yīng)用。
奧地利Andritz水電公司開發(fā)了一種小型分布式抽水蓄能電站，采用標準變轉(zhuǎn)速水泵水輪機，同步電動發(fā)電機配全容量變頻器。抽蓄電站可在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)，靠近風(fēng)電場。典型水頭范圍在50～200m，典型單機容量為10～25MW(如50MW風(fēng)電廠需要2至5臺機)。
由于采用全容量變頻器, 水泵的入力可以在大范圍連續(xù)調(diào)節(jié)，允許更大的水頭變幅，水泵工況和水輪工況的效率特性在很寬的運行范圍內(nèi)非常平滑。變轉(zhuǎn)速技術(shù)使3個不同的機型就可以涵蓋很大的運用范圍，比定做的小型蓄能機組具有成本優(yōu)勢。
對于傳統(tǒng)在高山抽蓄電站到平地和山坡地帶風(fēng)電場和太陽能電站之間的輸電線路，這種小型分布式抽水蓄能電站允許增加可再生能源的生產(chǎn)而不增加輸電網(wǎng)的容量。
英國
2020年，英國15%的能耗將來自可再生能源，2030年會繼續(xù)上升至30%。液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)CryoEnergy System的發(fā)明者、Highview（海維尤）儲能公司首席運營官兼創(chuàng)始人Toby Peters認為，上述目標幾乎只能靠風(fēng)能實現(xiàn)。
英國國家電網(wǎng)預(yù)計，其在儲能方面的年度花費將從2010年的2.6億英鎊增加至2020年的5.5億英鎊。
Highview研制出的液態(tài)空氣儲能技術(shù)，其工藝細節(jié)如圖4所示。該技術(shù)與壓縮空氣儲能（CAES）、泵送水力、流體電池、優(yōu)質(zhì)鉛酸和鈉硫電池技術(shù)相比，具有成本低、循環(huán)次數(shù)多和效率高的特點（見表2）。另外，還將開發(fā)可以集成較大裝置的100MW單模塊?，F(xiàn)有的LNG可以存儲10億度電。
圖4 海維尤利用液態(tài)空氣儲能技術(shù)的工藝
表2 液態(tài)空氣儲能與其他儲能技術(shù)的比較
日本
目前，日本電動汽車鋰離子電池系統(tǒng)的能量密度和功率密度分別在70Wh/kg和1800W/kg以上。2015年，能量密度和功率密度將分別增至200Wh/kg和2500W/kg。2030年，能量密度將超過500Wh/kg。之后的目標是，能量密度繼續(xù)提高到700Wh/kg，功率密度則下降到1000W/kg。
