(1)出臺(tái)多項(xiàng)政策推進(jìn)儲(chǔ)能應(yīng)用
美國(guó)能源部通過(guò)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(guó)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(guó)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(lái)，美國(guó)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(guò)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(guó)的獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)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(guó)能源部先進(jìn)能源研究計(jì)劃署(ARPA-E)和美國(guó)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(yáng)能轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)技術(shù)等等。
美國(guó)2010儲(chǔ)能修訂法案(S.3617)規(guī)定，對(duì)各類大容量?jī)?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(gòu)和安裝，并提供110萬(wàn)美元用于建立儲(chǔ)能監(jiān)管機(jī)制，通過(guò)監(jiān)管采購(gòu)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(lái)促進(jìn)實(shí)現(xiàn)兩期目標(biāo)。
(2)美國(guó)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(lái)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(lái)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(lái)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15MW/10MWh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(wàn)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(zhǎng)、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(guó)A123Systems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(guó)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(guò)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。
