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隨著(zhu)清潔能源裝機(ji)規模和利用率不斷提升，新(xin)能源的波動性、間歇(xie)性等技術缺(que)陷日(ri)趨凸顯，由此產(chan)生的電力消(xiao)納(na)難(nan)、外送難(nan)、調峰難(nan)等問(wen)題，嚴(yan)重制約行業(ye)可持續(xu)發展。作為解決這些難(nan)題的有效(xiao)手段，新(xin)型儲能技術因(yin)其承載能力和調節(jie)能力日(ri)益得到眾(zhong)多國(guo)家(jia)的青睞。

當前，為(wei)構(gou)建(jian)(jian)清(qing)潔低碳(tan)、安(an)全高效的(de)能源體系，一些國家(jia)正加快(kuai)推進(jin)儲(chu)能行(xing)業由研(yan)發示范向商(shang)業化轉型(xing)(xing)，在(zai)技(ji)(ji)術裝備研(yan)發、示范項(xiang)目建(jian)(jian)設、商(shang)業模(mo)式探索、政策體系構(gou)建(jian)(jian)等方面取得(de)積極進(jin)展(zhan)。儲(chu)能技(ji)(ji)術為(wei)構(gou)建(jian)(jian)新型(xing)(xing)電(dian)力系統、推進(jin)能源革(ge)命、實現碳(tan)中和目標提供(gong)了重要支撐，包括新型(xing)(xing)鋰離子電(dian)池、壓縮空氣、氫(氨)儲(chu)能、熱(冷)儲(chu)能等在(zai)內的(de)新型(xing)(xing)儲(chu)能技(ji)(ji)術正為(wei)綠色發展(zhan)注入動(dong)力。

阿聯酋——加快建設多種儲能設施

阿(a)聯酋馬斯達爾城日前宣布啟動一(yi)項(xiang)熱(re)能儲存電(dian)力項(xiang)目，采用再(zai)生鋁合金(jin)(jin)相(xiang)變材(cai)料儲熱(re)技術，將能量(liang)以熱(re)量(liang)的(de)形式(shi)存儲在(zai)由回收鋁和(he)硅制(zhi)成的(de)金(jin)(jin)屬合金(jin)(jin)中，并(bing)利(li)用發(fa)電(dian)機將其轉化為電(dian)能，可在(zai)一(yi)天中的(de)任何時間(jian)按需供應電(dian)力和(he)可用熱(re)量(liang)。

馬斯達(da)爾城負責(ze)人阿卜杜拉·巴拉拉表示，該項(xiang)目采用的(de)(de)再(zai)(zai)生鋁合(he)金相變材料的(de)(de)儲熱(re)系(xi)統性能(neng)優異，為(wei)市場帶(dai)來(lai)了技術突(tu)破，有利于提高可再(zai)(zai)生能(neng)源的(de)(de)電池存儲能(neng)力，推(tui)動(dong)能(neng)源轉型(xing)。

作為(wei)全球主要產油國(guo)(guo)，阿(a)聯酋高度(du)重視推動能(neng)(neng)源的可持續發展(zhan)。根據阿(a)聯酋“2050能(neng)(neng)源戰(zhan)(zhan)略”，到(dao)2050年，清潔(jie)能(neng)(neng)源在阿(a)聯酋能(neng)(neng)源結構中占比(bi)將提高至50%。2021年10月，阿(a)聯酋公(gong)布了“2050年零排(pai)(pai)放(fang)戰(zhan)(zhan)略倡(chang)議”，計劃在可再生能(neng)(neng)源領域(yu)投資超過6000億迪拉姆(約合(he)1644億美(mei)元(yuan))，力爭到(dao)2050年實現(xian)溫室(shi)氣體凈零排(pai)(pai)放(fang)。阿(a)聯酋因此成為(wei)中東(dong)產油國(guo)(guo)中首個提出(chu)凈零排(pai)(pai)放(fang)戰(zhan)(zhan)略的國(guo)(guo)家。

為(wei)實現凈(jing)零排(pai)放(fang)目標，阿聯酋積極發展(zhan)可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)，推(tui)動多種新(xin)型(xing)儲能(neng)設施開發。儲能(neng)技術(shu)可(ke)以很好解決(jue)新(xin)能(neng)源(yuan)發電(dian)(dian)穩定性不足以及(ji)用電(dian)(dian)峰值不同造成的資源(yuan)浪費和(he)收益率低等問(wen)題，為(wei)可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)大規模(mo)發展(zhan)提供了有力支撐。

阿聯酋(qiu)迪拜馬克圖姆太陽(yang)(yang)能公園700兆瓦(wa)光(guang)熱發(fa)電項目(mu)，是目(mu)前全球裝機容(rong)量最(zui)大、投資規模(mo)最(zui)大、熔(rong)鹽罐(guan)儲(chu)熱量最(zui)大的光(guang)熱項目(mu)。項目(mu)采(cai)用(yong)全球領(ling)先的“塔式(shi)+槽(cao)式(shi)”集(ji)中光(guang)熱發(fa)電技術(shu)，在白天利用(yong)熔(rong)鹽大量儲(chu)存陽(yang)(yang)光(guang)充沛時產生(sheng)的熱能，在夜間或陰天時提(ti)供電力，可實現24小時連續穩定地將太陽(yang)(yang)能轉化(hua)為電能。

此外(wai)，迪拜(bai)電力和(he)水務局還(huan)與2020年迪拜(bai)世博(bo)會和(he)西門子能源有限公司(si)合作，啟動綠色氫項目，通過利用太陽(yang)能完(wan)成綠色氫氣的(de)生產、儲存和(he)再發電。這是中東和(he)北非地區首個太陽(yang)能驅動的(de)綠色氫儲能設(she)施。

德國——推動家用儲能系統普及

在德國，無論城市(shi)還是鄉村，建筑物屋(wu)頂和外墻成片的(de)光伏(fu)發電(dian)板隨處可見。在這(zhe)些建筑物的(de)地下室里，往往都(dou)有一個電(dian)冰箱(xiang)大小(xiao)的(de)裝置——家(jia)用電(dian)池儲能系統。這(zhe)類系統裝機容量一般在10千瓦以下，可以滿足一般家(jia)庭大部分電(dian)力需(xu)求。

一整套家(jia)用太陽能(neng)和(he)儲(chu)能(neng)系統，一般需要耗資上(shang)萬歐元(yuan)。盡管價格不菲，但很(hen)多(duo)德國家(jia)庭依然愿意為(wei)(wei)之埋(mai)單(dan)，希望(wang)通過自建(jian)儲(chu)能(neng)系統，減少(shao)電價不斷(duan)上(shang)漲(zhang)的壓力(li)，并為(wei)(wei)環境(jing)保護和(he)綠色能(neng)源普及做出(chu)貢獻。

德國慕(mu)尼黑工(gong)業(ye)大(da)(da)學(xue)一項報(bao)告指出，由于太陽能本(ben)身是間歇性能源，必須在生(sheng)產期儲(chu)存多余(yu)的能量，以(yi)補(bu)償因天氣等因素帶來的波動(dong)。近年來德國電化學(xue)儲(chu)能技術的專(zhuan)利申(shen)請數量急劇上升，其中(zhong)大(da)(da)部分是基于鋰電池儲(chu)能技術。

本世紀以來，德國(guo)可(ke)再(zai)生能源(yuan)產業(ye)快速增(zeng)長(chang)，以風(feng)能、太(tai)陽(yang)能為(wei)代表的(de)(de)新(xin)能源(yuan)發電占總發電量的(de)(de)比例從3%增(zeng)長(chang)至約45%。德國(guo)的(de)(de)風(feng)能和(he)太(tai)陽(yang)能平均(jun)利用率達(da)97%，處于全球領先水平，這得益于德國(guo)健全的(de)(de)儲能網絡建設(she)。

為鼓勵民(min)眾安裝儲(chu)能(neng)(neng)設備(bei)，德國政(zheng)府出臺一(yi)系列支持(chi)措施(shi)，包括提供最高30%的(de)(de)貸款補貼、用(yong)儲(chu)能(neng)(neng)設備(bei)成(cheng)本(ben)抵免個人所得(de)稅等。德國最大的(de)(de)家(jia)庭(ting)儲(chu)能(neng)(neng)系統制(zhi)造商Sonnen研發(fa)了一(yi)項針對電(dian)(dian)動(dong)車用(yong)戶的(de)(de)技術：使用(yong)該公(gong)司(si)充(chong)(chong)電(dian)(dian)樁的(de)(de)用(yong)戶，可(ke)以將自家(jia)光(guang)伏板產(chan)生的(de)(de)電(dian)(dian)力(li)共(gong)享給一(yi)定(ding)范圍內的(de)(de)其他成(cheng)員，相當(dang)于將發(fa)電(dian)(dian)裝置(zhi)、充(chong)(chong)電(dian)(dian)樁與電(dian)(dian)動(dong)車電(dian)(dian)池連接成(cheng)一(yi)個虛擬的(de)(de)巨型儲(chu)能(neng)(neng)系統。用(yong)戶彼此(ci)消納(na)多余的(de)(de)綠色電(dian)(dian)力(li)，不(bu)但(dan)保持(chi)了電(dian)(dian)網穩(wen)定(ding)，還能(neng)(neng)帶來收益。

根據德(de)(de)國(guo)(guo)儲(chu)能(neng)協會的(de)最新(xin)數據，以家(jia)庭計算(suan)，德(de)(de)國(guo)(guo)已有(you)超過30萬個家(jia)庭安裝(zhuang)了(le)電(dian)(dian)池儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)，平均裝(zhuang)機(ji)容量約為8.5千瓦。截至2020年底，德(de)(de)國(guo)(guo)已有(you)近70%的(de)家(jia)用(yong)(yong)太陽能(neng)發電(dian)(dian)裝(zhuang)置(zhi)配置(zhi)了(le)電(dian)(dian)池儲(chu)能(neng)設施(shi)，德(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)用(yong)(yong)儲(chu)能(neng)系(xi)統(tong)的(de)裝(zhuang)機(ji)容量約為2.3吉瓦。

日本——聚焦氫儲能系統研發

去年(nian)5月，日(ri)本(ben)建(jian)筑(zhu)企業清(qing)水建(jian)設公司位于日(ri)本(ben)金澤市(shi)的(de)(de)(de)零(ling)排(pai)放(fang)辦公樓落成。該(gai)辦公樓采用(yong)太陽能(neng)(neng)(neng)發(fa)電和氫儲(chu)能(neng)(neng)(neng)系統(tong)，其中氫儲(chu)能(neng)(neng)(neng)系統(tong)使用(yong)的(de)(de)(de)正是該(gai)公司研發(fa)的(de)(de)(de)鐵鈦合金儲(chu)氫罐。通過使用(yong)這套發(fa)電儲(chu)能(neng)(neng)(neng)系統(tong)，該(gai)辦公樓已得到日(ri)本(ben)政府制定的(de)(de)(de)綠色樓宇ZEB(凈(jing)零(ling)排(pai)放(fang)能(neng)(neng)(neng)效建(jian)筑(zhu))標準(zhun)認證，即全年(nian)一次性能(neng)(neng)(neng)源凈(jing)消耗量為零(ling)或負數，實現(xian)了樓宇能(neng)(neng)(neng)源的(de)(de)(de)自給自足(zu)。

該公司(si)研究(jiu)人員下田英介表示，鐵(tie)鈦(tai)(tai)儲(chu)(chu)(chu)氫(qing)合(he)金在研發過程(cheng)中重(zhong)點聚焦其安(an)全(quan)性(xing)，經(jing)過無數次(ci)實驗后才確定了(le)現在具有(you)耐(nai)燃特性(xing)的成(cheng)分(fen)配比。同(tong)時，該合(he)金能吸收存儲(chu)(chu)(chu)1000倍于(yu)自身(shen)體(ti)積(ji)的氫(qing)氣(qi)(qi)，一個(ge)合(he)金儲(chu)(chu)(chu)氫(qing)罐相當于(yu)同(tong)體(ti)積(ji)1000個(ge)大(da)氣(qi)(qi)壓高壓氫(qing)氣(qi)(qi)儲(chu)(chu)(chu)罐。鐵(tie)鈦(tai)(tai)合(he)金儲(chu)(chu)(chu)氫(qing)罐具有(you)安(an)全(quan)、經(jing)濟、高密度等特點，適合(he)大(da)規(gui)模(mo)商(shang)用。

該辦(ban)公樓樓頂還安(an)裝了裝機容量為140千瓦的太(tai)陽(yang)能發(fa)(fa)電(dian)設(she)備，在(zai)電(dian)力(li)盈余時(shi)，用來制備氫(qing)氣。制成的氫(qing)氣存儲(chu)(chu)在(zai)鐵鈦合金儲(chu)(chu)氫(qing)罐(guan)(guan)中(zhong)，在(zai)太(tai)陽(yang)能發(fa)(fa)電(dian)不足時(shi)，儲(chu)(chu)氫(qing)罐(guan)(guan)釋(shi)放氫(qing)氣進(jin)行燃燒發(fa)(fa)電(dian)。設(she)置在(zai)該辦(ban)公樓地下(xia)的多組儲(chu)(chu)氫(qing)罐(guan)(guan)生產的電(dian)力(li)，可滿足辦(ban)公樓用電(dian)需求。

近年來(lai)，日本(ben)(ben)(ben)國內(nei)氫(qing)能(neng)產業(ye)鏈不斷擴大，氫(qing)能(neng)存(cun)儲也逐(zhu)漸(jian)由實(shi)驗室研(yan)究走(zou)向商(shang)業(ye)化(hua)運用階(jie)段。日本(ben)(ben)(ben)政府力爭到(dao)2050年實(shi)現(xian)碳(tan)中(zhong)和，將可再生(sheng)能(neng)源作為日本(ben)(ben)(ben)的(de)主要(yao)電力來(lai)源。根據日本(ben)(ben)(ben)政府“第六(liu)次能(neng)源基本(ben)(ben)(ben)計劃”，到(dao)2030年可再生(sheng)能(neng)源的(de)發電比例(li)將從目前的(de)19.8%提高(gao)到(dao)36%—38%，而氫(qing)儲能(neng)系(xi)統研(yan)發是其中(zhong)的(de)重中(zhong)之重。

日(ri)本(ben)《日(ri)刊工業新聞(wen)》報道稱，位于日(ri)本(ben)愛知縣的(de)(de)埃(ai)諾亞公(gong)司和東(dong)京大(da)學聯(lian)合研(yan)發(fa)的(de)(de)“氫(qing)能儲電(dian)系統(tong)”，已將(jiang)售(shou)價降到市(shi)場(chang)上同類產品(pin)的(de)(de)一半(ban)。參與研(yan)發(fa)的(de)(de)東(dong)京大(da)學教(jiao)授杉山正和表示，該(gai)系統(tong)通過將(jiang)太陽(yang)能發(fa)電(dian)轉化(hua)成氫(qing)能，并低成本(ben)、長時間(jian)存儲，對太陽(yang)能進行“夏儲冬用(yong)”是完全可行的(de)(de)，未(wei)來實現(xian)商(shang)業化(hua)后市(shi)場(chang)潛(qian)力(li)巨大(da)。