當(dāng)前，為構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，一些國家正加快推進(jìn)儲(chǔ)能行業(yè)由研發(fā)示范向商業(yè)化轉(zhuǎn)型，在技術(shù)裝備研發(fā)、示范項(xiàng)目建設(shè)、商業(yè)模式探索、政策體系構(gòu)建等方面取得積極進(jìn)展。儲(chǔ)能技術(shù)為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、推進(jìn)能源革命、實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供了重要支撐，包括新型鋰離子電池、壓縮空氣、氫（氨）儲(chǔ)能、熱（冷）儲(chǔ)能等在內(nèi)的新型儲(chǔ)能技術(shù)正為綠色發(fā)展注入動(dòng)力。
阿聯(lián)酋——加快建設(shè)多種儲(chǔ)能設(shè)施
阿聯(lián)酋馬斯達(dá)爾城日前宣布啟動(dòng)一項(xiàng)熱能儲(chǔ)存電力項(xiàng)目，采用再生鋁合金相變材料儲(chǔ)熱技術(shù)，將能量以熱量的形式存儲(chǔ)在由回收鋁和硅制成的金屬合金中，并利用發(fā)電機(jī)將其轉(zhuǎn)化為電能，可在一天中的任何時(shí)間按需供應(yīng)電力和可用熱量。
馬斯達(dá)爾城負(fù)責(zé)人阿卜杜拉·巴拉拉表示，該項(xiàng)目采用的再生鋁合金相變材料的儲(chǔ)熱系統(tǒng)性能優(yōu)異，為市場(chǎng)帶來了技術(shù)突破，有利于提高可再生能源的電池存儲(chǔ)能力，推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型。
作為全球主要產(chǎn)油國，阿聯(lián)酋高度重視推動(dòng)能源的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)阿聯(lián)酋“2050能源戰(zhàn)略”，到2050年，清潔能源在阿聯(lián)酋能源結(jié)構(gòu)中占比將提高至50%。2021年10月，阿聯(lián)酋公布了“2050年零排放戰(zhàn)略倡議”，計(jì)劃在可再生能源領(lǐng)域投資超過6000億迪拉姆（約合1644億美元），力爭(zhēng)到2050年實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放。阿聯(lián)酋因此成為中東產(chǎn)油國中首個(gè)提出凈零排放戰(zhàn)略的國家。
為實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)，阿聯(lián)酋積極發(fā)展可再生能源，推動(dòng)多種新型儲(chǔ)能設(shè)施開發(fā)。儲(chǔ)能技術(shù)可以很好解決新能源發(fā)電穩(wěn)定性不足以及用電峰值不同造成的資源浪費(fèi)和收益率低等問題，為可再生能源大規(guī)模發(fā)展提供了有力支撐。
阿聯(lián)酋迪拜馬克圖姆太陽能公園700兆瓦光熱發(fā)電項(xiàng)目，是目前全球裝機(jī)容量最大、投資規(guī)模最大、熔鹽罐儲(chǔ)熱量最大的光熱項(xiàng)目。項(xiàng)目采用全球領(lǐng)先的“塔式+槽式”集中光熱發(fā)電技術(shù)，在白天利用熔鹽大量儲(chǔ)存陽光充沛時(shí)產(chǎn)生的熱能，在夜間或陰天時(shí)提供電力，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定地將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。
阿聯(lián)酋迪拜馬克圖姆太陽能公園第四期700兆瓦光熱發(fā)電項(xiàng)目。 資料圖片此外，迪拜電力和水務(wù)局還與2020年迪拜世博會(huì)和西門子能源有限公司合作，啟動(dòng)綠色氫項(xiàng)目，通過利用太陽能完成綠色氫氣的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和再發(fā)電。這是中東和北非地區(qū)首個(gè)太陽能驅(qū)動(dòng)的綠色氫儲(chǔ)能設(shè)施。
德國——推動(dòng)家用儲(chǔ)能系統(tǒng)普及
在德國，無論城市還是鄉(xiāng)村，建筑物屋頂和外墻成片的光伏發(fā)電板隨處可見。在這些建筑物的地下室里，往往都有一個(gè)電冰箱大小的裝置——家用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。這類系統(tǒng)裝機(jī)容量一般在10千瓦以下，可以滿足一般家庭大部分電力需求。
一整套家用太陽能和儲(chǔ)能系統(tǒng)，一般需要耗資上萬歐元。盡管價(jià)格不菲，但很多德國家庭依然愿意為之埋單，希望通過自建儲(chǔ)能系統(tǒng)，減少電價(jià)不斷上漲的壓力，并為環(huán)境保護(hù)和綠色能源普及做出貢獻(xiàn)。
德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)一項(xiàng)報(bào)告指出，由于太陽能本身是間歇性能源，必須在生產(chǎn)期儲(chǔ)存多余的能量，以補(bǔ)償因天氣等因素帶來的波動(dòng)。近年來德國電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的專利申請(qǐng)數(shù)量急劇上升，其中大部分是基于鋰電池儲(chǔ)能技術(shù)。
本世紀(jì)以來，德國可再生能源產(chǎn)業(yè)快速增長，以風(fēng)能、太陽能為代表的新能源發(fā)電占總發(fā)電量的比例從3%增長至約45%。德國的風(fēng)能和太陽能平均利用率達(dá)97%，處于全球領(lǐng)先水平，這得益于德國健全的儲(chǔ)能網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。
為鼓勵(lì)民眾安裝儲(chǔ)能設(shè)備，德國政府出臺(tái)一系列支持措施，包括提供最高30%的貸款補(bǔ)貼、用儲(chǔ)能設(shè)備成本抵免個(gè)人所得稅等。德國最大的家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)制造商Sonnen研發(fā)了一項(xiàng)針對(duì)電動(dòng)車用戶的技術(shù)：使用該公司充電樁的用戶，可以將自家光伏板產(chǎn)生的電力共享給一定范圍內(nèi)的其他成員，相當(dāng)于將發(fā)電裝置、充電樁與電動(dòng)車電池連接成一個(gè)虛擬的巨型儲(chǔ)能系統(tǒng)。用戶彼此消納多余的綠色電力，不但保持了電網(wǎng)穩(wěn)定，還能帶來收益。
根據(jù)德國儲(chǔ)能協(xié)會(huì)的最新數(shù)據(jù)，以家庭計(jì)算，德國已有超過30萬個(gè)家庭安裝了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，平均裝機(jī)容量約為8.5千瓦。截至2020年底，德國已有近70%的家用太陽能發(fā)電裝置配置了電池儲(chǔ)能設(shè)施，德國家用儲(chǔ)能系統(tǒng)的裝機(jī)容量約為2.3吉瓦。
日本——聚焦氫儲(chǔ)能系統(tǒng)研發(fā)
去年5月，日本建筑企業(yè)清水建設(shè)公司位于日本金澤市的零排放辦公樓落成。該辦公樓采用太陽能發(fā)電和氫儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中氫儲(chǔ)能系統(tǒng)使用的正是該公司研發(fā)的鐵鈦合金儲(chǔ)氫罐。通過使用這套發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)，該辦公樓已得到日本政府制定的綠色樓宇ZEB（凈零排放能效建筑）標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，即全年一次性能源凈消耗量為零或負(fù)數(shù)，實(shí)現(xiàn)了樓宇能源的自給自足。
該公司研究人員下田英介表示，鐵鈦儲(chǔ)氫合金在研發(fā)過程中重點(diǎn)聚焦其安全性，經(jīng)過無數(shù)次實(shí)驗(yàn)后才確定了現(xiàn)在具有耐燃特性的成分配比。同時(shí)，該合金能吸收存儲(chǔ)1000倍于自身體積的氫氣，一個(gè)合金儲(chǔ)氫罐相當(dāng)于同體積1000個(gè)大氣壓高壓氫氣儲(chǔ)罐。鐵鈦合金儲(chǔ)氫罐具有安全、經(jīng)濟(jì)、高密度等特點(diǎn)，適合大規(guī)模商用。
該辦公樓樓頂還安裝了裝機(jī)容量為140千瓦的太陽能發(fā)電設(shè)備，在電力盈余時(shí)，用來制備氫氣。制成的氫氣存儲(chǔ)在鐵鈦合金儲(chǔ)氫罐中，在太陽能發(fā)電不足時(shí)，儲(chǔ)氫罐釋放氫氣進(jìn)行燃燒發(fā)電。設(shè)置在該辦公樓地下的多組儲(chǔ)氫罐生產(chǎn)的電力，可滿足辦公樓用電需求。
近年來，日本國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)鏈不斷擴(kuò)大，氫能存儲(chǔ)也逐漸由實(shí)驗(yàn)室研究走向商業(yè)化運(yùn)用階段。日本政府力爭(zhēng)到2050年實(shí)現(xiàn)碳中和，將可再生能源作為日本的主要電力來源。根據(jù)日本政府“第六次能源基本計(jì)劃”，到2030年可再生能源的發(fā)電比例將從目前的19.8%提高到36%—38%，而氫儲(chǔ)能系統(tǒng)研發(fā)是其中的重中之重。
日本《日刊工業(yè)新聞》報(bào)道稱，位于日本愛知縣的埃諾亞公司和東京大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的“氫能儲(chǔ)電系統(tǒng)”，已將售價(jià)降到市場(chǎng)上同類產(chǎn)品的一半。參與研發(fā)的東京大學(xué)教授杉山正和表示，該系統(tǒng)通過將太陽能發(fā)電轉(zhuǎn)化成氫能，并低成本、長時(shí)間存儲(chǔ)，對(duì)太陽能進(jìn)行“夏儲(chǔ)冬用”是完全可行的，未來實(shí)現(xiàn)商業(yè)化后市場(chǎng)潛力巨大。
