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美国能源部公布462亿美元预算纲要 开发新的、先进、大规模实用储能技术

作者:中国储能网新闻中心 来源:CASEnergy 发布时间:2021-07-22 浏览:

5月28日,美国总统拜登公布了2022财年美国能源部(DOE)462亿美元预算纲要,较2021年预算上调了23%,旨在通过推进清洁能源创新、部署清洁能源项目、科学应对气候危机、确保国家核安全、强化核环境管理、加强国家能源基础设施建设等,解决能源、环境和核安全挑战,保障国家能源安全和经济持续增长,有助于美国建立清洁能源经济,确保在2050年达到净零排放。具体内容如下:

一、投资80亿美元用于应用能源技术项目的创新研发

加大支持政府对项目后期开发、示范和部署,以促使相关技术快速普及和商业化应用,促使美国能源供应更经济、可靠和有效,实现美国能源独立,占据全球主导地位。主要包括:

1、为能源效率和可再生能源办公室投资47.32亿美元,为减少温室气体排放,2035年之前实现无碳电力,主要侧重于五个优先领域:(1)电力部门脱碳:向无碳电力部门转型,对能够降低可再生能源发电成本的关键技术进行投资,并进行可再生能源并网技术研发,确保电网发展的可靠性、安全性和弹性。(2)交通运输部门脱碳:开发实现交通运输部门(包括公路、铁路、航运和海运)负担得起的净零排放技术,并减少对空气质量的影响,实现环境可持续发展。(3)工业部门脱碳:支持依靠氢等可再生能源和燃料为工业过程提供动力的方法,利用碳捕集、利用技术,大幅提高效率。(4)建筑部门减少碳排放:支持在州和地方各级政府对新型经济适用房和先进节能建筑进行改造,并进行相关节能项目示范、部署。(5)农业部门脱碳:通过开发生物燃料、提高农用机械效率、现场动物粪便利用以获得清洁能源,设计更多的高效灌溉系统,扩大在农业部门减少温室气体排放方面开展工作。

2、为网络、能源安全和应急响应办公室投资2.01亿美元,开展先进的网络安全技术研究,提升美国能源系统抵御网络攻击和自然灾害侵袭的能力。

3、为石油储备办公室投资2.18亿美元,其中1.97亿美元用于战略性石油储备(SPR),以应对美国石油供应可能出现的中断和短缺。

4、为电力办公室投资3.27亿美元,通过技术研发,提高电网的可靠性、弹性、效率和灵活性;开发新的、先进、大规模实用储能技术;设计源头自动检测、自动阻断和抵御网络危险的下一代操作系统;构建国家级传感器、数据和通信架构平台和电力存储传输平台。

5、为核能办公室投资18.51亿美元,重点关注三个主要领域:国家现有的核设施、先进核反应堆概念的发展、核反应堆燃料循环技术。并从核废料基金中拨款750万美元,用于核废料标准化管理。

6、为化石能源和碳管理研发项目投资8.9亿美元,重点研究早期技术,以确保获得清洁和可负担的能源,促进向无碳经济过渡,重建美国关键矿物供应链。预算将重点支持碳捕集、利用和封存技术;直接空气碳捕集技术;生物质废物转化技术;氢能开发利用等多个领域。

二、投资74亿美元用于推进尖端领域基础科学研究和大型科技基础设施建设

包括支持未来产业如量子信息科学(QIS)、人工智能(AI)和机器学习(ML)等,以及微电子、先进制造、生物技术等关键技术研发。预算重点包括:

1、10亿美元用于先进科学计算研究(ASCR),通过对计算研究、应用数学和计算机科学的投资,以及对多重、大型、高性能和先进计算设施和高性能网络的开发和运营,提高美国竞争力。

2、23亿美元用于基础能源科学(BES),以支持基础研究,理解、预测并最终控制电子、原子和分子水平的物质和能量,为新能源技术开发提供理论基础,避免能源消费对环境的影响,并支持DOE在能源和环境方面的项目部署。重点支持政府在清洁能源方面的优先事项(如碳捕集、氢能和太阳能光伏等相关主题);关键材料和变革型制造(包括聚合物优化改造利用和下一代微电子);以及国防安全、量子信息科学、数据分析/机器学习、数据驱动科学的集成基础设施、百亿亿次计算等交叉科学技术。

3、8.28亿美元用于生物和环境研究(BER),以理解从微生物和植物基因到全球宏观规模的环境和生态过程等自然系统中的复杂基础原理。重点资助生物系统的研究和将生物信息整合到计算模型中进行迭代测试和验证,以及建立国家虚拟气候实验室(NVCL)。

4、6.75亿美元用于聚变能源科学,用于支持研究在高温高压下物质性能,并建立开发聚变能源所需的科学基础。重点支持磁聚变的DIII-D托卡马克实验装置和国家球形环面实验设施升级维修,以及在极端条件下Petawatt设施项目的升级。

5、11亿美元用于高能物理(HEP)研究,以探究宇宙运转的基本原理、物质和能量的最基本成分,探索物质性能及物质之间的相互作用。

6、7.2亿美元用于核物理(NP)研究,以支持发现、探索和理解所有形式的核物质,并继续支持量子科学、微电子、电子离子对撞机的设计和开发。

7、9000万美元用于同位素研发和生产,确保为国家提供可靠的关键放射性和稳定性同位素供应链。

8、2.95亿美元用于科学实验室基础设施建设,通过提供必要的基础设施支持10个国家实验室的前沿研究。

三、投资11亿美元建立先进气候研究计划署(ARPA-C)

遴选并推动有潜力在突破性科学领域取得革命性进展的研究,对ARPA-E中先进能源研究任务进行补充,支持无碳电力的变革型解决方案,应对气候危机,加强能源恢复力。预算的重点包括:

1、5亿美元用于为商业部门提供创新、可投资的机会。重点关注技术开发、项目管理以及最具发展潜力的项目商业转化等。

2、4亿美元用于建立清洁能源示范办公室(OCED),以启动和管理一些竞争性招标项目。OCED将作为能源部核心,加速推进近中期清洁能源技术和系统市场化转化,更快被市场采用。

四、投资278亿美元用于国家核安全相关技术研发以及核设施的维护和现代化建设

其中,76亿美元用于60年来核武器开发、生产以及政府资助的核研究留下的废弃物清理工作;197亿美元用于维持和推进美国核武库现代化事业,改造升级老化的核武库基础设施。

1、环境管理(EM)办公室获得76亿美元预算,主要用于DOE下属的分布在11个州15个场地的核废料清理工作,主要包括:(1)9.78亿美元支持萨凡纳河场地的液体废物处理,用玻璃化高放射性残液让其在容器内稳定不流动的方法以减少这些废物的危害;(2)河流保护办公室获得13亿美元预算,继续推进油罐场的安全管理和放射性废液与化学废液处理;(3)9.27亿美元用于汉福特(Hanford)地下存储罐全站服务,进行相关重要场地基础设施建设;(4)5.49亿美元用于橡树林核遗址的持续清理工作;(5)在爱达荷州(Idaho)投入3.81亿美元用于对低放射性废液的处理、监测、包装和运输;(6)在卡尔斯巴德(Carlsbad)投入4.3亿美元用于维修或更换相关基础设施,以及支持设施运行、监管和环境合规行动;(7)在帕迪尤卡(Paducah)和朴茨茅斯(Portsmouth)两地分别投入2.59亿美元和5.3亿美元,用于持续支持环境修复以及有害气体消除和监测工作;(8)3.34亿美元用于洛斯阿拉莫斯国家实验室核废液的清除、土壤和地下水的清理以及地表水的保护。

2、国家核安全管理局(NNSA)获得197亿美元预算,以构建一个安全、可靠、有效的核武器储备,减少全球核威胁,实现核设施现代化。主要预算内容包括:(1)155亿美元用于推进美国核武库现代化事业:其中46亿美元用于库存管理,以支持核武器寿命延长,此外还包括拆除和处置从武器库中退役的核武器及其部件;29亿美元支持核部件和战略材料的制造现代化活动,包括在洛斯阿拉莫斯国家实验室和萨凡纳河国家实验室场址进行钚弹芯生产,以满足国防部需求;27亿美元用于核储备技术、新材料和新工艺的相关研究,以及并持续为亚临界实验提供资金支持;36亿美元用于改造升级老化核武库基础设施,改善恶化的工作条件、设备和设施,继续推进基础设施的现代化;(2)23亿美元用于防止核扩散事业,包括核反恐与应急响应,防止有人非法获得核武器或核武材料而带来的核威胁,应对核泄露事件;(3)19亿美元用于支持海军核动力反应堆研究,持续为美国海军提供安全、高效与一体化的核动力推进系统,继续为哥伦比亚级反应堆系统、陆基S8G原型反应堆和乏燃料处理资本重组项目提供资金。

3、12亿美元支持国防相关行政活动,包括遗产管理、环境、健康、安全和防护、企业评估、专门安全活动等相关活动。其中核遗产管理办公室获得4.29亿美元预算,以保障核安全企业的人身安全以及为遭受核污染的相关社区提供帮助。此外还包括在100多个地点进行长期核污染监控,以及评估与国防相关的铀矿条件和解决物理辐射危害。

五、投资25亿美元用于上述未确定的其他项目以及部门管理、其他国防活动和监督工作

预算重点包括:

1、为能源信息署(EIA)提供1.27亿美元预算,以继续支持独立、公正的能源信息收集、分析和传播,促进制定健全的政策,以及强化市场和公众对能源及其相关的经济环境相互作用的理解。

2、为印第安能源和项目办公室提供1.22亿美元预算,以促进能源开发和使用的效率,降低能源成本,强化能源和经济基础设施建设,并为印第安人、阿拉斯加土著及其他部落提供电力服务和就业机会。

3、8000万美元用于支持公共电力成本,主要支持四个电力市场管理局向公共实体和电力合作社出售联邦政府的水电传输服务,将电力优先出售给公共单位和电力合作社。

4、为项目贷款办公室提供近2亿美元的预算,主要包括三个贷款项目:(1)为Title 17创新技术贷款担保项目提供1.79亿美元预算,其中1.5亿美元用于信贷补贴,另外0.29亿美元用于行政开支,以加快创新能源项目部署,启动新的能源市场,推动美国经济增长。(2)为先进汽车制造技术(ATVM)项目和部落能源贷款担保计划(TELGP)分别提供500万美元和200万美元预算,以继续推进ATVM项目和TELGP计划的贷款发放和投资组合监控。

5、为行政管理和监督部门提供4亿美元预算,以支撑战略规划和政策制定、扩大能源部相关就业岗位、强化整个综合能源项目的公正、电动汽车充电桩的管理成本,以及电力系统网络响应和恢复管理等。

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