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《储能大挑战路线图》摘译

作者:优德88手机中文版新闻中心 来源:赛迪研究院 发布时间:2021-03-19 浏览:
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优德88手机中文版讯:2020年12月,美国能源部首次发布《储能大挑战路线图》,旨在加速下一代储能技术的研发,制造和应用,并建立美国在储能领域的全球领导地位。路线图针对国内创新,国内制造,全球部署三大关键挑战,提出技术研发,生产制造与供应链,技术转化,政策与评估,劳动力发展五大方面28条措施,并明确了阶段性产业发展目标。在最新一期赛迪译丛中,赛迪智库节能与环保研究所对该报告进行了编译。

一,技术研发

1. 以应用示范带动技术发展

路线图描绘了6种未来可能实现广泛应用储能的场景,涵盖早期高价值项目到未来超大规模应用各个阶段。

示范项目将集中在两个方向:一是新型或增强型技术路径基础设施,特别是开发或测试设施,以便尽快,尽早地验证储能和灵活性技术概念;二是准商业示范项目,可增强终端用户的信心并促进市场应用。能源部也会争取外部支持,将这些示范项目打造成结合技术,政策,制造和劳动力的综合性区域示范。

2. 建立技术组合

流程是先确定每种应用场景的初始性能目标及其具体要求,然后综合考虑全生命周期成本和应用价值,挑选出合适的技术进行进一步研发。每一种应用场景可以有多种技术解决方案,每一种技术也可以满足多种应用场景需求。

下图列出了每种应用场景对性能的需求,以及每种技术可达到的性能目标。

3. 加快建立创新生态系统

该生态系统囊括了合作企业,产业联盟,基础设施,以及其他长期资源。美国有大量储能技术创新者,且美国的大学占据了全球储能技术专利的主要份额。路线图建议协调实验室,学术界和产业生态系统的产出能力,组成跨能源部,实验室联合体进行科研攻关,提升储能系统的性能和指标,以实现更多的国内创新与部署。

下图以电化学储能研发为例,展示了创新生态系统运用实例。

二,生产制造和供应链

路线图提出要建立强大的,具备集成供应链的国内制造基地,将技术进步更快地用于规模化生产及产业应用,成为技术研发的影响力倍增器。路线图分析了储能材料,组件和系统的制造,专注于解决国内储能技术生产和供应链所面临的4个挑战:

一是扩大,整合急需的技术,使其从实验室到示范再到商业化;二是降低储能技术的国内生产成本;三是提高性能,同时降低能耗和新技术的全生命周期成本;四是强化国内的供应链,增加国内生产供给,减少对国外材料和组件的依赖。

不同储能技术面临的挑战详见下表。

① 梳理共性技术问题,确定关键技术指标;

② 加大创新力度,攻克共同技术问题;

③ 加强测试验证能力,扩大制造规模;

④ 提高系统设计和测试协议标准化程度,简化集成制造创新;

⑤ 加深理解追求创新,提高关键材料供应链弹性

⑥ 建立国内电池制造生态系统。

三,技术转化

路线图提出通过积极地实地验证,公私合作,可赢利商业模式的研发,融资,技术和互连标准,合同准则以及高质量市场数据的传播,实现储能技术的商业化,私营企业融资和最终部署, 提振市场参与者信心,以减少生产或项目风险,降低项目成本, 带动投资。

联邦政府将降低对技术转移的行政和监管门槛,制定和执行更有效的合作模式与技术转移机制,鼓励私营企业加大对后期研发的投资力度。同时,改进联邦资助研发投资回报率及经济与国家安全影响的评估方法,重点资助已被证明有效的技术,来提高技术转移效率。

能源部将要求受到政府资助的知识产权,技术和工艺留在美国国内从事实际制造,以申请人的国内制造策略作为申报项目时的加分项,还会考虑制定针对性的贸易政策和国际知识产权规则。

① 加强实验室与外部合作伙伴关系;

② 开展示范应用;

③ 寻求产业合作和跨部门参与;

④ 进行产业和市场分析;

⑤ 进行数据采集和分析。

四,政策与评估

能源部将制定一项内部协调计划,利用能源部独有的分析能力,数据和计算资源为有关政策制定者提供实现有效决策所需的全部信息,支撑其政策法规和决策的制定,最大程度实现储能技术对电力和交通运输系统的价值。

这需要解决弹性,电力系统运行,能源系统规划,交通运输四个关键问题,以及满足成本价格性能及财务数据,评估方法,工具,市场政策信息四个基本需求。

① 建立储能成本和性能数据库;

② 对电网服务进行分类;

③ 在不同的系统条件下估算大规模储能的价值;

④ 评估分布式能源在配电网和大容量电力系统的价值;

⑤ 进行工具开发和模型测试;

⑥ 在资源规划过程中跟踪储能;

⑦ 支持市场设计分析;

⑧ 支持跨部门的综合资源规划;

⑨ 建立储能政策数据库;

⑩ 召开弹性评估研讨会;

? 定期召开储能及政策评估研讨会。

五,劳动力发展

目前,能源部已推出50个教育和劳动力发展计划,涵盖高中到大学的各个阶段。其中有2个计划与储能直接相关,一个是"研究生科研计划",支持研究生在国家实验室中开展储能相关科研;另一个是"储能实习计划",为本科生和研究生提供在国家实验室开展为期10周的暑期科研实习机会。

能源部将更加注重储能领域专业人才的培养,在教育和劳动力发展计划框架内采取以下措施:

① 深入了解劳动力缺口和需求;

② 进行需求评估和技能评估;

③ 增加劳动力发展的创新机遇。

六,产业发展目标

按照各种工业文献中指出的技术水平,路线图提出了一些列价格相关的产业发展目标。到2030年,长期固定式应用的储能成本比2020年降低90%,达0.05美元/千瓦时,以实现在用电高峰期满足用电负荷,为电动汽车快速充电做好电网准备,确保通信等关键基础设施可靠性等功能;300英里里程的电动汽车电池包的制造成本比2020年下降44%,达80美元/千瓦时,使电动汽车具有成本竞争力。

此外,为推动或加速储能成为六大应用场景的商业可行和经济有效的解决方案,路线图提出了每个应用场景的成本目标和实现该目标的驱动力

:美国能源部2020年12月能源存储大挑战路线图

关键字:储能

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