近(jin)日,美國能源(yuan)部(bu)(DOE)發布《“儲(chu)能大(da)(da)(da)挑(tiao)(tiao)(tiao)戰(zhan)”路(lu)線(xian)圖草(cao)案》,提出(chu)了加(jia)速(su)儲(chu)能技術創新以(yi)實現“儲(chu)能大(da)(da)(da)挑(tiao)(tiao)(tiao)戰(zhan)”計劃(hua)目(mu)標的(de)戰(zhan)略路(lu)線(xian)。DOE于2020年(nian)1月啟動了“儲(chu)能大(da)(da)(da)挑(tiao)(tiao)(tiao)戰(zhan)”計劃(hua),旨(zhi)在加(jia)速(su)下一(yi)代儲(chu)能技術的(de)開發和(he)商(shang)業(ye)化應(ying)用。路(lu)線(xian)圖草(cao)案提出(chu)了“儲(chu)能大(da)(da)(da)挑(tiao)(tiao)(tiao)戰(zhan)”計劃(hua)五個(ge)領域的(de)重要行(xing)動(技術開發、制造和(he)供(gong)應(ying)鏈(lian)、技術轉化、政策(ce)與(yu)評估(gu)、勞動力開發),并(bing)提出(chu)了6個(ge)與(yu)社區、商(shang)業(ye)和(he)區域能源(yuan)和(he)基礎設施(shi)目(mu)標相(xiang)關的(de)應(ying)用場(chang)景設想。路(lu)線(xian)圖草(cao)案關鍵信息如下:
一、“儲能大挑戰”路線圖草案背景
2017-2019年(nian)期間(jian),DOE為(wei)儲(chu)能(neng)(neng)技術研發投入了(le)超過(guo)12億美元的(de)資(zi)金(jin),但尚未提出(chu)(chu)針對儲(chu)能(neng)(neng)的(de)整(zheng)體戰略。為(wei)此,DOE于2020年(nian)1月推出(chu)(chu)“儲(chu)能(neng)(neng)大挑戰”計劃(hua),該計劃(hua)基于DOE 2020財年(nian)預算中的(de)“先(xian)進儲(chu)能(neng)(neng)”計劃(hua),DOE將通過(guo)“儲(chu)能(neng)(neng)大挑戰”計劃(hua)克服技術開發、商業化、制造、政策評估和勞動(dong)力(li)等方面(mian)的(de)挑戰,使美國在未來(lai)儲(chu)能(neng)(neng)技術領(ling)域(yu)處于全球領(ling)先(xian)地(di)位(wei)。
“儲能大挑戰”計劃的愿景(jing)是:到2030年,建立并維持美國在儲能利(li)用和出口方面(mian)的全球領導地位,擁(yong)有可(ke)靠的國內制造鏈和不依(yi)賴進口的關鍵材料供應鏈。
“儲能(neng)大挑戰”計劃(hua)在五個領域(yu)提出了重(zhong)要(yao)行動(dong),包括:技(ji)(ji)術(shu)開發(fa),使DOE當前和(he)(he)未來的(de)儲能(neng)研(yan)發(fa)活動(dong)圍(wei)繞以用戶為中心的(de)目標和(he)(he)維持(chi)(chi)長期領導地位進行;制(zhi)造和(he)(he)供(gong)應鏈(lian),為美國儲能(neng)制(zhi)造業(ye)開發(fa)技(ji)(ji)術(shu)、方(fang)法(fa)和(he)(he)策略,以支持(chi)(chi)和(he)(he)加強(qiang)美國在創新和(he)(he)持(chi)(chi)續規模制(zhi)造的(de)領導地位;技(ji)(ji)術(shu)轉(zhuan)化(hua),通(tong)過現場(chang)驗證、示范項目、公私合作、融(rong)資業(ye)務模式開發(fa)以及高質量市場(chang)數據(ju)(ju)的(de)傳播來確保DOE研(yan)發(fa)成果向國內(nei)市場(chang)轉(zhuan)化(hua);政策與評估(gu),提供(gong)數據(ju)(ju)、工具和(he)(he)分析方(fang)法(fa),以支持(chi)(chi)政策決策并最大程(cheng)度(du)地發(fa)揮儲能(neng)的(de)價值;勞動(dong)力開發(fa),培(pei)養研(yan)究、開發(fa)、設計、制(zhi)造和(he)(he)運營儲能(neng)系(xi)統的(de)專業(ye)人才(cai)隊伍(wu)。
路線圖草案重點關注如(ru)何(he)解(jie)決三大挑戰,即:國(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)創新,DOE如(ru)何(he)能(neng)使美國(guo)(guo)(guo)在(zai)儲能(neng)研發(fa)方面處于(yu)世界領(ling)先(xian)地位,并保(bao)護DOE在(zai)國(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)資(zi)助開發(fa)的(de)知識產權;國(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)制造,DOE如(ru)何(he)通過降(jiang)低對國(guo)(guo)(guo)外材料(liao)和組件來(lai)源(yuan)的(de)依賴來(lai)削(xue)減制造現有儲能(neng)技(ji)術的(de)成本和能(neng)源(yuan)影響,并加強國(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)供應鏈能(neng)力;全球部署(shu),DOE如(ru)何(he)與利益(yi)相關方合作,開發(fa)滿足國(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)需(xu)求(qiu)的(de)技(ji)術并在(zai)國(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)市場成功部署(shu),并且還能(neng)出口技(ji)術。
二、“儲能大挑戰”路線圖草案的技術開發行動舉措
技術開發(fa)(fa)將解決“國(guo)內(nei)創新”挑戰,目標是:發(fa)(fa)展和(he)運轉(zhuan)一個研(yan)發(fa)(fa)生態系統,加強并保持美國(guo)在儲能(neng)創新方(fang)面的領先地位。將主要采取三方(fang)面行動(dong),包括(kuo):
行動(dong)(dong)(dong)1:開(kai)發(fa)(fa)應(ying)用(yong)(yong)(yong)場景作(zuo)為指(zhi)南。該行動(dong)(dong)(dong)將開(kai)發(fa)(fa)能(neng)(neng)(neng)夠應(ying)用(yong)(yong)(yong)更高性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)、低成本的(de)(de)儲能(neng)(neng)(neng)技術(shu)實現的(de)(de)未來(lai)(lai)應(ying)用(yong)(yong)(yong)場景,以(yi)構想未來(lai)(lai)(2030年及以(yi)后)儲能(neng)(neng)(neng)服務于(yu)終端(duan)用(yong)(yong)(yong)戶(hu)的(de)(de)方式,確定和(he)更新(xin)未來(lai)(lai)儲能(neng)(neng)(neng)系(xi)(xi)統(tong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)和(he)成本目(mu)標。每個應(ying)用(yong)(yong)(yong)場景都將包(bao)含多個特定實例,以(yi)驗證未來(lai)(lai)儲能(neng)(neng)(neng)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)需(xu)(xu)求(qiu)和(he)技術(shu)要求(qiu)。主(zhu)要應(ying)用(yong)(yong)(yong)場景包(bao)括(kuo):構建(jian)不斷(duan)發(fa)(fa)展的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網,適(shi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)美國電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力系(xi)(xi)統(tong),主(zhu)要解決波動(dong)(dong)(dong)性(xing)(xing)可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)(neng)源(yuan)占比增加(jia),用(yong)(yong)(yong)戶(hu)需(xu)(xu)求(qiu)動(dong)(dong)(dong)態變化,天氣、物理和(he)網絡安全等問(wen)題(ti)(ti);為偏遠(yuan)社區服務,適(shi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)島嶼(yu)、沿海和(he)偏遠(yuan)社區,主(zhu)要解決物流和(he)維護導致(zhi)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力溢價、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力供應(ying)中斷(duan)等問(wen)題(ti)(ti);電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)交通,適(shi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)基(ji)(ji)礎(chu)設(she)施(shi)(包(bao)括(kuo)配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網)以(yi)及電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)汽車儲能(neng)(neng)(neng)系(xi)(xi)統(tong),將解決快速充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)對配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網的(de)(de)壓力及降低電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)汽車電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池成本并(bing)改進性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)等問(wen)題(ti)(ti);相互依賴(lai)的(de)(de)網絡基(ji)(ji)礎(chu)設(she)施(shi),適(shi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)對電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網運營至關(guan)重要的(de)(de)基(ji)(ji)礎(chu)設(she)施(shi)部門(men),包(bao)括(kuo)天然氣、水、通訊、信息技術(shu)、金融服務等;關(guan)鍵服務,適(shi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)國防及政府設(she)施(shi)、應(ying)急服務及醫療保健、有嚴(yan)格運營要求(qiu)的(de)(de)公司等,將解決災害等突(tu)發(fa)(fa)停電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)問(wen)題(ti)(ti);設(she)施(shi)靈活性(xing)(xing)、效率和(he)價值提升,適(shi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)商(shang)住樓以(yi)及能(neng)(neng)(neng)源(yuan)密集(ji)型或發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)設(she)施(shi)(如工業過程應(ying)用(yong)(yong)(yong)及發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)設(she)備(bei))。
行(xing)動2:確定(ding)(ding)技(ji)術組合(he)。該(gai)行(xing)動將(jiang)確定(ding)(ding)能夠在2030年(nian)前取得重大進展以實(shi)現成本目標的儲能技(ji)術組合(he),以解決每個應用場景(jing)中的挑戰。
行動(dong)(dong)3:構建創(chuang)新(xin)生(sheng)態系統(tong)。該行動(dong)(dong)將通過建立(li)適合每個階段(duan)(基(ji)礎研(yan)究(jiu)到商(shang)業(ye)(ye)示范)的(de)資助和支(zhi)(zhi)持機(ji)制(zhi),加強(qiang)創(chuang)新(xin)生(sheng)態系統(tong)(包括國家實驗室、大學、初創(chuang)企業(ye)(ye))。DOE將加大兩方面的(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)支(zhi)(zhi)持力(li)度:新(xin)建或改進技(ji)(ji)術(shu)(shu)研(yan)發(fa)基(ji)礎設(she)施,特別是開發(fa)或測試設(she)施,以(yi)對(dui)儲能和靈活性技(ji)(ji)術(shu)(shu)概念進行快速(su)、早期的(de)性能驗證;部(bu)署(shu)商(shang)業(ye)(ye)前(qian)示范項目,將按照技(ji)(ji)術(shu)(shu)、政策(ce)、制(zhi)造(zao)和勞動(dong)(dong)力(li)的(de)區域綜(zong)合示范來組織,以(yi)增(zeng)強(qiang)最終(zhong)用戶的(de)信(xin)心,促進市(shi)場應用。