美国国家清洁能源创新路径 (1)英

使命创新 国家创新 PATHWAYOFTHEUNITED 国家 白宫科技政策办公室 美国能源部美国国务院 2023年4月 Contents 清洁EnergyInnovation战略3 摘要3 方法论4 清洁EnergyInnovation优先事项11 Overviewof清洁EnergyInnovation优先事项11 TrackingProgress19 非联邦GovernmentandPrivateSector订婚20 International协作21 NationalEnergyInnovation生态系统22 2 清洁能源创新战略 Summary TheUnitedStates’国家自主贡献（NDC）旨在减少温室气体（GHG） 排放量由到2030年，比2005年的水平高出50-52%，让美国走上实现net- 零排放不迟于2050年美国长期气候战略概述 满足这些承诺的多种途径。这一战略的关键要素包括到2035年实现无碳污染电网and50%零- 2030年排放汽车销量，以及改善能源经济各部门的效率，使最终用途电气化 部门(运输、建筑和工业)在可行的情况下，转向零排放或碳中性燃料，用于工业和 需要能源密集型燃料的运输方式，应用碳用于与大型流程相关的行业的捕获和存储 排放，推进二氧化碳去除，减少甲烷 和其他非CO排放，并转向更可持续的 2图1.的三重策略 农业、林业和土地利用实践。支持会议需要实现的技术 美国NDC和长期战略的实施，the 美国有一个三重净零技术行动计划 （如图1所示），这将： 投资于研发的一系列改变游戏规则的创新，以确保有一个足够的技术套件，以可靠、经济和公平的方式实现净零2050年排放量示例包括美国能源部（DOE）能源EarthshotsTM它以长期的特定技术成本和性能目标为目标储能,除碳,清洁氢气,强化地热系统,浮动 海上风能和工业热能。此外，美国能源部，运输、农业和国防、环境保护局、 国家海洋和大气管理局，美国国家航空航天局政府和国家科学基金会正在进行的项目投资于从基础科学到气候减缓示范项目的创新 复原力。成立了一个政府整体气候创新工作组，以评估当前的创新投资并指导未来的投资(美国创新实现2050年气候目标：评估初始研发机会)。 展示和支持新兴技术的早期部署。The示范项目将增强市场信心，并开始使 实现广泛部署所需的基础设施投资。示例 包括先进的海上风电、碳捕集与封存、先进的核电，以及 先进的电网技术。两党基础设施法（BIL）提供了215亿美元用于清洁氢、储能、碳捕获等清洁能源示范项目， 先进的核、直接空气捕获和其他技术。《减少通货膨胀法》 2022年的(IRA)以数十亿美元的碳捕集和储存、二氧化碳去除和氢气。 到2050年温室气体净零排放。 使用法规和财务激励措施来加速制造、部署、 以及采用当今可用的技术，如太阳能、风能、电池、电动汽车、高效电器和设备，以及扩大的 输电网络，以支持更多的可再生能源和电气化。扩大规模这些清洁能源技术得到了新的努力的支持，以确保 关键材料和组件。除了展示新兴技术， BIL的资金(包括仅向美国能源部提供的620亿美元)加速了部署商用清洁能源、清洁公交和校车，以及电网 现代化技术。BIL还投资于相关的清洁能源基础设施(如全国性的电动汽车充电网络)、国内制造和 供应链能力和劳动力需求。爱尔兰共和军提供了3700亿美元的激励措施在整个经济中部署商业和新兴清洁能源技术。美国能源部 贷款计划办公室现在拥有超过1000亿美元的贷款权限，以帮助部署和扩大创新的清洁能源、先进的交通和部落能源项目 美国，以及2500亿美元的新贷款授权，用于重组或重新利用能源低碳经济的基础设施。环保局也在制定规则制定建议，以 解决我们国家最大的气候来源-以及危害健康的污染， 如运输、石油和天然气以及电力部门，并以低和零的速度前进排放技术。 表1提供了总结美国战略和相关要素的文件。美国的创新战略还通过使命创新、 第一推动者联盟、净零世界、格拉斯哥突破议程和一些双边 协议分享美国主导的创新，从他人的努力中学习，并协调努力我们可以最大限度地发挥集体投资的影响。 Methodology 美国国家净零创新路径由 国家长期气候战略，其中绘制了多个不迟于2050年实现净零排放的途径。长期战略的制定结合了 两种经济范围的能源模型，GCAM和OP-NEMS。这些模型共同提供了针对特定行业的途径 满足近期和长期气候目标。模型整合可用且具有成本竞争力的技术 今天，以及那些需要创新才能做好准备的人商业部署。可以发挥重大作用的技术 在实现我们的气候目标方面发挥作用，但需要创新才能把它们推向市场，被认为是创新机会。 创新机会的例子包括研究领域 表4中列出了许多已经广泛商业化的其他清洁能源技术available—如传统太阳能光伏(PV)、陆基风能、轻型电力车辆和许多节能技术—不包括在此列表中。 图2.的方法确定创新途径 一旦确定了创新机会，就会使用多个标准来评估技术基于它们对气候和环境、公平和正义、经济和 跨多个目标调整创新组合是持续支持 未来三十年的创新。一个跨部门的气候创新工作组是负责从各机构收集创新优先事项，确定机会和需求进行协调，并制定全面的创新战略，以创造减少整个经济的所有排放。 在对机会进行评估和优先排序后，制定成本和绩效目标，以指导研究和开发工作。方法包括技术经济模型、利益相关者 参与和专家启发，所有这些都可以帮助制定研发路线图，并确定商业化和采用的障碍。与传统的技术经济分析不同，后者 历史上一直专注于技术层面的性能指标，如平准化成本 电力，人们越来越意识到，部门内部和跨部门的互动和协同作用一个很好的例子是建立零排放电网所需的创新。 虽然太阳能和风能通常是当今成本最低的电力来源，但其他新兴储存、先进核能、碳捕获和储存等技术，增强 地热能和聚变能可以大大降低成本，提高未来100%清洁电力系统的弹性和可靠性。 5 关于拜登-哈里斯政府执行官的行政命令 催化清洁要求联邦政府的命令 能源行业政府创造可持续性和乔布斯通过利用其规模和 指示联邦政府实现5个雄心勃勃的目标 目标：(1)到2030年实现100%无碳污染电力，至少一半本地供应以满足24/7需求；(2)100% 到2035年实现零排放汽车采购，包括100% 2021 14057号行政命令完整计划 概况介绍 Federal降低排放的采购能力，到2027年实现零排放轻型汽车购置；（3）可持续性到2050年，推动创新并加速联邦采购的净零排放， 部署。包括购买清洁政策，以促进清洁的使用建筑材料；(4)净零排放建筑 到2035年的投资组合，包括50%的减排量2032年；（5）联邦整体净零排放 到2050年运营。 拜登-哈里斯政府总统的行政行动授权使用DPA迅速扩大国内2022 国内支线 清洁能源 Manufacturing 确定授权使用的制造：太阳能电池板部件，建筑绝缘， 《国防生产法》(DPA) 能源。 热泵、电解槽和燃料电池以及电网 设备。 概况介绍 Presidential测定:太阳能面板,绝缘,热泵、电解槽和 燃料电池，电网 设备 7 美国工业 脱碳路线图 美国能源部向国会提交的报告，提供RDD&D交叉和特定行业的脱碳 2022 完整报告 美国工业部门的优先事项 脱碳，涵盖两个交叉- 切割和特定分部门 钢铁、化工、利用和储存技术(CCUS)。食品和饮料，石油精炼， 和水泥。 途径和RDD&D优先事项：(A)能源效率；(b)电气化；(c)低碳燃料， 原料和能源；以及(d)碳捕获， 概况介绍 美国甲烷拜登-哈里斯政府- 减少行动政府行动计划，以减少 Plan石油和天然气排放的甲烷，垃圾填埋场和农业 概述了法规、激励措施、 可操作的数据，以及减少所需的伙伴关系 到2030年，甲烷排放量比2020年的水平低30% 全球甲烷承诺。 2021 完整报告 10 基础研究DOESunShot目标： 太阳能光伏;聚光 美国能源部22财年资金：290美元多兆瓦试点DOE太阳能 通过 commercial- ization 公用事业规模的太阳能光伏：到2030年为0.2 美商元用太/千阳瓦能时光；伏：0.04美元/千瓦时； 太阳能热发电(CSP)；百万12对于太阳能系统集成;能源技术 平衡系统软成本办公室。 高温 和高效率第3代 技术计划 太阳能期货研究 (包括制造商- ING和供应链放大) 住宅SolarPV：0.05美元/千瓦时； 聚光太阳能：50美元/兆瓦时2030年西南CSP系统 至少12小时的热能储存。 还原;制造竞争力。 票据融资（2012财年至 支出）：8000万美元13 包括新的太阳能技术 制造；再利用和 回收利用；和研究，发展, 示范和商业化。 聚光太阳能电源系统 可运行6小时Gen3CSP 热能 storage. DOE太阳能技术 Goals 示威 基础研究能源部战略愿景： 点源碳 DOEFY22资金：240美元的BIL资金（FY22-DOE化石能源和 通过 commercial- 点源碳捕获：增加 多次捕获效率达到95+% 捕获如此百万的技术14CCS和作为前、后和氧- 26）：25亿美元18碳管理电力系统计划。CCUS战略愿景 化和development监测， 报告和验证(MRV) 标准 应用程序； 2 碳转化:转换COinto 对环境负责，公平和有经济价值的产品； 碳运输和储存:支持快速部署碳储存 这是实现气候目标所必需的。 燃烧碳捕获;碳转换;碳 运输和储存。 票据融资（FY22-26）： 3.1亿美元15对于碳 利用率RD&D，100美元百万16对于碳 捕获技术；25亿美元17for碳储存RD&D. 示威, 9.37亿美元19forCCUS飞行员。 12U.S.DepartmentofEnergy(2022).FY2023StatisticalTablebyAppropriation,UsingEnacted.SolarEnergyTechnologiesOffice.Pg.1.Seehere. 13基础设施投资和就业法案，P.L.117-58，§41007(c)(2021)。看这里。 14U.S.DepartmentofEnergy(2022).FY2023StatisticalTablebyAppropriation,UsingEnacted.CCSandPowerSystemsProgram.Pg.3.Seehere. 15TheWhiteHouse(2022).AGuidebookfortheBibpartyInfrastructureLawforState,Local,Tribal,andTerritorialGovernments,andOtherPartners.Pg.190.Seehere. 16基础设施投资和就业法案，P.L.117-58，§40303(2021)。见这里。 17TheWhiteHouse(2022).AGuidebookfortheBibpartyInfrastructureLawforState,Local,Tribal,andTerritorialGovernments,andOtherPartners.Pg.170.Seehere.18TheWhiteHouse(2022).AGuidebookfortheBibpartyInfrastructureLawforState,Local,Tribal,andTerritorialGovernments,andOtherPartners.Pg.168.Seehere.19TheWhiteHouse(2022).AGuidebookfortheBibpartyInfrastructureLawforState,Local,Tribal,andTerritorialGovernments,andOtherPartners.Pg.175.Seehere.