《DOE资助5000万美元加速推进CCUS技术突破和部署》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2019-06-05
  • 近期,美国能源部(DOE)在“碳捕集计划”框架下宣布投入5000万美元,以推进碳捕集、利用与封存(CCUS)技术研发,以加快商业部署。其中,3000万美元用于推进碳捕集系统的前端工程设计(FEED)研究 ,以降低CCUS系统的部署成本;2000万美元用于支持CCUS技术研发突破 ,确定和解决CCUS技术发展面临的区域封存和运输挑战。具体内容如下:

    一、燃煤和天然气发电厂碳捕集系统FEED研究(3000万美元)

    1、现有碳捕集燃煤电厂改造的FEED研究。基于技术成熟度(TRL)超过6级的碳捕集系统技术,改造现有150 MWe以上的燃煤电厂碳捕集系统的FEED研究,包括:烟气预处理系统、吸收装置、压缩系统及其他需集成的设备。

    2、新建或现有(改造)燃气电厂或新建燃煤电厂的商业规模碳捕集装置的FEED研究。基于TRL超过6级的碳捕集系统技术,在新建燃煤电厂(150 MWe以上)或新建/现有(改造)天然气发电厂(375 MWe以上)安装碳捕集系统的FEED研究,包括:烟气预处理系统、吸收装置、压缩系统及其他需集成的设备。

    3、产生用于利用或封存的二氧化碳的燃煤或燃气电厂的二氧化碳净化和压缩系统的FEED研究。包括:二氧化碳净化系统、压缩系统及其他需集成的设备。

    二、确定和解决CCUS部署的区域封存和运输挑战(2000万美元)

    1、解决关键技术挑战。包括:扩展对封存库(盐水强化采油)的特征描述,以减少对储层和盖层特性以及地质结构的不确定性;整合和验证优化封存并提高羽流位置、压力前沿范围、羽流稳定性预测准确性的关键技术;与工业伙伴合作在强化采油作业中封存二氧化碳,在盐水层或其他类型储层中进行封存,检测羽流运动和验证地质储层中的二氧化碳封存;开发和验证商业规模封存场所的风险评估、风险管理和缓解策略

    2、促进数据收集、共享和分析。包括:与国家实验室合作,通过数据共享和协作加速关键技术开发;对国家风险评估伙伴关系(NRAP)工具包进行现场验证;参与DOE的新机器学习(ML)计划。

    3、评估区域基础设施。包括:评估当前的二氧化碳区域运输和分配基础设施,并对基础设施建设方案进行技术经济分析,以确定最佳/可行的分配网络;确定扩大区域基础设施规模所需解决的关键问题及进行准备需具备的要素;评估CCUS项目的社会经济影响;建立社会和行业支持,完善区域输运及分配网络,确定商业可行的新CCUS项目。

    4、促进区域技术转让。包括:解决许可和基础设施发展战略等非技术挑战;促进区域技术转让和传播通过区域碳封存合作伙伴关系(RCSP)及其他国际项目获得的知识,在全球部署CCUS方面发挥领导作用;通过在盐水储层以及强化采油作业的相关储层中封存二氧化碳的商业案例,支持新的税收政策;为 DOE提供一般性支持,如提供项目交流材料、参加研讨会等,以缩小CCUS技术发展存在的知识差距。

相关报告
  • 《DOE资助1800万美元推进先进核能技术研发》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2019-03-01
    • 11月13日,美国能源部(DOE)宣布投入1800万美元用于支持先进核能技术研发 ,旨在整合联邦政府研究机构、大学与相关企业研究力量,加速新型反应堆系统概念设计和先进核能技术的研究突破,推进美国核电产业发展,提高核电技术的经济效益和安全性。本次资金将通过四种途径进行资助,包括:(1)核能首堆示范预备项目(FOAK),针对存在重大技术和许可证审批风险且到21世纪20年代中后期可能部署的核电厂,进行先进反应堆设计开发和先进技术升级;(2)早期先进反应堆开发项目,提出最能促进先进反应堆设计和技术发展以及商业化的概念和想法;(3)监管支持资助,为解决设计监管问题、监管审查许可证审批的专题报告或论文,以及为了获得先进反应堆设计和能力的认证和许可批准的其他工作提供直接支持。(4)“加速核能创新门户”(GAIN)资金援助。具体内容参见表1。 表1 先进核能技术研发项目具体内容 资助途径 项目描述 资助金额/ 万美元 核能首堆示范预备项目 小型模块化反应堆(SMR)被动安全系统性能集成/单独效果测试程序(第一阶段):开发一套可配置测试平台以测试SMR被动安全系统性能,加速SMR-160及其他SMR的商业化和获取美国核监管委员会(NRC)及国际监管机构许可 162 先进反应堆开发项目 •核设施电缆老化验收标准:制定机械、电气、热和化学状态监测测试验收标准用于电缆老化验收 •Exelon公司沸水反应堆(BWR)建模分析,以预测特征值和热限制:通过反应堆建模工具Virtual Environment for Reactor Applications(VERA)进一步了解Exelon公司的15个BWR堆芯行为,改进BWR堆芯性能(包括反应性和热裕量)预测以降低循环产能和燃料成本 •模块化室内电子束焊接:通过模块化室内电子束焊生产大型厚截面组件 •风险维护自动化平台:开发和运行风险维护自动化试点平台,显著降低核电站运营核维护成本 1430 监管支持资助 美国陆地能源公司-美国核监管委员会(TEUSA-USNRC)一体化熔盐反应堆(IMSR)的预审核 50 GAIN •用于铅基快堆的氧化铝成型奥氏体不锈钢的开发和测试:以解决铅基快堆的关键问题(高温下液体铅的腐蚀性);优化氧化铝成型奥氏体不锈钢用于铅基快堆关键部件材料,如燃料棒包层、热交换器、反应堆内部构件和反应堆容器,ORNL将进行液体铅测试 •评估Elysium公司熔盐快堆的燃料循环技术可行性,主要涉及闭式燃料循环和消除轻水堆废料的相关创新概念研究,包括50年以上无需净化或在不去除锕系元素情况下进行在线净化 •在核试验台上评估NexDefense公司现有核网络安全软件,为商业应用做准备 •在沸水堆和小规模压水堆燃料设计中采用浓缩钆,评估其等离子体分离工艺相关技术和设计改进,以用于钆-157商业浓缩的等离子体分离工艺设备 •进行混合能源系统设计和分析,用核电热电联产取代现有田纳西州金斯波特的电力设施 215
  • 《DOE资助5900万美元支持先进车辆技术研发》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2019-06-05
    • 4月3日,美国能源部(DOE)公布了一份5900万美元的2019财年先进车辆技术研发资助公告 ,旨在加速推先进车辆技术(如先进电池技术、电驱动技术、燃料-发动机协同优化技术等)的研发突破,提升汽车能效和电气化水平,节约能源成本支出,减少交通运输系统的温室气体排放。本次资助着重关注五大技术主题,具体内容参见表1。 表1 2019财年先进车辆技术研发资助项目具体内容 技术主题 具体内容 资助金额 /万美元 新型固态电池技术 •研发新型的高机械柔韧性、高导电性、高离子迁移率、低成本固态电解质,提高全固态电池的能量密度(大于350 Wh/kg)和循环寿命(循环千次容量衰减小于20%),同时降低电池成本(小于100美元/kWh) •固态电池的新型诊断工具开发,包括原位和非原位的高精度显微镜、光谱成像技术等,以有效地诊断、预测电池充放电循环过程的物理化学变化,用于指导电池开发 •开发先进的电池模型,模拟电池循环过程,以更深入地了解电池的充放电过程的电化学反应机理(如热力学过程、相转变、离子传输机制等) 1250 先进电动机 利用新技术(如3D打印)开发新型高性能低成本的电动机材料(如超导材料、不锈钢、磁性材料等),并研究新的设计架构,将电动驱动系统的功率密度提升8倍达到125 kW,并将成本减少一半至6美元/kW,寿命达到30万英里 350 高能效的交通系统 利用先进的传感器、互联网、人工智能和自动化技术,改善交通运输系统的输运效率减少堵塞和能耗,提升经济性、安全性,减少事故 700 发动机和燃料的协同优化 提高当前高性能计算系统的多模式燃烧模拟模型的准确性、运行速度和预测精度,推进发动机和燃料的协同优化,实现更加高效地燃烧,减少能耗和排放 350 高效动力系统 开发新材料(如轻量化材料)、新发动机技术(如先进的燃烧技术、全新的发动机架构),减少发动机质量,提升燃烧效率,改善燃油经济性(中型汽车和卡车发动机质量均设定减少15%目标,前者燃油经济性要提升23%,后者提升10%) 1500 替代燃料车辆及其基础设施 开展替代燃料(如天然气、丙烷、电力、氢气等)车辆技术的研究以及部署配套的基础设施,开展原型车辆的示范工作,探索全新的高效低排放交通技术方案 1750