中國儲能網(wǎng)訊:近日,美國能源部(DOE)發(fā)布了《2022-2026地?zé)崮荛_發(fā)多年期計劃》指出,地?zé)崮茏鳛橐环N穩(wěn)定、可靠的清潔能源,能夠在美國能源低碳轉(zhuǎn)型、應(yīng)對氣候變化和實現(xiàn)碳中和愿景等發(fā)展目標(biāo)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。預(yù)計到2050年,美國地?zé)岚l(fā)電裝機容量有潛力增加26倍(相比2019年水平),達到60 GW裝機規(guī)模。為了實現(xiàn)上述發(fā)展愿景,DOE提出了未來 5 年(2022-2026 年)地?zé)崮馨l(fā)展的三大戰(zhàn)略目標(biāo),以及為實現(xiàn)目標(biāo)需要開展的六大優(yōu)先研發(fā)領(lǐng)域,具體內(nèi)容如下:
1、地?zé)崮芏嗄昶谟媱澣髴?zhàn)略目標(biāo)
戰(zhàn)略目標(biāo)1:通過開發(fā)部署基于干熱巖的增強型地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS)和傳統(tǒng)的水熱型地?zé)嵯到y(tǒng),以將地?zé)嵫b機容量增加到60 GW,助力美國2035年的零碳電力目標(biāo)。簡化EGS和水熱型地?zé)犴椖块_發(fā)部署許可和監(jiān)管審批流程,節(jié)省時間,提升地?zé)岚l(fā)電的大規(guī)模部署效率,以支持到2035年實現(xiàn)零碳電力部門的發(fā)展目標(biāo),以及2050年凈零排放經(jīng)濟的實現(xiàn)。
戰(zhàn)略目標(biāo)2:到2050年,完成17 500個地?zé)釁^(qū)域供暖能源站的建設(shè)以及全國2800萬個家庭地源熱泵的安裝,以零碳方式為住宅和公共建筑供暖與制冷。地?zé)峁┡椭评浼夹g(shù)在改善建筑用能效率方面提供了潛在的機會,它能夠減少供暖和制冷的峰值負荷,并減輕大型電力系統(tǒng)的壓力,以到2035年實現(xiàn)將美國建筑碳足跡減少80%。
戰(zhàn)略目標(biāo)3:通過增加地?zé)峒夹g(shù)的開發(fā)和部署投資,促進經(jīng)濟、環(huán)境和社會和諧進步。地?zé)峒夹g(shù)創(chuàng)造了清潔能源的就業(yè)機會,并產(chǎn)生了大量的地方經(jīng)濟活動,包括工資支出、土地租賃支付、財產(chǎn)稅、特許權(quán)使用費和等。地?zé)崮苣芙鉀Q環(huán)境和社會公平公正問題,因為它的高容量系數(shù)、小的碳足跡能夠確保它可以在城市中心、農(nóng)村地區(qū)和偏遠社區(qū)使用。
2、支撐地?zé)崮芏嗄昶谟媱潙?zhàn)略目標(biāo)的六大優(yōu)先研發(fā)領(lǐng)域
勘探和表征:所有資源形式(傳統(tǒng)水熱型或干熱巖)的地?zé)崮苜Y源的勘探、表征和開發(fā)都需要經(jīng)過鉆探、完井形成的過程。該研究主題致力于減少地?zé)峋@井的時間和成本,最終獲取經(jīng)濟的鉆井成本曲線這一關(guān)鍵目標(biāo)。開發(fā)新型使能工具和其他硬件增強其適應(yīng)地?zé)嵊筒劂@井和生產(chǎn)活動中的極端環(huán)境。本研究旨在解決高溫、堅硬、裂縫性巖層的鉆井難題,克服鉆井障礙。
地下資源可獲得性:無論何種地?zé)豳Y源(干熱巖或者水熱型),都需要經(jīng)過鉆探和形成完井步驟,才能實現(xiàn)對其勘探、表征和開發(fā)利用。該研究主題致力于減少地?zé)峋@井的時間和成本,解決高溫、堅硬、裂縫性巖層的鉆井難題。
地下開發(fā)能力增強和可持續(xù)性:要實現(xiàn)地?zé)崮茉促Y源的高效開發(fā)利用,需要構(gòu)建人工地?zé)醿右蕴嵘責(zé)崮艹槿⌒Ч?。為了?yōu)化地?zé)崮芾眯Ч?,必須在項目生命周期?nèi)加強地?zé)崮芑厥赵倮谩T撗芯款I(lǐng)域旨在克服中深層地?zé)衢_發(fā)利用技術(shù)成本的障礙和現(xiàn)有數(shù)值模型的局限性,確保地?zé)崮芸沙掷m(xù)高效利用。
資源開發(fā)最大化:利用地?zé)岚l(fā)電有助于改善美國電網(wǎng)的可靠性、彈性和安全性,支持發(fā)展強大的國內(nèi)清潔能源制造供應(yīng)鏈,并為依賴電網(wǎng)的供暖和制冷提供有效的替代方案。該研究主題旨在開發(fā)和部署新技術(shù),以最大限度地利用地?zé)豳Y源。
數(shù)據(jù)、建模和分析:地?zé)衢_發(fā)多年期計劃里所有主題領(lǐng)域的研發(fā)工作都涉及到數(shù)據(jù)。確保此類數(shù)據(jù)的質(zhì)量和有效利用對于支持DOE技術(shù)和成本模型開發(fā)、以及開展戰(zhàn)略分析以識別新興前沿技術(shù)、跟蹤項目進展至關(guān)重要。該主題致力于利用海量數(shù)據(jù)開展建模和分析,為地?zé)衢_發(fā)多年期計劃涉及的所有研究活動提供科學(xué)數(shù)據(jù)參考。
地?zé)嶂R整合:一般而言,地?zé)衢_發(fā)多年期計劃每一個子項目都有自己的側(cè)重點,也即關(guān)注地?zé)衢_發(fā)利用技術(shù)某個具體技術(shù)主題領(lǐng)域,以解決地?zé)衢_發(fā)利用面臨的各項挑戰(zhàn);但其中也有某些課題會同時覆蓋多個研究主題領(lǐng)域,也即跨主題交叉領(lǐng)域。該研究領(lǐng)域?qū)⒃谘邪l(fā)活動中引入機器學(xué)習(xí)技術(shù),還會將先進制造業(yè)創(chuàng)新工藝引入到地?zé)峒夹g(shù)開發(fā),以加速推進地?zé)峒夹g(shù)商業(yè)化。此外,還會將現(xiàn)有的石油和天然氣基礎(chǔ)設(shè)施、勞動力和知識沿用到地?zé)嵝袠I(yè),并與州和社區(qū)等關(guān)鍵利益相關(guān)方進行合作,提高人們對地?zé)衢_發(fā)機會的認識和支持。