氫能、核能和長(zhǎng)期儲(chǔ)能的總投資必須從現(xiàn)在的約400億美元增加到2030年的3000億美元，并在2050年之前繼續(xù)加速，以保持實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)的進(jìn)度。這是美國(guó)能源部（DOE）通過其《商業(yè)騰飛之路》（Pathways to Commercial Liftoff）發(fā)布的一系列新報(bào)告的內(nèi)容，該報(bào)告旨在刺激公共和私人合作以加速清潔能源的部署。

聯(lián)邦基礎(chǔ)設(shè)施投資和就業(yè)法案（IIJA）和減少通貨膨脹法案（IRA）都為能源部提供了數(shù)十億美元，用于投資和支持清潔能源技術(shù)在未來十年的大規(guī)模示范和部署。這些投資旨在推動(dòng)商業(yè)化和釋放數(shù)萬億的私人投資，為私營(yíng)部門就某些技術(shù)達(dá)到全面部署提供了指南。能源部首席商業(yè)化官員Vanessa Chan說：“如果你只做追隨者，我們就永遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到目的。所以，希望這些報(bào)告能幫助你們行動(dòng)，因?yàn)槿绻悻F(xiàn)在不行動(dòng)，你就會(huì)錯(cuò)過時(shí)機(jī)。”最初的Liftoff報(bào)告?zhèn)戎赜谇鍧崥錃狻⑾冗M(jìn)核能和長(zhǎng)期儲(chǔ)能（LDES），因?yàn)樗鼈儭霸谇鍧嵞茉崔D(zhuǎn)型中的預(yù)期作用，是對(duì)成熟清潔能源技術(shù)的補(bǔ)充。”

清潔氫氣

(資料圖片)

清潔氫氣有望在清潔煉油、化工和重型運(yùn)輸?shù)入y以實(shí)現(xiàn)脫碳的部門中發(fā)揮特別重要的作用。根據(jù)能源部的Liftoff報(bào)告，清潔氫氣的生產(chǎn)有可能從今天的幾乎為零擴(kuò)展到2030年電力、工業(yè)和運(yùn)輸部門的每年接近1000萬公噸（MMTpa）。到2050年，這一數(shù)字可能躍升至5000萬公噸/年。能源部表示，這意味著到2030年將有850億至2150億美元的投資機(jī)會(huì)。

能源部稱，美國(guó)的清潔氫氣市場(chǎng)即將快速增長(zhǎng)，因?yàn)槁?lián)邦對(duì)區(qū)域氫氣中心的資助，通貨膨脹減少法（IRA）中對(duì)清潔氫氣生產(chǎn)的激勵(lì)，氫氣地球拍攝倡議以及公共和私營(yíng)部門設(shè)立的脫碳目標(biāo)都將刺激其快速增長(zhǎng)。該部門說，在IRA中的清潔氫氣生產(chǎn)稅收抵免（PTC）將某些項(xiàng)目的總擁有成本（TCO）平衡點(diǎn)提前到未來約5年內(nèi)，例如那些在工業(yè)和運(yùn)輸應(yīng)用中獲得高容量因子的可再生能源。雖然氣候立法的激勵(lì)措施促進(jìn)了清潔氫氣的生產(chǎn)，但該部門指出，“供應(yīng)方不足以擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模，必須擴(kuò)大中游基礎(chǔ)設(shè)施和終端應(yīng)用。”能源部認(rèn)為，氫氣集群項(xiàng)目，包括鄰近的生產(chǎn)和供銷，以及美國(guó)的區(qū)域氫氣中心，將為擴(kuò)大清潔氫氣的規(guī)模和擴(kuò)大區(qū)域分配網(wǎng)絡(luò)提供重要的證明。該部的區(qū)域清潔氫氣中心計(jì)劃專門撥款高達(dá)70億美元，在美國(guó)各地建立6至10個(gè)區(qū)域清潔氫氣中心。

“政府為這些［氫］中心提供高達(dá)50%的費(fèi)用，這意味著政府的70億美元的投資需要帶動(dòng)來自私營(yíng)部門的至少70億美元的共同投資，并希望能有更多的投資，”清潔能源示范辦公室主任大衛(wèi)—克蘭說。他補(bǔ)充說：“能源部的作用不僅是使私營(yíng)部門主導(dǎo)的清潔氫氣建設(shè)和商業(yè)轉(zhuǎn)型成為可能，更是使其加速。”

先進(jìn)核電

根據(jù)報(bào)告中引用的模型，美國(guó)2050年的凈零排放途徑需要增加大約550—770吉瓦的清潔、穩(wěn)定的電力。能源部的建模表明，假設(shè)預(yù)期的資本成本降低，并且與其他清潔、穩(wěn)定的選擇相比，先進(jìn)的核電可能占這些新增容量的至少200 GW。

到2050年，在美國(guó)部署大約200吉瓦的核電容量可能需要近7000億美元的資本，到2030年需要350—400億美元。能源部說，傳輸擴(kuò)展、互聯(lián)、土地使用強(qiáng)度和其他限制可再生能源建設(shè)的因素所帶來的挑戰(zhàn)，可能會(huì)使核電成為更有吸引力的選擇。“我們需要加快近期技術(shù)的部署，這需要在2025年前簽訂一個(gè)超過10個(gè)相同設(shè)計(jì)的反應(yīng)堆的訂單”，能源部貸款項(xiàng)目辦公室主任Jigar Shah說。“請(qǐng)注意，我說的是訂單，而不是諒解備忘錄或意向書或偉大的新聞發(fā)布。”Shah說，實(shí)現(xiàn)加速布局可能需要政府干預(yù)，以管理風(fēng)險(xiǎn)，并列舉了超支、分級(jí)撥款或政府所有權(quán)或承購(gòu)等可能性。到2030年代中期再大規(guī)模部署先進(jìn)的反應(yīng)堆，將導(dǎo)致錯(cuò)過目標(biāo)或供應(yīng)鏈嚴(yán)重過剩。Shah說，這第一波反應(yīng)堆的項(xiàng)目交付將需要吸收喬治亞州Vogtle工廠3號(hào)和4號(hào)機(jī)組建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。該項(xiàng)目是美國(guó)三十年來的第一個(gè)新建核電項(xiàng)目，一直存在成本超支和施工延誤。

長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能

長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能（LDES）可以在極端天氣事件越來越多的現(xiàn)在提高當(dāng)?shù)睾蛥^(qū)域電力供應(yīng)的復(fù)原力，同時(shí)也可以減少電網(wǎng)擴(kuò)張的成本和風(fēng)險(xiǎn)。

能源部表示，美國(guó)電網(wǎng)可能需要大約225—460吉瓦的LDES容量，才可能實(shí)現(xiàn)凈零系統(tǒng)，相當(dāng)于大約3300億美元的總資本投資。盡管前期成本很高，到2050年，投資于LDES的途徑與不投資于LDES的途徑相比，每年節(jié)省100—200億美元的運(yùn)營(yíng)成本和資本成本結(jié)余。長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)是多樣化的，系統(tǒng)儲(chǔ)存能量能滿足10到160小時(shí)的調(diào)度。Liftoff報(bào)告將其分解為兩個(gè)市場(chǎng)部分：間日LDES（10—36小時(shí)）和多日LDES（36—160小時(shí)以上）。

根據(jù)這些報(bào)告，擴(kuò)大LDES的規(guī)模將需要在三個(gè)方面采取行動(dòng)：公共和私人投資，以推動(dòng)降低成本和提高性能；市場(chǎng)干預(yù)和改革，以補(bǔ)償差異化的性能和服務(wù)；以及靈活和快速的供應(yīng)鏈形成，以避免在潛在的需求激增之前出現(xiàn)部署瓶頸。

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