2月，美国能源部（DOE）宣布多项资助，共计投入近1.5亿美元，支持可再生能源、煤基关键矿产、氢能、储能、能源系统网络安全，以及碳捕集、利用与封存（CCUS）技术研发部署。 

1、风能

2月8日，DOE宣布投入475万美元建立一个新的国家卓越中心，以加速在全国范围内部署可靠和公平的海上风能项目^[1]。该项目将由马萨诸塞大学阿默斯特分校牵头的海上风电可靠性和弹性学术中心（ARROW）承建。ARROW将采取三大行动措施：专注于海上风电的全面系统教育培训，在该中心最初的5年内计划培养1000名相关专业学生；对基础设施、大气和海洋条件以及海洋和人类生态学进行研究，提高海上风电的弹性；与全国各地的社区建立联系，确保海上风电的收益得到公平分配，同时也有助于培养多元化的国内劳动力。

2月15日，DOE与美国国家海洋和大气管理局（NOAA）启动了一项为期18个月的计划^[2]，将在美国东北部海上风电场和租赁区附近收集高质量的天气、海洋和野生动物数据，以改进海上风力涡轮机和风力发电场的设计和优化运营环境。

2、水能

2月6日，DOE宣布投入近1600万美元，支持2个潮汐能研发示范项目及1个河流水能研发项目，以推进清洁能源发展[3]。

（1）投入600万美元支持2个可发展至商业项目的潮汐能设备开发和安装项目，包括：在华盛顿州圣胡安群岛的罗萨里奥海峡部署潮汐涡轮机，预计发电能力为2兆瓦；在基奈半岛东福兰偏远地区海岸附近的阿拉斯加库克湾部署2个潮汐能装置，预期发电能力为1~5兆瓦。

（2）投入950万美元支持一个由社区主导的河流水能研发项目，将在阿拉斯加加利纳的育空河开发可复制的河流能源发电项目，目的是利用当地河流资源，确定和开发适合社区的微电网供电系统。

3、地热能

2月13日，DOE宣布向3个增强型地热系统（EGS）试点项目投入6000万美元^[4]，以示范EGS的性能和可扩展性，推进地热能发电技术发展，实现到2035年将EGS成本降低90%的目标。资助项目包括：雪佛龙新能源项目，将示范使用创新的钻探和激发技术以获得加利福尼亚州北部索诺玛县现有地热田附近的地热能；Fervo Energy项目，位于犹他州米尔福德可再生能源走廊内，紧邻DOE地热能研究前沿观测站（FORGE）现场实验室，将在三口地热井建设EGS试点设施，实现每口井的发电产能在8兆瓦以上；Mazama Energy项目，将在俄勒冈州纽伯里火山西侧示范首个超高温EGS（温度高于375°C），以获得EGS在极端高温条件下运行的科学知识。

4、氢能

2月8日，DOE先进能源研究计划署（ARPA-E）宣布投入2000万美元，支持16个地质氢勘探项目[5]，以探索地质氢增产和储层管理技术，推进清洁氢能发展。资助项目包括：

（1）通过激发矿物学过程生产地质氢。投入1283万美元支持10个项目：开展激发地质产氢的地球物理表征和现场实时监测；通过电驱动机械激发和热激发提高塞迈尔蛇绿岩中的地质氢反应速率；开发经验验证的建模方法以提高地质氢产量；开发催化低温蛇纹岩化生产地质氢的化学方法；通过新型光纤监测的有机酸和催化激发方法促进从地下矿床生产地质氢；开发加速蛇纹岩化原位制氢反应的地球化学和流体力学模拟方法；开发一种实验室反应器，测试地质产氢的温度、压力、流体成分等变量，以提高产氢速度和产量，增强反应控制；开发通过机械方法加速蛇纹岩化以生产地质氢的方法；试点开发通过化学-生物-物理激发提高地质氢产量的方法；开发水-岩石-气体建模方法以评估地质氢潜力。

（2）地质氢储层管理的地下工程。投入720万美元支持6个项目：利用富铁地质构造中铁的可逆化学反应开发地质氢长期储能解决方案，利用电网过剩电量将废铁转化为可用铁，进行多次制氢循环；开发安全的循环注入策略，以激发产生地质氢；开发用于地质氢储层管理的地下工程方法，包括降低诱发地震和氢气泄漏风险；开发超镁铁质岩中天然氢的储层管理方法；研究增强氢气采收率和储层管理的多尺度表征、输运和力学机理；开发非生物催化剂，以促进富铁岩激发实现地质氢的可持续生产。

5、储能

2月21日，DOE先进能源研究计划署宣布向12个项目投入1500万美元[6]，推进开发高能量密度电化学储能解决方案，助力交通运输行业电气化。资助项目包括：开发使用氟化电极的电池、电池组和系统用于航空领域；开发铝-空气储能和发电系统，为重型车辆提供动力；开发碱金属氢氧化物三相液流电池，以实现超高能量密度电化学电池；将氢气存储在粉末膏体中，代替高压储氢罐为燃料电池提供燃料；开发固态锂-空气电池，采用复合聚合物固态电解质，实现低成本高能量密度（比当前锂离子电池高3~4倍）；开发基于甲基环己烷的高能量密度氢载体以及相应的燃料电池系统；开发混合燃料电池系统，使用液氢作为燃料，搭配高功率锂离子电池；开发一种氧化还原电池为电动飞机提供动力；开发使用氟化碳为正极的高能量密度锂金属电池，可显著降低成本；开发模块化能源系统，将质子陶瓷燃料电池与液氢装置封装在一起；开发基于离子液体的锂-空气液流电池，实现高功率和高能量密度；开发铝-空气液流电池，具有可更换的铝负极。

6、能源系统网络安全

2月26日，DOE宣布向6个州的16个项目提供4500万美元，保护美国能源部门免受网络攻击[7]。这些项目将助力开发新的网络安全工具和技术，降低网络风险并增强美国能源系统弹性，包括电网、电力设施、管道以及风能或太阳能等可再生能源发电设施。资助项目包括：

（1）自动网络攻击的预防和缓解。资助1个项目：开发小型、安全的计算平台，该平台将连接到天然气压缩机站的运营网络，以确保用于发电的天然气供应稳定。

（2）通过设计确保安全性和弹性。资助6个项目：开发先进的人工智能和数据处理能力，以检测和应对电网边缘控制系统的网络安全事件；加强发电、输电和配电中通信协议的安全性，并验证、强化和标准化新协议，以取代当前使用的非安全协议；研发和示范安全、专用的4G长期演进和5G通信网络的零信任架构，以满足电力系统的独特需求，主要侧重于集成分布式能源和微电网；利用量子通信开发一种创新技术，能够安全传递对电网弹性至关重要的时间敏感协调信息；开发用于电网和分布式能源网络物理安全的框架，可阻止网络攻击者及内部恶意操作者对电网的有害行动；开发一种技术解决方案，将其纳入未来集成分布式能源的电网基础设施开发生命周期的初始阶段，以实现关键控制功能的更灵活运行。

（3）能量传输系统的认证机制。资助3个项目：开发两种通信标准，在零信任架构中对身份验证和授权服务进行集中管理；研发和示范采用后量子加密技术的零信任身份验证机制，以降低分布式能源设备和网络的物理安全风险；将身份验证、密钥建立和基于加密的安全通信机制与智能电网节点、逆变器网关和其他电网边缘设备之间的可靠身份验证和通信的现有标准相结合，以解决现有标准的安全漏洞。

（4）发现和缓解漏洞的自动方法。资助3个项目：彻底改变控制系统软件中的漏洞检测、分类和可利用性确定技术，以加强能源系统的网络安全措施；开发利用人工智能技术对分布式能源设备进行漏洞自动评估、发现和缓解的框架；开发用于安全和代码验证的集成和可扩展的数字孪生，可检测和缓解漏洞和恶意软件。

（5）通过先进软件解决方案实现网络安全。资助1个项目：应用数字孪生来检测发电资产中的攻击，重点关注对运营技术系统的恶意修改。

（6）新概念和技术与现有基础设施的整合。资助2个项目：在天然气发电厂、陆上风电场、水力发电厂、电网变电站、天然气配送管道示范攻击检测和适应技术；示范电网网络中数据的加密技术，同时还允许智能网络节点访问加密数据，并实现虚假数据注入检测等功能。

7、煤基关键矿产

2月15日，DOE宣布在《投资美国议程》框架下，为3个煤基资源开发前端工程设计（FEED）项目提供1700万美元资金，支持利用煤炭和煤炭副产品等煤基资源提取、分离和生产稀土和关键矿产^[8]。具体资助项目包括：伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校将进行FEED研究，旨在建立一个由煤炭生产锂、钪、钕、镨、高纯度镝以及其他稀土氧化物、镍、锌、钴、锰和高纯度铝等关键矿物的综合性垂直供应链；Winner Water Services公司将在前期可行性研究基础上进行FEED研究，旨在利用煤灰生产稀土氧化物以及用于生产混凝土，其设计的商业示范规模稀土氧化物工厂产能为1吨/天；Tetra Tech公司将在前期技术开发基础上，进行利用煤炭副产物（底层粘土）生产稀土金属、氧化铝和碳酸锂的示范规模工厂的FEED研究，工厂预期产能为每天1~3吨混合稀土氧化物/混合稀土盐。

8、CCUS

2月12日，DOE化石能源和碳管理办公室（FECM）宣布将投入1亿美元[9]，支持有潜力向商业化发展的碳去除技术的试点项目和测试设施，以示范并推进碳去除技术规模化。此次资助重点关注：小型生物质碳去除和封存试点，将支持多种生物质碳去除、封存或转化技术的中试规模测试，如生物质热解、气化、燃烧、转化、掩埋、生物航空燃料；小型矿化技术试点，将支持强化矿化技术的中试规模测试，验证利用碱性材料和加速风化技术加快原位或表层环境中CO2封存速率的潜力；多途径CO2去除试验台设施，将支持可在不同生态系统、气候和社区条件下评估、开发和整合多种CO2去除方法的试验台设施。

    2月29日，FECM宣布将投入3000万美元支持先进碳捕集和转化技术[10]，重点关注从工业碳源和发电厂捕集CO2并永久封存和转化，以及将转化为高价值产品的低成本高效技术。资助主题包括：①利用从工业和发电设施以及直接从空气中捕集的CO2生产增值产品，包括3个子主题：CO2的非光合生物转化，包括微生物选择、发酵、反应器设计、电解槽集成和气体回收；CO2转化为塑料，将研究使用任何转化途径的技术，确定转化产品、预期用途和转化工艺；CO2转化为固体碳产品，将研究使用任何转化途径的技术，确定转化产品、预期用途和转化工艺。②从工业设施和发电厂中捕集并安全地质封存或转化为合成骨料、建筑材料和混凝土等持久产品的低成本高效技术。      （岳芳 汤匀 王立伟）