7月，美国能源部（DOE）发布多项信息，投入7.49亿美元支持可再生能源、核能、储能及电网等技术研发部署，还将创建水泥和混凝土卓越中心推进该行业的脱碳技术研发。

一、可再生能源

1、太阳能。7月25日，DOE太阳能技术办公室（SETO）宣布投入3300万美元支持研发和示范项目^[1]，利用聚光光热生产燃料并开发低成本储热系统，用于可调度的电力生产和在特定工业设施中连续使用。资助主题包括：

（1）太阳能热转化制燃料。资助3个项目：开发用于绿色制氢的集中光热模块化热解反应器；用于合成气生产的太阳能化学循环逆水煤气变换蓄热式反应器；用于生产负碳合成气的非化石燃料甲烷光热重整技术。

（2）聚光光热储能。资助6个项目：研究具有集成旋转介质传输的储热和热交换设施，将建造一个大型旋转滚筒，实现高温储热颗粒的传热和储热一体化；开发用于聚光光热的低成本加压热水储热系统；开发用于净零酿酒的聚光光热提供蒸汽及储热系统；开发创新地质储热技术用于聚光光热的日常和季节性储热，并进行试点示范和技术经济分析；开发低成本聚光太阳能热的双介质储热设施；开发高性能级联增材制造热交换器，用于清洁低成本发电和工业过程供热。

2、风能。7月25日，DOE风能技术办公室（WETO）宣布投入4860万美元^[2]，旨在加快美国沿海风力发电的使用，并推动清洁能源经济。资助主题包括：

（1）浮动式海上风电平台研发。投入2000万美元，支持改进浮动式海上风电系统的创新技术，以降低成本和提高效率，重点关注2个子领域：浮动式平台设计、制造和部署的改进与创新；下一代集成涡轮机/平台研究，将评估浮动式海上风力涡轮机、塔架、平台和系泊系统之间的集成设计和关键运行动态。

（2）固定式海上风电基础及配套基础设施创新。投入750万美元，支持推进行业对固定式海上风电基础的新型设计及方法的采用，以提高产量、促进海上风电的广泛部署。

（3）通过创新技术预知海上风电对鸟和蝙蝠等物种的风险。投入800万美元，支持开发监测鸟类和蝙蝠行为的技术，以深入了解海上风电部署对物种的风险。

（4）发展五大湖地区海上风电制造和供应链联盟。投入500万美元，支持利用五大湖地区现有工业基础优势，通过制造、技术创新和劳动力发展来满足美国海上风电部署的迫切需求，参与美国和全球海上风电市场。

（5）浮动式海上风电卓越中心。投入380万美元，培育一个以大学为基础的教育和研究生态系统，以支持浮动式海上风电行业和其他利益相关者的技术需求，并培养行业下一代领导力。

（6）保护未来海上风电场免受雷击。投入430万美元，深入研究海上风力涡轮机与闪电之间的相互作用。

3、可再生能源制液体。7月31日，DOE先进能源研究计划局（ARPA-E）宣布投入4100万美元支持开发可再生能源制液体燃料（RtL）技术^[3]，利用风能、太阳能等可再生能源生产可持续燃料或化学品，并开发存储装置，使液体燃料能够像汽油或石油等碳密集液体一样方便运输和存储，以经济高效的方式实现至少50%的间歇性电能存储。资助14个项目，主要包括：开发一种双极膜电解反应器，可对可再生能源的动态变化做出快速反应，与直接空气捕集系统配合使用，生产合成气用于碳氢化合物生产；开发一种动态合成甲醇的新工艺，将新型催化剂封装与膜分离技术相结合，在合成时去除共生水，使合成转化率超过90%；开发一种利用CO₂、氢气和可再生能源制煤油等碳氢化合物的工艺，可实现CO₂一步加氢制轻质烯烃和烯烃低聚生产煤油类碳氢化合物，用于生产可持续航空燃料；开发下一代灵活模块化的可再生能源电力制甲醇生产工艺；开发利用CO₂电解电堆系统实现千瓦级可再生丙烷的原型集成工艺；开发动态条件下低成本生产乙醇的低温无膜CO₂电解装置；利用甲烷营养细菌实现低温低压将甲烷转化为甲醇，目标是到2040年从废甲烷和可再生天然气中持续合成超过5亿吨甲醇/年；利用波动性可再生能源电力将稀薄CO₂转化为浓缩乙醇产品；开发一种新的CO₂电解槽原型设计，其运行能耗低于当前电解槽，利用模块化设计实现可扩展性，并基于机器学习预测控制系统实现对电解槽的控制；开发一种模块化微反应器，利用波动性可再生能源将CO₂转化为甲醇，将使用先进控制算法和实时监控系统优化能源消耗；通过等离子体增强催化系统，实现低压条件下将CO₂和氢气高效转化为甲醇；开发一种CO₂加氢转化工艺，利用可再生能源生产液态碳氢化合物，该合成系统将快速感应加热与精确的温度控制相结合以优化化学反应；通过串联电催化和热催化转换系统，将CO₂、水和波动性可再生电力高效转化为乙醇；将汽车发动机改造为化学反应器，利用可再生能源和温室气体转化为清洁液体燃料。

4、生物能。7月11日，ARPA-E宣布投入3600万美元，启动“缓解和减轻合成氨排放的新技术”（TEOSYNTE）计划^[4]，旨在将用于乙醇生产的玉米和高粱种植过程中的一氧化二氮（N₂O）排放降低50%。该计划的重点是通过植物和微生物设计策略，减少在玉米和高粱施肥中使用合成氮肥，同时保持作物产量。重点关注4项主题：改变植物生理学或植物结构的作物育种和基因工程方法；增加向植物输送氮的微生物方法；通过设计植物和微生物之间的相互作用促进氮输送的系统方法；其他可减少氮肥使用和N₂O排放的植物或微生物生物设计技术。

二、核能

7月16日，ARPA-E宣布投入4000万美元启动“核废料嬗变优化”（NEWTON）计划^[5]，旨在开发变革性解决方案将核废料转化为低放射性物质，以改善放射性废物和乏燃料的管理、处理和处置，目标是在未来30年内彻底转变美国商业核废料库存。该计划重点关注3个研究领域：开发产生和加速嬗变反应的离子束相关技术；确定核废料嬗变靶材料建模、设计和制造相关解决方案，将可嬗变材料纳入靶材料，并处理嬗变材料以用于废物或隔离；将前两类开发的技术纳入嬗变设施的技术经济性分析和生命周期评估，并维护嬗变设施的材料和组件数据库。

三、储能

1、储能试点示范项目。7月2日，DOE清洁能源示范办公室（OCED）发布意向通知[6]，计划投入1亿美元资助储能试点示范项目，重点关注非锂电池储能技术、10小时以上长时储能系统和固定式储能应用，推动长时储能技术走向商业化和公用事业规模部署。此项资助是OCED“长时储能试点计划”的一部分，旨在通过技术示范，推动长时储能技术走上商业可行和公用事业规模部署。该笔资金将资助3~15个项目，每个项目资助经费为500万~2000万美元，重点支持技术包括：电化学储能，包括液流和非液流电池；机械储能，包括压缩空气储能和重力储能；储热，包括显热、潜热和热化学储热机制，输入输出配置为电到电、电到热、热到热等。

2、电池回收。7月9日，DOE宣布通过“零售商电池收集和回收计划”投入1400万美元支持2个电池零售商的电池回收项目[7]，通过在零售商店安装便携式电池回收站以推进国内电池回收，建立可持续电池供应链。两家电池零售商分别获得700万美元资金，在全国新增1000多个回收点，收集家电中的废旧充电电池以回收镍、锂、钴、锰、铜和石墨等关键矿产。主要内容包括：Staples US Retail将推行其开发的全国回收服务计划，开创下一代电池回收实践，实现负责任的电池处理并培养消费者以回收为导向的消费心态；Batteries Plus将开发新的回收站点以简化电池分类和包装、减少劳动时间和成本，提高电池供应链的效率和循环性，从而改善回收操作和安全性。

四、电网

1、高压输电项目。7月24日，DOE宣布投入3.71亿美元支持16个州的20个项目，以加快高压输电项目许可，推进建设弹性和可靠的电网^[8]。资助包括：

（1）选址和许可补助金。为科罗拉多州、伊利诺伊州、宾夕法尼亚州、威斯康星州4个州共投入约1755万美元，为州和地方选址机构提供所需的资源、工具和能力，以便及时完成输电项目审查，从而加强区域和区域间规划。

（2）经济发展补助金。为俄勒冈州、新墨西哥州、新墨西哥州、北达科他州、亚利桑那州、科罗拉多州、俄克拉荷马州、马萨诸塞州、密歇根州、蒙大拿州、新泽西州、纽约、北达科他州、加州、弗吉尼亚州等15个州共投入约3.7亿美元，升级受输电发展影响社区的关键基础设施，开发社区和旅游景点、保护文化和遗产地标以支持社区升级，发展本地劳动力并开展培训。

2、电网边缘技术。7月22日，DOE宣布在“互联社区2.0”计划框架下投入6500万美元支持开发创新技术，以管理电网中不断增长的建筑、交通和工业负荷[9]。此次资助将验证电网边缘技术，并为公用事业公司、电网规划者和运营商、汽车制造商和智能充电管理服务商及社区提供新工具，通过优化由分布式清洁能源发电驱动的并网建筑和电动汽车系统，证明这些先进技术的可靠、高效和安全，为大规模采用奠定基础。此次资助旨在实现3个目标：示范电动汽车和其他分布式能源的智能协调管理如何共同提供电网支持、降低系统成本并鼓励客户采用；示范智能管理、电网边缘技术和创新规划策略方法，以有效调整配电系统投资规模；示范提高社区、终端用户和整个电网恢复能力的方法。资助主题包括2个：互联社区，重点关注建筑、工业和交通领域的电网边缘技术，为电网应对这些新负荷做好准备，并提高用户利益和电网弹性；智能充电管理，重点关注各种城市、郊区和农村典型案例，探索使用电动汽车为电网提供灵活性和价值的有效途径。

五、工业脱碳

7月19日，DOE工业能效与脱碳办公室（IEDO）宣布将创建水泥和混凝土卓越中心[10]，推进加速新型低碳水泥和混凝土技术的开发和采用。该中心将由DOE下属国家实验室领导，通过支持学术界、国家实验室、政府机构和企业之间的合作，开发和验证低碳水泥和混凝土技术，提高行业经济竞争力；开发预测不同环境中材料性能的工具，降低采用新型脱碳技术的风险；扩大创新解决方案的部署，促进现场环境中的数据采集，实现低成本和可持续的实际应用。重点关注4个方面：测试方法开发，为混凝土中使用的新型粘合剂开发或改进工具和技术，解决相形成和碳吸收评估问题，并预测化学成分和耐久性之间的关系；建模，开发使用数据驱动工具预测性能的方法，预测理想粘合剂配方以实现性能，以及在一系列环境条件下的耐久性；数据收集和监控，开发用于混凝土现场监测的无损表征工具和技术，可从正在使用的元件中获取数据，鼓励使用下一代传感器和仪器；碳核算，开发用于计算和报告特定应用中的排放并与指定基线进行比较的方法，将内部测试或工业合作伙伴提供的数据用于生命周期分析和环境产品声明。            （岳芳 汤匀）