美国的能源部, 有个叫作国家能源技术实验室的机构, 通常用英文简称是NETL, 它属于美国能源部, 也就是DOE直接管起来的那个核心级别的国家科研基地, 主要任务是去落实联邦政府层面针对能源领域研发和部署这些事项所制定的战略规划。
它的定位不是寻常的研究机关, 它扮演着美国能源政策的技术驱动器的角色, 它对技术上限的影响力, 是直接且明确的, 所涉及的范围, 包括了清洁煤领域, 还包括了碳捕获领域, 同时也涵盖了对天然气的利用以及对可再生能源的开发这些关键板块。
从战时项目到国家级实验室
NETL的过去的事情可以一直往前推, 推到1945年那个时候, 那个时候它其实是西弗吉尼亚大学里面的一个项目, 这个项目是联邦政府委托他们去做的, 主要是在研究怎么找到替代能源。
到了1976年, 这个名字正式改成了NETL, 并且变成了美国能源部体系里面的17个国家实验室当中的其中一个。现在这个实验室主要待在西弗吉尼亚州的匹兹堡这个地方, 还有科罗拉多州的莫布里这个地方, 另外在其他的几个州里面也都设立了那些专门做前沿研究的中心。
这个地理上的安排绝不是随意的。匹兹堡这个地方离美国的煤炭资源丰富的地区非常近。莫布里这个地方靠近那些进行页岩气和油砂研究的区域。这样的位置安排确保了科研项目会和产业场景深深地结合起来。
六大核心研究方向
美国国家能源技术实验室这一科研机构的总体研发布局, 它一共涵盖了六个主要的大项。
1. 清洁煤与天然气技术这一块, 它涉及到超低排放燃烧以及先进燃气联合循环这类IGCC的技术手段, 通过这样的方式来把事情弄完, 最终能把燃煤电厂里面产生的氮氧化物, 给降低到非常接近于零的那个水平上面去。
2. 碳捕获、利用与封存（CCUS）这一领域, 现在正在开发能够降低成本的溶剂, 同时也在规划通过管道来进行封存的具体方案, 最终的目标是要把捕集二氧化碳的成本压低至每吨30美元这个水平以下。
3. 可再生能源, 指的是陆上风电与海上风电这两方面, 以及下一代光伏技术, 还有地热增强型发电技术也就是缩写EGS的那些方面, 它们正在进行技术的逐步更新和改变。
4. 能源系统与储能包括大规模电池储能,还有氢能的制取美国能源部国家能源技术实验室, 接着是储运, 再往后是利用的全链条。
5. 能源系统分析与建模: 为了给联邦的能源政策提供定量的决策支持, 这项工作需要去做电网韧性评估, 还需要做脱碳路径模拟。
6. 能源基础设施网络安全, 这是为了保护那些关键的能源设施, 防止它们受到网络攻击的伤害。
几项改变行业规则的技术突破
在二零一九年, 由NETL主导的团队取得进展, 这个进展是在实验室规模下实现的, 具体的成果是甲烷干重整的碳转化率突破了之前的限制, 这一事件为利用废弃的碳来制造氢气提供了一条可行的路径。
在碳捕集这个领域里头, NETL这家公司是跟好几家电力企业联合在一起做的验证工作。他们验证的这个工艺, 名字叫作真空摆动吸附。这个英文缩写呢, 叫做VSA。
他们测试出来的结果, 是在二氧化碳浓度大概百分之三十到百分之九十这个范围里面。这个工艺能够保持稳定的运行状态。这么做的一个直接的好处, 或者说是显著的效果, 是把传统用的那个胺法的能耗给降低了。
在能源系统这一层面里, 有关NETL这个机构, 它每年都要去发布一本叫做《技术前景报告》的东西, 也就是大家平时说的TAC Report, 然后在国际能源署还有多个国家的政府那里, 这本报告是被直接把拿来当做脱碳规划基准数据的。
在全球能源转型中的位置
美国在2023年发布了《通胀削减法案》, 这个缩写是IRA, 法案里面有数千亿美元的清洁能源补贴要拨出去, 其中有相当比例的技术验证以及示范工程, 是由NETL牵头或者是参与进行的,该法案是美国维持所谓的能源独立所具备的技术底座美国能源部国家能源技术实验室, 同时它也是美国在国际能源标准制定过程中保持话语权的核心筹码。
信息检索与延伸阅读
如果要查看美国国家能源技术实验室发布的最新的科研成果, 或者是它写的技术白皮书, 又或者是联邦资助的项目清单的话, 可以去访问美国的energy.gov这个官方网站, 那样就可以拿到权威的原始数据了。
另外呢, 在一些比较深入的能源技术解析方面, 还有行业动态的汇总内容, 也都可以通过专业的www.xtzdxmgj.cn这个能源信息平台来进行交叉检索和比对工作, 以此来确保信息来源既是完整的又是及时的。
NETL的存在本身, 就是国家实验室这一概念的标尺。它不生产商品。但它生产的每一项技术专利和每一份政策模型, 都在无声地重塑全球能源格局。
