美国能源部发布“储能大挑战”路线图草案

近日，美国能源部(DOE)发布《“储能大挑战”路线图草案》，提出了加速储能技术创新以实现“储能大挑战”计划目标的战略路线。DOE于2020年1月启动了“储能大挑战”计划，旨在加速下一代储能技术的开发和商业化应用。路线图草案提出了“储能大挑战”计划五个领域的重要行动(技术开发、制造和供应链、技术转化、政策与评估、劳动力开发)，并提出了6个与社区、商业和区域能源和基础设施目标相关的应用场景设想。路线图草案关键信息如下：

一、“储能大挑战”路线图草案背景

2017-2019年期间，DOE为储能技术研发投入了超过12亿美元的资金，但尚未提出针对储能的整体战略。为此，DOE于2020年1月推出“储能大挑战”计划，该计划基于DOE 2020财年预算中的“先进储能”计划，DOE将通过“储能大挑战”计划克服技术开发、商业化、制造、政策评估和劳动力等方面的挑战，使美国在未来储能技术领域处于全球领先地位。

“储能大挑战”计划的愿景是：到2030年，建立并维持美国在储能利用和出口方面的全球领导地位，拥有可靠的国内制造链和不依赖进口的关键材料供应链。

“储能大挑战”计划在五个领域提出了重要行动，包括：①技术开发，使DOE当前和未来的储能研发活动围绕以用户为中心的目标和维持长期领导地位进行;②制造和供应链，为美国储能制造业开发技术、方法和策略，以支持和加强美国在创新和持续规模制造的领导地位;③技术转化，通过现场验证、示范项目、公私合作、融资业务模式开发以及高质量市场数据的传播来确保DOE研发成果向国内市场转化;④政策与评估，提供数据、工具和分析方法，以支持政策决策并最大程度地发挥储能的价值;⑤劳动力开发，培养研究、开发、设计、制造和运营储能系统的专业人才队伍。

路线图草案重点关注如何解决三大挑战，即：①国内创新，DOE如何能使美国在储能研发方面处于世界领先地位，并保护DOE在国内资助开发的知识产权;②国内制造，DOE如何通过降低对国外材料和组件来源的依赖来削减制造现有储能技术的成本和能源影响，并加强国内供应链能力;③全球部署，DOE如何与利益相关方合作，开发满足国内需求的技术并在国内市场成功部署，并且还能出口技术。

二、“储能大挑战”路线图草案的技术开发行动举措

技术开发将解决“国内创新”挑战，目标是：发展和运转一个研发生态系统，加强并保持美国在储能创新方面的领先地位。将主要采取三方面行动，包括：

行动1：开发应用场景作为指南。该行动将开发能够应用更高性能、低成本的储能技术实现的未来应用场景，以构想未来(2030年及以后)储能服务于终端用户的方式，确定和更新未来储能系统性能和成本目标。每个应用场景都将包含多个特定实例，以验证未来储能系统的需求和技术要求。主要应用场景包括：①构建不断发展的电网，适用于美国电力系统，主要解决波动性可再生能源占比增加，用户需求动态变化，天气、物理和网络安全等问题;②为偏远社区服务，适用于岛屿、沿海和偏远社区，主要解决物流和维护导致的电力溢价、电力供应中断等问题;③电动交通，适用于充电基础设施(包括配电网)以及电动汽车储能系统，将解决快速充电对配电网的压力及降低电动汽车电池成本并改进性能等问题;④相互依赖的网络基础设施，适用于对电网运营至关重要的基础设施部门，包括天然气、水、通讯、信息技术、金融服务等;⑤关键服务，适用于国防及政府设施、应急服务及医疗保健、有严格运营要求的公司等，将解决灾害等突发停电问题;⑥设施灵活性、效率和价值提升，适用于商住楼以及能源密集型或发电设施(如工业过程应用及发电设备)。

行动2：确定技术组合。该行动将确定能够在2030年前取得重大进展以实现成本目标的储能技术组合，以解决每个应用场景中的挑战。

行动3：构建创新生态系统。该行动将通过建立适合每个阶段(基础研究到商业示范)的资助和支持机制，加强创新生态系统(包括国家实验室、大学、初创企业)。DOE将加大两方面的技术支持力度：①新建或改进技术研发基础设施，特别是开发或测试设施，以对储能和灵活性技术概念进行快速、早期的性能验证;②部署商业前示范项目，将按照技术、政策、制造和劳动力的区域综合示范来组织，以增强最终用户的信心，促进市场应用。