美国国家（能源）创新路径2024

国家创新联合国道路STATES 白宫科技政策办公室 美国能源部 美国国务院 版权信息 本文件由美国政府制作，属于公有领域（见17 U.S.C. §105）。在符合以下规定的情况下，可以对其进行分发和复制，并需对OSTP表示致谢。本文件中包含的图形的版权归属于原始版权持有者或其受让人，并在此获得了政府的许可和授权使用。如需使用任何图像，必须向图像credits中指定的提供商或OSTP（如无指定提供商）提出请求。本文件于2024年在美国出版。 当拜登总统和哈里斯副总统就任时，他们承诺在国内和国际上恢复美国的气候领导地位。自那以来的每一天，拜登-哈里斯政府一直在引领并实施历史上最为雄心勃勃的气候、保护、清洁能源以及环境正义议程，包括确保有史以来最大的气候投资，并释放出清洁能源制造业的蓬勃发展，吸引了数百亿美元的私营部门投资；创造了数十万个新的清洁能源工作岗位；同时降低了家庭的能源成本，为全国各社区带来了更清洁的空气和水源。 在全球范围内，社区正经历着气候变化带来的毁灭性影响。从创纪录的平均温度和极端高温到降水模式变化和海平面上升，气候变化的影响——包括受到气候变化加剧影响的灾害——正在影响社会的每一个角落。美国正在采取大胆行动应对这一危机，并设定了雄心勃勃的目标，即减少净温室气体（GHG）排放量至从 2005 年的水平到 2030 年的 50 - 52%. Throughthe《降低通货膨胀法》 (IRA) 和《两党基础设施法》 (BIL)拜登总统和哈里斯副总统已确保在清洁电力领域获得前所未有的投资，启动了太阳能、风能、电池储能、核能及其他清洁能源技术的增长热潮。尽管美国继续大规模部署这些成熟技术，拜登-哈里斯政府还致力于构建一个强大的清洁技术创新生态系统以应对未来挑战。本报告重点关注美国采取的措施，以保持一条通往净零排放所需的新兴技术管道。 在发表这份最新报告时 ， 美国邀请我们的同胞使命创新成员国进一步推进自身创新努力 ，深化国际合作。共同努力可以促进清洁能源的研究、开发和示范，使其在大规模范围内对所有人群而言既经济实惠又具有吸引力且易于获取，从而加速实现巴黎协定目标及净零排放的道路。 使命创新国家创新路径 - 报告概述 2023 年 ， 美国首次发布创新使命国家创新路径报告为了突出拜登-哈里斯政府全面加速关键清洁能源技术创新的雄心勃勃的方法。本报告是对该文件的更新，强调了政府继续推动实现这一目标所采取的持续扩大中的投资、举措和合作伙伴关系。减少温室气体排放50 - 52% 2005 年 2030 年的水平和政府的目标100% 无碳2035 年电网。 本着使命创新的协作精神 ， 本更新报告的目标是 ： 1. 通过联邦投资、公私合作以及政府举措，继续展现美国在清洁能源技术发展方面的承诺； 2. 促进清洁能源创新方面的知识交流 ； 以及 继续在关键产业和技术创新去碳化方面增强合作，以加快净零转型。 在制定全面的清洁技术创新路径时，重要的是考虑涵盖整个创新谱系的创新。收养准备水平清洁技术领域：从基础研究和开发（R&D）、到示范、部署和商业化。本报告 因此，这一做法涵盖了整个创新生命周期中的美国行动。美国关于净零技术的方法包含三个关键支柱： 1.投资研发为了确保到2050年可靠、经济实惠且公平地实现净零排放，推动一系列变革性创新，使技术组合足够完备。 2. 展示和支持新兴技术的商业化。 3.加快制造、部署和采用当今可用于尽快促进经济范围脱碳的技术 尽管美国在实施历史上最为雄心勃勃的气候、保护、清洁能源和环境正义议程方面做出了大胆的努力，但2023年的结果仍然不确定。全球盘点巴黎协定明确指出，为了实现全球净零排放的目标，进一步的创新、示范和部署将是必要的。作为成员方，使命创新美国致力于倡导清洁能源解决方案，通过使清洁能源变得更加经济、有吸引力且可获得，从而加速实现《巴黎协定》的目标。 这份2024年Mission Innovation途径更新报告突显了美国清洁能源经济的持续兴起和迅速扩张，这一现象是由于IRA 和 BIL例如 ， 自《 2023 年国家创新之路》报告首次发布以来 ， 美国政府已经 ： 为与以下方面有关的成本和 / 或部署设定新的国家目标货运脱碳,氢气,工业脱碳 ， 二氧化碳去除,管道甲烷减漏,建筑节能, and海上风电部署发布新的或更新的战略聚变能,清洁氢气,零排放货运走廊,温室气体测量和监测,建筑脱碳,海上风电, and电网现代化; •追加拨款扩大其清洁能源研发计划组合 ； •与私营部门合作为了扩大清洁技术制造规模，使拜登-哈里斯政府成立以来的私营部门总投资接近1万亿美元；并启动了本报告中详细说明的新计划和倡议以推进清洁能效创新。 在行政当局对清洁能源创新的所有投资中，公平性和社区利益居于核心地位。拜登-哈里斯政府致力于通过以下方式实现公平投资：司法 40 倡议which aspires to have 40% of the overall benefits of certain federal climate, clean energy, affordable and sustainable housing, andother investments flow to disadvantaged communities that are marginalized by underinvestment and overburdened by pollution. 通过本报告，美国致力于继续分享关于成功政策杠杆的信息和最佳实践，其他各国可以借鉴这些信息来推动自身的创新努力，并扩大国际合作的机会，从而加速我们共同朝着实现这一目标的努力。《巴黎协定》的目标该报告首先描述了清洁能源技术组合的创新进展，这些技术对于实现所有经济部门的去碳化至关重要，然后强调了促进这些进步的国际合作伙伴关系。 美国推进净零技术的进展 为了在整个联邦清洁能源创新生态系统中建立凝聚力 ， 白宫召集了一个机构间气候创新工作组肩负着从联邦机构收集创新优先事项、识别协调机会和需求、并制定全面的创新战略以创造减少经济各部门所有排放的选择的任务。工作组的一个输出是2022 年美国创新实现 2050 年气候目标报告报告识别了37个“净零游戏 changer”，这些解决方案代表了一个多样化的投资组合，可能为美国经济各领域几乎全部或全部排放提供消除选项（如图1所示）。这些路径上的详细创新进展详见附录表4。 净零游戏变革者portfolio是一个有用的框架，用于跟踪美国政府在清洁能源技术方面的创新活动、投资和进展。有关这些技术部署目标、创新优先事项、研发资金、示范项目以及政府报告和策略的详细信息可以在附录表3和4中找到。自2023年上一份报告发布以来，在游戏变革者技术领域出现了新的里程碑（不包括已广泛商业应用的技术，如先进太阳能和风能）。这些进步是美国创新生态系统合作与伙伴关系的结果，该生态系统包括联邦机构、学术界、私营公司以及非营利和非政府组织（详见附录表2中关于美国创新生态系统各利益相关方的详细信息）： •高级电池 ：在财政年度2024（FY 24），车辆技术办公室额外获得了4.5亿美元的资金，包括电池和充电设施的经费。此外 ， 能源部(DOE) 已授予18.2 亿美元至 14 个项目 将会建设并扩大商业规模的设施以提取锂、石墨及其他电池材料、制造组件，并展示新的 方法，包括使用回收材料制造组件。DOE 也将继续推进这一计划。授予第二轮 30 亿美元构建或扩展 manuto先进电池的制造。 •先进的网格技术 ：额外的280亿美元资金在FY24被分配给了能源办公室（Office of Electricity），另有6亿美元被分配给了DOE电网项目。Deployment Office. DOE 发布了更新电网现代化战略宣布关于57 亿美元(跨越65 个项目)在BIL资助的电网弹性与创新合作伙伴计划（GRIP）项目下。此外，DOE发布了其更新的电网现代化战略and商业启动之路 ： 创新网格部署报告。 •先进核能 ：DOE 收到了额外的17亿美元用于核能办公室，同时还收到了27亿美元用于浓缩铀、9亿美元用于第三代+SMR（小型模块反应堆）以及1亿美元用于实施新的核安全培训项目。DOE 发布了更新版的报告。DOE 支持高级 商业升空之路 ： 先进核能 反应堆示范项目在德克萨斯州和怀俄明州 ， 并计划为多达两个小型模块化反应堆提供资金演示。一个高含量低富集铀(HALEU) 示范项目也有开始浓缩行动。最后 ， 拜登总统签署了进步法案成为法律 ， 这将简化新核技术的许可。 •碳捕获、利用和储存 ：DOE 额外获得了 4.28 亿美元的碳管理技术资金。选定的项目在加利福尼亚州、北达科他州和德克萨斯州（最高可达8.9亿美元），展示了在发电厂进行碳捕获的技术，并已在整个CCUS生命周期中宣布和选定了一系列项目。碳捕集示范to碳储存验证和测试to碳传输。此外 ， DOE 发布了新的商业起飞之路 ： 碳管理报告。 •二氧化碳去除 (CDR):DOE 发起了新的能源地球射击碳负片目标能够从大气中去除二氧化碳并持久储存在有意义的规模下 ， 每公吨二氧化碳当量低于 100 美元DAC 演示在路易斯安那州和德克萨斯州 十年内的排放量。美国能源部已经宣布 (高达 12 亿美元) ， 并计划奖励高达 1 亿美元的试点项目在碳负镜头。此外 ， 联邦政府发布了两份支持 CDR 商业化的报告 ，关于美国CDR 容量的拆除报告and自愿碳市场联合政策声明和原则， 并建立了一个船用二氧化碳去除s Fa t 追踪行动委员会。 •清洁运输燃料和容器 ：DOE 在 FY24 获得 8.95 亿美元用于可持续运输和燃料研发和 D。 DOE 签署了谅解备忘录与美国船级社合作进行信息共享和海上脱碳的协作研究通过了 2030 年目标将600艘船舶用于主要深海航运航线上的零排放燃料；年产1600万吨零排放燃料；20个大型贸易港口提供零排放加油服务。此外，美国多个机构也在参与这一计划。海上脱碳行动计划将于 2024 年发布。 开发一个 •增强型地热系统 ：DOE 在 FY24 收到了 11800 万美元用于地热技术办公室的拨款。所有通过 BIL（Breakthrough Institute Laboratory）的资金支持地热示范项目的计划均已宣布；由 DOE 资助的前沿地热研究观测站项目激发了示范井的建设，这是一个重要的技术突破。地质调查局成功 土地管理也通过了新的分类排除加快地热许可。美国能源部已经选定在加利福尼亚州 ， 德克萨斯州和华盛顿州的示范项目(高达 6000 万美元) ， 并已宣布另外拨款1400万美元用于美国东部地区的项目，并发布了两份报告以促进增强地热系统的创新和商业化。地热技术办公室计划和下一代地热商业升水. •聚变能:DOE 在 FY24 获得了 7.9 亿美元的 Fusion Energy Sciences 。 DOE 发布了新视野为其聚变能源科学办公室支持有竞争力的聚变电力行业的发展 ， 这是一个全机构的聚变能源战略补充美国国际融合战略去年在 COP28 发布。此外 ， DOE 授予$46 百万八家公司将在核聚变试验工厂进行应用研发 ， 作为基于里程碑的融合开发计划并发布聚变能源科学愿景和 DOE 聚变能源战略. •氢气:DOE 宣布了一项新的能源地球射击氢射击目标到 2031 年将清洁氢气的成本降低80 ％ 至每 1 公斤 1 美元。此外 ， 美国宣布了一项新的国家清洁氢战略旨在催化电解、热转化和新生产途径的研发。此外 ， 怀特氢战略和路线图 ；选择 DOE七 众议院和 10 个机构发布了一个新的 清洁氢气中心跨越 16 个州 (70 亿美元) 展示 Ha 2生产、存储、交付和最终使用，并发布了两份关于氢创新和商业化相关的报告：商业升空的途径 - 清洁氢气and氢丸技术评估： 热转换方法. •工业脱碳