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SOEC 制造系统自动化，以低成本实现高产量
拟议的授予活动将在三个预算期 (BP) 内进行，BP 之间设有 Go/No Go 决策点。SOEC 生产线的授予管理和安装将在犹他州北盐湖城的 OxEon Energy 进行。质量验证和建模将在华盛顿州里奇兰的太平洋西北国家实验室进行。社区福利计划的支持将在犹他州凯斯维尔的犹他先进材料制造计划进行。质量评估将在科罗拉多州戈尔登的国家可再生能源实验室进行。项目规划和能源分析将在犹他州盐湖城的犹他大学进行。设施规划和设备组装的支持将在田纳西州纳什维尔的 JR Automation 进行。生命周期分析将在佛罗里达州塔拉哈西的佛罗里达农工大学和佐治亚州亚特兰大的佐治亚理工学院进行。技术经济分析将在新墨西哥州阿尔伯克基的新墨西哥大学进行。
质子导电SOEC具有合理的蒸汽电极设计，用于低温，高效率和高耐用性氢产生
在附录A或B至10 CFR第1021部分中列出的一系列动作中， 适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全，健康或DOE或行政命令的类似要求； （2）要求将废物存储，处置，恢复或治疗设施（包括焚化炉）进行选址和施工或重大扩展，但该提案可能包括分类排除的废物存储，处置，恢复或治疗措施或设施； （3）干扰危险物质，污染物，污染物或cercla排除的石油和天然气产品，这些石油和天然气产品在环境中已经存在，因此会有不受控制的或无法控制的释放； （4）有可能对环境敏感的资源产生重大影响，包括但不限于10 CFR第1021部分（第4）段中列出的资源，D部分（附录B部分）； （5）涉及基因工程的生物，合成生物学，政府指定的有害杂草或入侵物种，除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制，以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行，例如在10 cf（5）中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021，subpart b。在附录A或B至10 CFR第1021部分中列出的一系列动作中， 适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全，健康或DOE或行政命令的类似要求； （2）要求将废物存储，处置，恢复或治疗设施（包括焚化炉）进行选址和施工或重大扩展，但该提案可能包括分类排除的废物存储，处置，恢复或治疗措施或设施； （3）干扰危险物质，污染物，污染物或cercla排除的石油和天然气产品，这些石油和天然气产品在环境中已经存在，因此会有不受控制的或无法控制的释放； （4）有可能对环境敏感的资源产生重大影响，包括但不限于10 CFR第1021部分（第4）段中列出的资源，D部分（附录B部分）； （5）涉及基因工程的生物，合成生物学，政府指定的有害杂草或入侵物种，除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制，以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行，例如在10 cf（5）中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021，subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全，健康或DOE或行政命令的类似要求； （2）要求将废物存储，处置，恢复或治疗设施（包括焚化炉）进行选址和施工或重大扩展，但该提案可能包括分类排除的废物存储，处置，恢复或治疗措施或设施； （3）干扰危险物质，污染物，污染物或cercla排除的石油和天然气产品，这些石油和天然气产品在环境中已经存在，因此会有不受控制的或无法控制的释放； （4）有可能对环境敏感的资源产生重大影响，包括但不限于10 CFR第1021部分（第4）段中列出的资源，D部分（附录B部分）； （5）涉及基因工程的生物，合成生物学，政府指定的有害杂草或入侵物种，除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制，以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行，例如在10 cf（5）中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021，subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全，健康或DOE或行政命令的类似要求； （2）要求将废物存储，处置，恢复或治疗设施（包括焚化炉）进行选址和施工或重大扩展，但该提案可能包括分类排除的废物存储，处置，恢复或治疗措施或设施； （3）干扰危险物质，污染物，污染物或cercla排除的石油和天然气产品，这些石油和天然气产品在环境中已经存在，因此会有不受控制的或无法控制的释放； （4）有可能对环境敏感的资源产生重大影响，包括但不限于10 CFR第1021部分（第4）段中列出的资源，D部分（附录B部分）； （5）涉及基因工程的生物，合成生物学，政府指定的有害杂草或入侵物种，除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制，以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行，例如在10 cf（5）中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021，subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全，健康或DOE或行政命令的类似要求； （2）要求将废物存储，处置，恢复或治疗设施（包括焚化炉）进行选址和施工或重大扩展，但该提案可能包括分类排除的废物存储，处置，恢复或治疗措施或设施； （3）干扰危险物质，污染物，污染物或cercla排除的石油和天然气产品，这些石油和天然气产品在环境中已经存在，因此会有不受控制的或无法控制的释放； （4）有可能对环境敏感的资源产生重大影响，包括但不限于10 CFR第1021部分（第4）段中列出的资源，D部分（附录B部分）； （5）涉及基因工程的生物，合成生物学，政府指定的有害杂草或入侵物种，除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制，以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行，例如在10 cf（5）中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021，subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全，健康或DOE或行政命令的类似要求； （2）要求将废物存储，处置，恢复或治疗设施（包括焚化炉）进行选址和施工或重大扩展，但该提案可能包括分类排除的废物存储，处置，恢复或治疗措施或设施； （3）干扰危险物质，污染物，污染物或cercla排除的石油和天然气产品，这些石油和天然气产品在环境中已经存在，因此会有不受控制的或无法控制的释放； （4）有可能对环境敏感的资源产生重大影响，包括但不限于10 CFR第1021部分（第4）段中列出的资源，D部分（附录B部分）； （5）涉及基因工程的生物，合成生物学，政府指定的有害杂草或入侵物种，除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制，以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行，例如在10 cf（5）中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021，subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全，健康或DOE或行政命令的类似要求； （2）要求将废物存储，处置，恢复或治疗设施（包括焚化炉）进行选址和施工或重大扩展，但该提案可能包括分类排除的废物存储，处置，恢复或治疗措施或设施； （3）干扰危险物质，污染物，污染物或cercla排除的石油和天然气产品，这些石油和天然气产品在环境中已经存在，因此会有不受控制的或无法控制的释放； （4）有可能对环境敏感的资源产生重大影响，包括但不限于10 CFR第1021部分（第4）段中列出的资源，D部分（附录B部分）； （5）涉及基因工程的生物，合成生物学，政府指定的有害杂草或入侵物种，除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制，以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行，例如在10 cf（5）中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021，subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全，健康或DOE或行政命令的类似要求； （2）要求将废物存储，处置，恢复或治疗设施（包括焚化炉）进行选址和施工或重大扩展，但该提案可能包括分类排除的废物存储，处置，恢复或治疗措施或设施； （3）干扰危险物质，污染物，污染物或cercla排除的石油和天然气产品，这些石油和天然气产品在环境中已经存在，因此会有不受控制的或无法控制的释放； （4）有可能对环境敏感的资源产生重大影响，包括但不限于10 CFR第1021部分（第4）段中列出的资源，D部分（附录B部分）； （5）涉及基因工程的生物，合成生物学，政府指定的有害杂草或入侵物种，除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制，以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行，例如在10 cf（5）中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021，subpart b。
固体氧化物电解：技术现状评估
迄今为止安装的最大的 SOEC 系统规模在 100 千瓦 (kW) 到 1 兆瓦 (MW) 之间。大多数都是作为试点或示范项目安装的，因此不代表商业部署。8 但是，仅根据这些项目来判断 SOEC 的商业准备情况并不能公正地评价该技术：SOEC 在设计和制造上与固体氧化物燃料电池 (SOFC) 几乎完全相同，后者已经在备用发电和微电网应用中以远高于千兆瓦 (GW) 的规模部署。因此，可以预期从 SOFC 部署和制造经验中学到的知识将转化为 SOEC。也许并不奇怪，随着电解器需求的激增，许多积极参与 SOFC 开发的公司最近都表示有兴趣制造 SOEC。
P2H2 技术提供系统服务的潜力
目前比 PEM 和 SOEC 低得多（SOEC 是最昂贵的技术）。这三种技术的成本预计到 2030 年都会下降。但是，PEM 和 SOEC 的成本预计将比碱性电池成本下降得更多。到 2030 年，碱性电池和 PEM 的典型资本成本可能相似。资本支出成本降低的驱动因素包括 (i) 平均模块更大、(ii) 技术改进和成熟度以及 (iii) 生产规模经济。运营支出成本占资本支出成本的百分比在各种技术中大致相似，预计到 2030 年不会发生重大变化（以百分比计算）。6
节能研究部
随着能源的加速，需要开发高效的能量转换技术。我们的小组专注于高温运行能量转化设备，并集中在固体氧化物燃料电池（SOFC）上，这些燃料电池（SOFC）以高效的方式将各种燃料（例如化石燃料和生物量）转化为电能，以及固体氧化物电解电池（SOEC），这些电池（SOEC），这些电池（SOEC），这些电池（SOEC）将造成的能量添加到较高的能量中，添加了高效果，添加了高级效果，高效率。特别是，在SOFC提高耐用性和可靠性的努力中，我们在与公司和大学合作中作为公共研究机构发挥了重要作用。将来，我们将通过对更高效的能源转换设备进行全面的研究和发展，包括开发用于固态离子学现象的评估技术，从而为低碳社会实现。
氢气途径的生命周期分析
Hydrocarbon based 1) Steam Methane Reforming (NG SMR): w CCS & w/o CCS 2) SMR using Landfill Gas as feedstock (LFG-SMR) 3) Autothermal Reforming (NG ATR): using NG & using LFG 4) Methane Pyrolysis: using NG & using LFG 5) Coal Gasification: w CCS & w/o CCS 6) Biomass Gasification 7）NGL蒸汽破裂8）PET可口可乐9）深色发酵和MEC 10）基于Coke烤箱气体电解1）使用PEM的低温电解使用PEM 2）使用SOEC使用SOEC 3）电解HTGR 4）水的热化学孔副异型范围h 2
使用水能Nexus
通过水电解向氢的转化为氢消耗大量淡水，而无传统水源的有效使用可以增强能源和水系统的可靠性和弹性。在这项研究中，我们设计了一个固体氧化电解电池（SOEC）系统，该系统是一种在高温下进行水电解的不断发展的氢生产技术。SOEC使用烟气产生的蒸汽作为其原料，并与许多发电机单元完全集成，包括煤炭和天然气燃烧发电厂作为其能量原料。虽然全球从化石燃料迅速转移，但将其资产纳入该技术有助于限制搁浅资产的风险和未来损失，并降低新技术的投资成本。但是，关于未来成本和效率提升的高资本支出和疑问是投资水电解的障碍。进行了这种详细的氢气和技术经济分析的详细升级成本，以显示这种新技术的生存能力和环境影响。结果表明，系统的SOEC效率为97.4％和56.3％，作为系统的热到氢效率，每天的氢产生242,400千克，$ 2.9-3.5/kg H 2。估计值在这项技术和技术经济挑战中表现出积极的增益前景。
材料报告：能源
固体氧化物燃料电池 (SOFC) 和电解电池 (SOEC) 是前景光明的能源转换装置，在此基础上可以开发绿色氢能技术，以支持向无碳未来的过渡。与氧传导电池相比，质子陶瓷燃料电池 (PCFC) 和电解电池 (PCEC) 的工作温度可以降低几百度（低至 400 – 700 C 的低温和中温范围），同时保持高性能和高效率。这是由于质子传导电解质的电荷载体具有独特的特性。然而，尽管取得了出色的实验室规模性能，但与市售的 SOFC 和 SOEC 相比，PCFC 和 PCEC 的工业规模前景仍然不明朗，至少在不久的将来如此。在这篇评论中，我们揭示了技术发展延迟的原因，需要解决这些原因才能将基础发现转化为工业过程。还强调了已发现问题的可能解决方案。