Национальная лаборатория энергетических технологий

редактировать
NETLlogo.png

Национальная лаборатория энергетических технологий (NETL) - это американская национальная лаборатория в рамках Министерства энергетики Управление ископаемой энергии. NETL фокусируется на прикладных исследованиях экологически чистого производства и использования внутренних энергоресурсов. NETL выполняет исследования и разработки в области поставок, эффективности и экологических ограничений при производстве и использовании ископаемых энергоресурсов, сохраняя при этом их доступность.

NETL имеет сайты в Олбани, Орегон ; Моргантаун, Западная Вирджиния ; и Питтсбург, Пенсильвания. Вместе эти участки включают 117 зданий и 242 акра земли вместе взятых. На трех объектах NETL работают более 1400 сотрудников, в том числе федеральные служащие и подрядчики по поддержке сайтов.

NETL финансирует и управляет исследованиями по контрактам в США и более чем 40 зарубежных странах по договоренности как с частными организациями, так и с другими государственными учреждениями. Эта работа дополняется местными прикладными исследованиями в области вычислительных и фундаментальных наук, динамики энергетических систем, геологических и экологических систем и материаловедения.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Партнерство
    • 2.1 Инициатива по моделированию улавливания углерода
    • 2.2 Национальное партнерство по оценке рисков
    • 2.3 Региональные партнерства по улавливанию углерода
  • 3 Технологии
    • 3.1 Уголь
    • 3.2 Нефть и газ
    • 3.3 Энергетический анализ
    • 3.4 Исследования, разработка, демонстрация и внедрение неископаемых источников энергии
  • 4 Администрация
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки

История

Лаборатория NETL в Питтсбурге в Исследовательском центре Брюстона Здание 39 в Лаборатории NETL в Моргантауне Лаборатория NETL в Олбани

NETL возникла из ряда организаций-предшественников, возникших более 100 лет назад. В 1910 г. США Горное управление Министерства внутренних дел (DOI) создало Питтсбургскую экспериментальную станцию ​​в Брюстоне, штат Пенсильвания, для обучения шахтеров и проведения исследований в области оборудования и методов обеспечения безопасности, связанных с добычей угля. Экспериментальная станция в Питтсбурге начала исследования по конверсии угля в жидкие углеводороды в середине 1920-х годов, вскоре после того, как несколько европейских стран начали проводить исследования в области синтетического топлива на основе угля. Всего восемь лет спустя в Бартлсвилле, штат Оклахома, Горное управление открыло нефтяную экспериментальную станцию ​​для систематического применения инженерных и научных методов в бурении нефтяных скважин, помогая нефтяной промышленности создавать стандарты эксплуатации и безопасности. В результате Закона о синтетическом жидком топливе 1944 года экспериментальная станция в Питтсбурге стала в 1948 году Исследовательским центром Брюстона.

В 1946 году была открыта экспериментальная станция отделения синтез-газа для правительственных- спонсировал исследования по газификации угля, особенно по производству синтез-газа из угля, на объектах Университета Западной Вирджинии в Моргантауне, Западная Вирджиния. Станция объединилась с двумя другими близлежащими группами DOI, чтобы создать Аппалачскую экспериментальную станцию ​​для исследования угля на месте нынешнего местоположения Моргантауна в 1954 году.

Новый США Управление энергетических исследований и разработок переименовало бывшие участки DOI в Центры энергетических исследований Бартлсвилля, Моргантауна и Питтсбурга в 1975 году. Центры начали контролировать финансируемые из федерального бюджета контракты на исследования и разработки в области ископаемых источников энергии. Все три исследовательских центра в 1977 году стали центрами энергетических технологий при недавно созданном Министерстве энергетики США. В центрах проводились исследования в области угольных, нефтяных и газовых технологий и заключались контракты на исследования и разработки, проводимые университетами, промышленными предприятиями и другими исследовательскими учреждениями.

Однако в 1983 году деятельность Центра энергетических технологий Бартлсвилля была передана в Исследовательский институт IIT, расположенный в Чикаго, и проектный офис Бартлсвилля были созданы для наблюдения за исследовательской деятельностью в области нефти. Затем, в 1996 году, центры энергетических технологий Моргантауна и Питтсбурга, расположенные на расстоянии всего 65 миль (105 км) друг от друга, были объединены под одной администрацией и образовали Федеральный центр энергетических технологий (FETC). Национальное управление нефтяных технологий (NPTO) в Талсе, штат Оклахома, было создано в 1998 году, а проектный офис в Бартлсвилле был закрыт.

FETC стал национальной лабораторией NETL в 1999 году и был присоединилась к NPTO в 2000 году. NETL открыла арктический энергетический офис в Фэрбенксе, Аляска, в 2001 году для содействия исследованиям, разработкам и внедрению (1) добычи нефти, производства и транспортировки газа в жидкие углеводороды и природного газа и (2) электроэнергия в условиях арктического климата, включая ископаемые, ветровые, геотермальные источники, топливные элементы и малые гидроэлектростанции.

В 2005 году Исследовательский центр Олбани (ARC) в Олбани, штат Орегон, объединился с NETL в качестве третьей лаборатории, предоставляющей экспертные знания в области исследований жизненного цикла и передовые материалы для решения проблем энергетических систем. Основанная в 1942 году на месте бывшего Albany College, компания ARC произвела большое впечатление на переработку циркония. В 1985 году Американское общество металлов назвало Центр исторической достопримечательностью. Сегодня здесь исследователи обращаются к фундаментальным механизмам и процессам; плавить, отливать и изготавливать до одной тонны материалов; полностью охарактеризовать химические и физические свойства материалов;

Офис в Талсе, Оклахома, переехал в Шугар Ленд, штат Техас, в 2009 году.

Партнерство

NETL сотрудничает с промышленностью., академические круги, другие правительственные учреждения и международные исследовательские организации.

Инициатива по моделированию улавливания углерода

Инициатива по моделированию улавливания углерода (CCSI) сотрудничает с национальными лабораториями, промышленностью и академическими учреждениями для разработки и внедрения вычислительной техники. инструменты моделирования и моделирования, которые ускоряют технологии улавливания углерода от открытия до широкого внедрения в будущем на сотнях электростанций.

NETL сотрудничает с Национальной лабораторией Лоуренса Беркли, Ливерморской национальной лабораторией Лоуренса, Лос-Аламосская национальная лаборатория, Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория по этой инициативе.

Национальное партнерство по оценке рисков

Национальное партнерство по оценке рисков (NRAP), возглавляемое NETL, изучает поведение искусственно созданных природных систем для разработки инструментов оценки рисков, необходимых для безопасного, постоянного геологического хранения CO2.. Чтобы помочь в эффективном описании, выборе, эксплуатации и управлении площадок, NRAP рассматривает потенциальные риски, связанные с ключевыми операционными проблемами, а также риски, связанные с долгосрочными обязательствами, такими как защита грунтовых вод и постоянство хранения. NRAP разрабатывает метод количественной оценки профилей рисков различных типов хранилищ углекислого газа, чтобы руководствоваться принятием решений и управлением рисками. NRAP также разрабатывает протоколы мониторинга и смягчения последствий для уменьшения неопределенности в прогнозируемом долгосрочном поведении объекта.

NRAP полагается на опыт и ресурсы из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, Лоуренса Ливерморская национальная лаборатория, Лос-Аламосская национальная лаборатория, Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория и NETL-региональный университетский альянс.

Региональные партнерства по секвестрации углерода

В 2003 году Министерство энергетики заключило соглашения о сотрудничестве с семью региональными партнерствами по секвестрации углерода (RCSP), поскольку географические различия в использовании ископаемого топлива и возможности геологического хранения в Северной Америке диктуют региональные подходы к улавливание и хранение СО2 и других парниковых газов. Каждый RCSP разработал региональный план управления выбросами углерода, чтобы определить наиболее подходящие стратегии и технологии хранения, помочь в разработке нормативных требований и предложить соответствующую инфраструктуру для улавливания и хранения углерода на коммерческой основе в своих регионах для безопасного и постоянного хранения CO2.. NETL управляет партнерством и проектами.

В состав RCSP входят более 400 организаций, охватывающих 43 штата и четыре провинции Канады, и включают представителей государственных и местных агентств, региональных университетов, национальных лабораторий, неправительственных организаций, зарубежных правительственных агентств, инженерных и исследовательских фирм, коммунальные предприятия, нефтегазовые компании и другие промышленные партнеры. Ниже приведены семь RCSP. • Партнерство Big Sky по секвестрации углерода • Консорциум по секвестрации углерода Среднего Запада • Региональное партнерство по секвестрации углерода Среднего Запада • Партнерство по сокращению выбросов CO2 на равнинах • Партнерство по секвестрации углерода в Юго-Востоке • Региональное партнерство по секвестрации углерода в Юго-Западе • Партнерство по секвестрации углерода в регионе Западного побережья

Технологии

Научный сотрудник на объекте Национальной лаборатории энергетических технологий

Исследования, разработки и демонстрации ископаемого топлива NETL сосредоточены на эффективном использовании энергии и производстве чистой энергии из внутренних источников ископаемого топлива.

Исследования, разработки и демонстрации на месте направлены на решение основных энергетических и экологических проблем и решают проблемы, которые замедляют коммерциализацию отечественных топливно-энергетических систем, разработку ископаемых топливных ресурсов, а также технологий смягчения воздействия на окружающую среду и управления отходами. NETL занимается моделированием и теоретическими исследованиями, а также разработкой и демонстрацией технологий и концепций в масштабе от стендовых до демонстрационных.

Coal

NETL решает важнейшие задачи исследований и разработок для энергосбережения, близкого к нулю. добыча из угля. Дальнейшее использование угля для производства электроэнергии стало возможным благодаря исследованиям, разработкам, демонстрации и, в конечном итоге, внедрению передовых систем и технологий NETL, которые повышают общую эффективность установки при одновременном сокращении таких выбросов, как диоксид углерода (CO2) и оксиды азота (NOx). Проекты в рамках угольной программы являются частью Программы исследований чистого угля Министерства энергетики США. Цель состоит в том, чтобы улучшить методы улавливания и хранения СО2, а также разработать передовые энергетические системы, а также средства контроля и управления технологическими процессами. Угольная программа NETL также исследует ряд достижений в области сжигания, газификации, турбин, топлива и топливных элементов, которые могут повысить эффективность электростанции, улучшить ее экономику и снизить количество побочного продукта CO2 на единицу произведенной электроэнергии. Разработка этих систем призвана обеспечить непрерывное использование значительных ресурсов ископаемого топлива Соединенных Штатов в качестве основного источника энергии в энергетическом портфеле страны.

Цели исследований NETL в области передовых энергетических систем заключаются в разработке нового поколения систем преобразования энергии на чистом угле, способных производить электроэнергию по конкурентоспособным ценам при одновременном снижении выбросов CO2 и других выбросов, повышении эффективности, повышении эксплуатационной готовности установки и снижении потребности в охлаждающей воде. Ключевые аспекты этого исследования включают повышение общего теплового КПД системы, снижение капитальных и эксплуатационных затрат и обеспечение доступного улавливания CO2. Области технологических исследований включают системы газификации, усовершенствованные системы сгорания, усовершенствованные турбины, твердооксидные топливные элементы, улавливание углерода, хранение углерода и сквозные исследования.

Угольная программа NETL также управляет портфелем крупномасштабных демонстрационных проектов в рамках Программы исследований чистого угля, которые тестируют передовые технологии, разработанные Программой, в полном объеме на интегрированных объектах. Окончательные технические, экологические и финансовые проблемы, связанные с новыми передовыми угольными технологиями, решаются во время полномасштабных испытаний, поэтому технологии готовы к коммерческому внедрению. Продемонстрированные технологии относятся к четырем путям улавливания СО2, за каждым из которых следует хранение СО2: предварительное сжигание, дожигание, кислородное сжигание и улавливание и хранение углерода в промышленности.

Нефть и газ

NETL способствует развитию технологий, поддерживающих эффективные, экологически чистые нетрадиционные внутренние ресурсы нефти и газа. Научно-исследовательские проекты лаборатории помогают ускорить разработку этих новых технологий, предоставляют объективные данные, помогающие количественно оценить экологические риски и риски для безопасности при разработке нефти и газа, а также охарактеризовать новые энергетические ресурсы, такие как гидрат метана или добыча сланцевого газа. Основное внимание в программе уделяется глубоководным технологиям, увеличению нефтеотдачи и гидрату метана. Исследования NETL по нетрадиционной нефти и газу включают усилия по улучшению цемента в стволе скважины, который используется для стабилизации скважин для глубоководного бурения; экспедиции по определению наличия и объема гидрата метана вдоль береговой линии; разработка инструментов сбора данных гидроразрыва пласта для улучшения экологической отчетности, мониторинга и защиты; анализ для определения альтернативных источников пресной воды для разработки нефти и газа, а также во многих других областях знаний.

Природный газ и нефть обеспечивают две трети первичных энергоресурсов США, и исследование их разработки позволяет продолжать их использование по мере того, как предпринимаются усилия по переходу к более устойчивому энергетическому будущему. Поскольку ресурсы нефти и природного газа становится все труднее находить и добывать, для их добычи требуются новые технологии. Обнаружение и разработка новых нетрадиционных источников нефти и газа с использованием таких методов, как повышение нефтеотдачи для повышения продуктивности скважины, а также исследование методов повышения безопасности при разработке и использовании этих ресурсов позволяет стране поддерживать достаточное количество доступной энергии..

Энергетический анализ

NETL оценивает краткосрочные тенденции в энергетической отрасли и экономике США и мира, которые могут повлиять на производство и использование энергии, а также долгосрочные тенденции, которые могут изменить спрос на энергию. и повлиять на выбор технологий производства топлива и энергии после 2025 года. Лаборатория также разрабатывает сценарии для использования в деятельности по планированию технологий, которые также помогают количественно оценить преимущества исследовательского портфеля лаборатории.

Исследования, разработки, демонстрация и внедрение неископаемых источников энергии

NETL предоставляет технические, административные услуги и услуги по управлению проектами клиентам в Министерстве энергетики и других федеральных агентствах. NETL в первую очередь управляет исследованиями, разработками, демонстрацией и развертыванием для Управления энергоэффективности и возобновляемой энергии Министерства энергетики США (EERE) и Управления по поставке электроэнергии и надежности энергоснабжения (OE) Министерства энергетики США. Эти проекты и мероприятия связаны с энергоэффективностью в транспортных средствах, зданиях и производственных объектах, а также с улучшением, безопасностью и надежностью американских систем передачи и распределения электроэнергии и природного газа. NETL управляет деятельностью от имени EERE Vehicle Technologies Office, особенно усилиями EERE по продвижению разработки и внедрения передовых автомобильных технологий, включая электромобили, эффективность двигателей и легкие материалы. Кроме того, NETL поддерживает администрирование программы Чистые города, которая увеличивает использование альтернативных видов топлива для транспорта за счет создания коалиций правительств штатов и местных органов власти, частного сектора, некоммерческих организаций и управляющих автопарком. Для офиса EERE Building Technologies Office NETL поддерживает инициативу по твердотельному освещению, которая реализует технологии освещения следующего поколения, которые в конечном итоге заменят традиционные лампы накаливания. NETL также управляет проектами комбинированного производства тепла и электроэнергии и распределенной генерации от имени EERE Advanced Manufacturing Office. Что касается OE, NETL активно участвует в реагировании Министерства энергетики на сбои в энергетической инфраструктуре нашей страны, такие как ураганы и другие стихийные бедствия, и закладывает основу для модернизации национальной электросети.

Администрация

  • Брайан Дж. Андерсон, доктор философии - директор, NETL
  • Шон И. Пласински, доктор философии - заместитель директора и главный операционный директор, NETL
  • Рэндалл В. Джентри, доктор философии - Заместитель директора по стратегическим планам и программам в области науки и технологий Исследовательского инновационного центра
  • Брайан Моррил, доктор философии - исполнительный директор Исследовательского и инновационного центра (RIC)
  • Чарльз М. Зе, - Исполняющий обязанности исполнительного директора Центра развития технологий и интеграции
  • Джеймс Э. Уилсон - исполнительный директор и главный финансовый директор, Центр финансов и закупок
  • Антонио М. Феррейра, доктор философии. - Директор по информационным технологиям

См. Также

Ссылки

Эта статья включает материалы общественного достояния из документа Министерства энергетики США : «История NETL».

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Национальной лабораторией энергетических технологий.

Координаты : 40 ° 18′02 ″ с.ш., 79 ° 58′39 ″ з.д. / 40,30049 ° с.ш., 79,97763 ° Вт / 40,30049; -79.97763

Последняя правка сделана 2021-05-31 10:47:55
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте