Технология

Статус

Широкомасштабное внедрение

(год)

Дальнейшие

действия

Затраты на сокращение выбросов CO₂; проблемы; комментарии

Солнечные фотогальванические элементы – среднее применение

Околокоммерческий, расчет цен на срок использования

С 2010 по 2015 гг.

Отраслевые и государственные заказы; тарифы на электроэнергию по времени использования

От 10 до 30$ за метрическую тонну; нет аккумулирования энергии; отсутствие массового производства фотогальванических элементов (~1 завод в год); необходимо разработать технологию производства.

Солнечные фотогальванические элементы – крупный масштаб

Околокоммерческий

С 2015 по 2020 гг.

Крупномасштабное  демонстрационное производство с инфраструктурой ЛЭП, ~ 5000 МВт к 2015-2020 гг.

От 20 до 50$ за метрическую тонну; без накопления энергии; в некоторых случаях может понадобиться инфраструктура ЛЭП.

Концентрирующие солнечные тепловые электростанции

Околокоммерческий;

необходимо испытание способности накопления энергии.

С 2015 по 2020 гг.

Необходимо ~ 3000 – 5000 МВт для стимулирования спроса и демонстрации 12-ти- часового накопления энергии, к 2020 г.

От 20 до 30$ за метрическую тонну на юго-западе страны. Основная проблема в отсутствии спроса.

Технология

Статус

Широкомасштабное внедрение  (год)

Дальнейшие

действия

Затраты на сокращение выбросов CO₂; проблемы; комментарии

Поглощение СО₂ микроводорослями и производство жидкого топлива

Технология уже разработана, налажено строительство опытных заводов

2015 год

Крупномасштабные испытания – 1000-2000 МВт к 2012 г.; опытные заводы по накоплению СО₂ в ночное время и поглощению СО₂ в дневное время к 2012 году. Широкомасштабное внедрение впоследствии. Испытательные заводы для производства жидкого топлива: 2008-2015 гг.

От нуля до значений ниже нуля по ценам на нефть более 30долларов за метрическую тонну или около того за дневное поглощение; поглощение в ночное время остается в описании.  Потенциал жидкого топлива: от 5000 до 10.000 галлонов на акр (в сравнении с 650 за пальмовое масло).

Ветроэнергетика – крупный масштаб, наземный источник

Коммерческий

Уже применяется

Необходима инфраструктура ЛЭП и процессуальные нормы; оптимизация работы с действующими установками с комбинированным циклом на природном газе и гидроэлектростанциями.

От значения меньше нуля до 46$ за метрическую тонну на работу с резервной системой комбинированного цикла. Ветровые районы находятся в отдалении от людей. Необходимо развивать инфраструктуру ЛЭП.

ТАБЛИЦА 3 (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

Технология

Статус

Широкомасштабное внедрение  (год)

Дальнейшие

действия

Затраты на сокращение выбросов CO₂; проблемы; комментарии

Солнечные фотогальванические элементы – промежуточное хранение

Современные аккумуляторы и ультраконденсаторы остаются дорогостоящими

~2020 г.

Проверка системы подключения автомобилей к энергосистеме с помощью системы длительного накопления энергии (ультраконденсаторы и ионно-литиевые батареи по нанотехнологии) – несколько установок на парковках мощностью ~ 1 МВт.

Необходимо пятикратное снижение затрат на ультраконденсаторы и ионно-литиевые батареи. Основные проблемы: отсутствие массового производства и необходимость развития технологии производства.

Солнечные фотогальванические элементы – средний масштаб с системой V2G

Находится только на стадии проектирования. Имеются компоненты технологии. Необходима интеграция.

~2020-2025 гг.

К 2015 году несколько испытательных автомобилей, от 5000 до 10 000 образцов, по технологии V2G.

Система V2G помогла бы сократить затраты на хранение энергии от солнечных ФЭ с нескольких центов до, возможно, ~ 1 цента за 1 КВтч.

Биомасса для установки комбинированного цикла c интегрированной газификацией (IGCC)

На ранней стадии демонстрации.

~2020 г.

Опытные и заводы средней мощности (от нескольких до 100 МВт) с различными видами биомассы (микроводоросли, водоросли), с 2015 по 2020 гг.

Базисная мощность.

Поглощение высокой солнечной энергии за счет биомассы из водной среды

Опыт в основном в водоочистке; лабораторные данные и данные опытных заводов.

~ 2020

C 2010 по 2015 гг. оценки опытных заводов в отношении производства жидкого топлива и метана с учетом и без учета водоочистки.

Могут быть сопоставимы с производством биотоплива на основе микроводорослей. От 50 до 100 метрических тонн на акр.

Геотермальная энергия горячей породы

Концепция продемонстрирована; остается дальнейшая разработка технологии

2025?

Строительство опытного и демонстрационного заводов в период с 2015 по 2020 гг.

Базисная мощность

Энергия волны

Концепции технологии продемонстрированы

2020 или 2025?

Необходимы опытные и демонстрационные заводы

Возможно базовая мощность

ТАБЛИЦА 3 (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

Технология

Статус

Широко-масштабное внедрение  (год)

Дальнейшие

действия

Затраты на сокращение выбросов CO₂; проблемы; комментарии

Фотолитический водород

Лабораторная разработка

Неизвестно – возможно, 2020 или 2025 г.

Значительный рост финансирования  исследований и разработок с целью строительства опытных заводов к 2015 году

Потенциал поглощения высокой солнечной энергии. Метод может решить потребности горных районов в основных видах биотоплива.

Фотоэлектрохимический водород

Концепция продемонстрирована; остается разработка технологии

Возможно 2020 или 2025 г.

Значительный рост финансирования  исследований и разработок с целью строительства опытных заводов к 2015 году

Поглощение высокой солнечной энергии. Технология может решить проблемы с органическими видами биотоплива (в том числе с/х отходами).

Современные эффективные аккумуляторы

Литиево-ионные батареи по нанотехнологии; ранняя коммерческая фаза с субсидированием

2015 г.

Независимая сертификация безопасности (2007?); крупные заводы-изготовители

Массовое производство с целью сокращения затрат. Может обеспечить экономичность технологии V2G.

Изоляция углекислого газа

Технология продемонстрирована не в электростанциях

Неизвестно, возможно через 15-20 лет

Длительные испытания на герметичность системы. Демонстрационный проект ~2015-2020 гг.

Для применения с биомассой плюс резервы, если нужен уголь.

Ультраконденсаторы

Коммерческий для определенного назначения, но не для крупномасштабного хранения энергии.

2015-2020 гг.?

Демонстрационные испытания вместе с солнечными ФЭ среднего масштаба. Демонстрация с гибридом в качестве комплектующего для работы батареи с остановкой и запуском.

Дополнения и испытания технологии V2G. Необходимо примерно пятикратное сокращение затрат до стоимости ~ 50 долларов за метрическую тонну CO2. Более низкая стоимость CO2 по расценкам на момент применения.

Наноконденсаторы

Лабораторные испытания концепций

Неизвестно

Полное лабораторное испытание и демонстрация метода.

Технология имеет потенциал к сокращению затрат на длительное хранение электричества, а также повышению статуса.

Электролитическое гидрирование

Технология продемонстрирована

Дата зависит от повышения эффективности и развития инфраструктуры

Необходим демонстрационный завод с автомобилями на сжатом водороде ~ 2015-2020 гг.

Может использоваться совместно с внепиковой выработкой энергии ветра.

Технология

Статус

Широко-масштабное внедрение

(год)

Дальнейшие

действия

Стоимость CO₂; проблемы; комментарии

Эффективный пассажирский транспорт на бензине и дизельном топливе

Коммерческий, 1 галлон на ~40 миль или более.

Уже используется

Необходимы нормы эффективности

Кпд зависит от автомобиля. Может быть намного выше.

Подключаемые гибридные автомобили

Технология  продемонстрирована

2010 г.

Нормы эффективности, государственные и корпоративные заказы на такие автомобили.

Необходимо массовое производство аккумуляторных батарей для снижения себестоимости ионно-литиевых батарей примерно в пять раз.

Электромобили

Технология по прохождению на ~ 200  миль продемонстрирована; низкий объем коммерческого производства в 2007 г. (спортивные авто и пикапы)

2015-2020 гг.

Проверка безопасности, инфраструктура повторного использования материалов для батарей, крупные заказы, демонстрация солнечных ФЭ с системой V2G

Один из основных способов снизить необходимость в биотопливе и росте компонентов для солнечной и ветровой энергии.

Автомобили с водородным двигателем внутреннего сгорания

Технология продемонстрирована

Зависит от развития инфраструктуры

Разработка и испытание автомобилей с цилиндрами в 10 000 футов на кв. дюйм. Демонстрационный проект.

Биотопливо для самолетов

Испытываются различные виды топлива

2020 г.?

Разработка топлива, испытания на безопасность, проверка на выбросы (токсичность).

Самолеты на водороде

Технология продемонстрирована

2030 г.?

Авиастроение, испытания на безопасность, демонстрация инфраструктуры.

В сочетании с производством солнечного водорода может снизить потребность в жидком биотопливе.

Проектирование зданий

Коммерческий, общеизвестный

Уже применяется

Нормы строительства, передача опыта, устранение экономической разобщенности застройщиков и их клиентов.

Энергопотребление жилых и коммерческих зданий на квадратный фут можно сократить на 60-80% при имеющийся технологии и известных методах. Стоимость СО2 от ниже нуля до 50 долларов/метр тон.

ТАБЛИЦА 4 (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

Технология

Статус

Широко-масштабное внедрение

(год)

Дальнейшие

действия

Стоимость CO₂; проблемы; комментарии

Геотермальные ТНУ

Коммерческий

Уже применяется

Нормы строительства, устанавливающие производительность, повысят применение технологии.

Подходит для многих областей; в основном, для строительства новых объектов.

Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ), коммерческие здания и промышленность