АРПА-Э
этой статьи Начальный раздел может быть слишком коротким, чтобы адекватно суммировать ключевые моменты . ( март 2021 г. ) |
Эту статью необходимо обновить . ( июнь 2023 г. ) |
Аббревиатура | АРПА-Э |
---|---|
Формирование | 2009 год |
Тип | Правительственная организация |
Директор | Эвелин Ван |
Головная организация | Министерство энергетики США |
Веб-сайт | арфа-ми |
ARPA-E , или Агентство перспективных исследовательских проектов – Энергетика, — это правительственное агентство США , которому поручено продвигать и финансировать исследования и разработки передовых энергетических технологий. Оно создано по образцу Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA).
По состоянию на 9 января 2023 г. [update], нынешний директор - Эвелин Ван . [1]
История и миссия
[ редактировать ]Законодательная история
[ редактировать ]Первоначально ARPA-E была задумана в докладе Национальных академий под названием «Подъем над надвигающейся бурей: активизация и использование Америки для более светлого экономического будущего» . В докладе описывается необходимость стимулирования инноваций и развития чистой, доступной и надежной энергетики в США. [2] ARPA-E была официально создана в соответствии с Законом о соревнованиях в Америке , автором которого является конгрессмен Барт Гордон . [3] в Министерстве энергетики США (DOE) в 2007 году, хотя и без бюджета. Первоначальный бюджет в размере около 400 миллионов долларов был частью закона о стимулировании экономики от февраля 2009 года. [4] В начале января 2011 года Закон о повторной авторизации America COMPETES от 2010 года внес дополнительные изменения в структуру ARPA-E; эта структура кодифицирована в Разделе 42, Главе 149, Подразделе XVII, § 16538 Кодекса Соединенных Штатов.
Среди основных положений раздела 16538 предусмотрено, что ARPA-E должно достичь своих целей посредством проектов энергетических технологий, выполняя следующие действия:
- Выявление и продвижение революционных достижений в фундаментальных и прикладных науках;
- Преобразование научных открытий и передовых изобретений в технологические инновации; и
- Ускорение трансформационного технологического прогресса в областях, которые промышленность сама по себе вряд ли осуществит из-за технической и финансовой неопределенности.
Миссия
[ редактировать ]Подобно тому, как DARPA занимается военными технологиями, ARPA-E предназначено для финансирования высокорискованных и высокооплачиваемых исследований с участием государственных лабораторий, частного бизнеса и университетов, которые в противном случае не могли бы быть продолжены. [5] ARPA-E преследует четыре цели:
- Привнести свежесть, азарт и чувство миссии в исследования в области энергетики, которые привлекут лучшие и самые яркие умы США;
- Сосредоточиться на творческих, преобразующих энергетических исследованиях, которые отрасль не может или не будет поддерживать из-за высокого риска, но которые имеют высокий потенциал вознаграждения;
- Использовать подобную ARPA организацию, которая является плоской, гибкой и разреженной, способной поддерживать в течение длительных периодов времени те проекты, обещания которых остаются реальными, одновременно сворачивая программы, которые не оказываются такими многообещающими, как ожидалось; и
- Создать новый инструмент, позволяющий преодолеть разрыв между фундаментальными энергетическими исследованиями и разработками/промышленными инновациями. [5]
Запуск
[ редактировать ]ARPA-E была создана в рамках закона America COMPETES, подписанного президентом Джорджем Бушем в августе 2007 года. Президент Барак Обама объявил о запуске ARPA-E 27 апреля 2009 года в рамках объявления о федеральных инвестициях в исследования и разработки. и научное образование. Вскоре после запуска ARPA-E опубликовала свое первое объявление о возможностях финансирования , предложив в общей сложности 151 миллион долларов США с индивидуальными вознаграждениями в диапазоне от 500 000 до 9 миллионов долларов США. Кандидаты представили восьмистраничные «концептуальные документы», в которых излагалась техническая концепция; некоторым было предложено подать полные заявки. [6]
Арун Маджумдар , бывший заместитель директора Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли , был назначен первым директором ARPA-E в сентябре 2009 года, более чем через шесть месяцев после того, как организация получила первое финансирование. [7] Министр энергетики США Стивен Чу председательствовал на первом Саммите энергетических инноваций ARPA-E 1–3 марта 2010 г. в Вашингтоне, округ Колумбия. [8]
Хронология
[ редактировать ]Этот раздел необходимо обновить . ( октябрь 2014 г. ) |
2006
Национальные академии опубликовали доклад «Поднимаясь над надвигающейся бурей».
9 августа 2007 г.
Президент Джордж Буш подписал закон «Америка конкурирует», который систематизировал многие рекомендации отчета национальных академий, создав таким образом ARPA-E.
27 апреля 2009 г.
Президент Барак Обама выделил 400 миллионов долларов на финансирование ARPA-E в соответствии с Законом о восстановлении и реинвестировании Америки от 2009 года .
18 сентября 2009 г.
Президент Барак Обама назначил Аруна Маджумдара директором ARPA-E.
22 октября 2009 г.
Сенат утвердил Аруна Маджумдара первым директором ARPA-E.
26 октября 2009 г.
Министерство энергетики выделило 151 миллион долларов в рамках Закона о восстановлении для 37 исследовательских проектов в области энергетики в соответствии с первым объявлением о возможностях финансирования ARPA-E.
7 декабря 2009 г.
Министр энергетики США Стивен Чу объявил о втором раунде возможностей финансирования ARPA-E в областях «Электротопливо», «Инновационные материалы и процессы для передовых технологий улавливания углерода (IMPACCT)» и «Батареи для хранения электрической энергии на транспорте (BEEST)». ».
1 – 3 марта 2010 г.
ARPA-E провела первый «Саммит энергетических инноваций», который собрал более 1700 участников.
2 марта 2010 г.
Министр энергетики США Стивен Чу объявил о третьем раунде возможностей финансирования ARPA-E в областях «Расширяемого прерывистого диспетчерского хранения данных в масштабе сети (GRIDS)», «Гибкой доставки электроэнергетических технологий (ADEPT)» и «Построения энергоэффективности за счет Инновационные термоприборы (BEET-IT)».
29 апреля 2010 г.
Вице-президент Джо Байден объявил о 37 проектах, получивших награду в рамках второй возможности финансирования ARPA-E.
12 июля 2010 г.
Министерство энергетики выделило 92 миллиона долларов на 42 исследовательских проекта в рамках третьей возможности финансирования ARPA-E.
8 декабря 2014 г.
Эллен Уильямс утверждена Сенатом на посту директора ARPA-E. [9]
28 июня 2019 г.
Лейн Генатовски утвержден Сенатом на посту директора ARPA-E. [10]
22 декабря 2022 г.
Эвелин Ванг Сенат утвердил на посту директора ARPA-E.
АРПА-Э и ЭЭРЭ
[ редактировать ]ARPA-E было создано для финансирования проектов энергетических технологий, которые превращают научные открытия и изобретения в технологические инновации, а также ускоряют технологический прогресс в областях повышенного риска, которые промышленность вряд ли будет реализовывать самостоятельно. Эта цель аналогична работе Управления по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии (EERE) Министерства энергетики США , которое продвигает проекты чистой энергетики в соответствии с установленными дорожными картами. [11] Однако ARPA-E также финансирует передовые технологии в других областях, таких как природный газ и сетевые технологии. [12] [13] [14] ARPA-E не финансирует поэтапные улучшения существующих технологий или дорожных карт, установленных существующими программами Министерства энергетики. [15]
Создание проекта и процесс рассмотрения
[ редактировать ]Программы ARPA-E создаются в процессе дебатов вокруг технических/научных достоинств и проблем потенциальных областей исследований. Программы должны удовлетворять как «технологический толчок» (технические достоинства инновационных платформенных технологий, которые могут быть применены к энергетическим системам), так и «рыночный спрос» (потенциальное влияние на рынок и экономическую эффективность технологии).
Создание проекта
[ редактировать ]Процесс создания программы начинается с «глубокого погружения», при котором исследуется энергетическая проблема для определения потенциальных тем для разработки программы. Затем директора программ ARPA-E проводят технические семинары, чтобы получить информацию от экспертов в различных дисциплинах о текущих и будущих технологиях. На сегодняшний день ARPA-E организовала или стала соорганизатором 13 технических семинаров.
После каждого семинара директор программы предлагает новую программу и защищает программу по ряду критериев, оправдывающих ее создание. Затем директор программы дорабатывает программу, учитывая отзывы, и получает одобрение от директора. В случае успеха создается новая программа ARPA-E и публикуется объявление о возможности финансирования (FOA) с приглашением проектных предложений.
Процесс экспертной оценки
[ редактировать ]Процесс экспертной оценки ARPA-E призван способствовать успеху программы. Во время рассмотрения предложений ARPA-E запрашивает внешние отзывы от ведущих экспертов в конкретной области. Рецензенты ARPA-E оценивают заявки в течение нескольких недель, а затем созывают комиссию по рассмотрению.
Одним из примечательных аспектов процесса оценки ARPA-E является возможность для заявителя прочитать комментарии рецензентов и предоставить опровержение, которое Агентство рассматривает перед принятием решения о финансировании. Период ответа заявителя позволяет ARPA-E избежать недоразумений, задавая уточняющие вопросы, которые позволяют ARPA-E принимать обоснованные решения. [2]
Финансирование и награды
[ редактировать ]Первая возможность финансирования
[ редактировать ]26 октября 2009 года Министерство энергетики США и ARPA-E выделили 151 миллион долларов в виде средств Закона о восстановлении и реинвестировании Америки на 37 исследовательских проектов в области энергетики. Он поддерживал технологии возобновляемых источников энергии для солнечных батарей , ветряных турбин , геотермального бурения , биотоплива и выращивания энергетических культур из биомассы . Гранты также поддерживали энергоэффективности технологии , в том числе силовую электронику и двигатели-генераторы для современных транспортных средств , устройства для рекуперации отходящего тепла , интеллектуальные стекла и системы управления для умных зданий , светодиоды (светодиоды), обратноосмотические мембраны для опреснения воды , катализаторы для расщепления воды на водород и кислород, улучшенные мембраны топливных элементов и более энергоемкие магнитные материалы для электронных компонентов. Шесть грантов были направлены на хранения энергии технологии , в том числе на ультраконденсаторы , улучшенные литий-ионные батареи , металло-воздушные батареи , использующие ионные жидкости , жидкие натриевые батареи и жидкометаллические батареи . [16] [17] [18] Другие награды были вручены проектам, которые проводили исследования и разработки биореактора , способного производить бензин непосредственно из солнечного света и углекислого газа, а также технологии выращивания кристаллов для снижения стоимости светоизлучающих диодов . [16] [17] [18]
Вторая возможность финансирования
[ редактировать ]Министр энергетики США Стивен Чу объявил о втором раунде возможностей финансирования ARPA-E 7 декабря 2009 года. [19] ARPA-E запросило проекты, которые были сосредоточены на трех важнейших областях: биотопливо из электричества (электротопливо), батареи для хранения электрической энергии на транспорте (BEEST) и инновационные материалы и процессы для передовых технологий улавливания углерода (IMPACCT). 29 апреля 2010 года вице-президент Байден объявил 37 лауреатов, выбранных ARPA-E из более чем 540 первоначальных концептуальных документов. [20] Размер вознаграждений варьировался от 500 000 до 6 миллионов долларов США, в них участвовали различные национальные лаборатории, университеты и компании. [21]
В отличие от Первой возможности финансирования, Вторая возможность финансирования определяла заявки на проекты по категориям. Из выбранных проектов 14 были сосредоточены на IMPAACT, 13 — на электротопливе и 10 — на BEEST. Например, Гарвардская медицинская школа представила в рамках Electrofuels проект под названием «Разработка бактериального обратного топливного элемента», в котором основное внимание уделяется разработке бактерии, способной превращать углекислый газ в бензин. MIT получил награду в рамках BEEST за предложение под названием «Полутвердая перезаряжаемая топливная батарея» — концепцию производства более легких, меньших и дешевых автомобильных аккумуляторов. Среди проектов IMPAACT – проект Глобального исследовательского центра GE «Процесс улавливания CO2 с использованием абсорбентов с изменяющейся фазой», в котором основное внимание уделяется жидкости, которая становится твердой под воздействием углекислого газа. [20]
Третья возможность финансирования
[ редактировать ]2 марта 2010 года на первом Саммите энергетических инноваций ARPA-E министр энергетики США Стивен Чу объявил о третьей возможности финансирования проектов ARPA-E. Как и в случае второй возможности финансирования, ARPA-E запросила проекты по категориям: масштабируемое прерывисто-диспетчерское хранилище данных масштаба сети (GRIDS), гибкая доставка электроэнергетических технологий (ADEPT) и повышение энергоэффективности с помощью инновационных термоустройств (BEET-IT). GRIDS приветствовала проекты, направленные на широкое внедрение экономически эффективных сетевых накопителей энергии в двух конкретных областях: 1) проекты проверки концепции компонентов хранения, направленные на проверку новых, перспективных концепций хранения электроэнергии, и 2) передовые системы прототипы, которые устраняют критические недостатки существующих технологий хранения энергии в масштабе сети. ADEPT сосредоточила усилия на инвестициях в материалы для фундаментальных достижений в области мягкого магнитного поля, высоковольтных переключателей и надежных накопителей заряда с высокой плотностью в трех категориях: 1) полностью интегрированные преобразователи энергии в масштабе микросхемы для приложений, включая, помимо прочего, компактные, эффективные драйверы для твердотельного освещения, распределенные микроинверторы для фотогальваники и однокристальные источники питания для компьютеров, 2) интегрированные преобразователи мощности в киловаттном корпусе, позволяющие создавать такие приложения, как недорогие и эффективные инверторы для фотоэлектрических систем, подключенных к сети, и переменных скоростные двигатели и 3) легкие полупроводниковые преобразователи энергии среднего напряжения для приложений большой мощности, таких как полупроводниковые электрические подстанции и ветряные генераторы. BEET-IT запросил проекты, касающиеся энергоэффективных технологий охлаждения и кондиционеров воздуха (AC) для зданий с целью экономии энергии и сокращения выбросов парниковых газов в следующих областях: 1) системы охлаждения, в которых используются хладагенты с низким потенциал глобального потепления ; 2) энергоэффективные системы кондиционирования (AC) для теплого и влажного климата с повышенным коэффициентом полезного действия (КПД); и 3) системы переменного тока с компрессией пара для жаркого климата для рециркуляции воздуха с повышенным КПД. [22]
12 июля 2010 года госсекретарь Чу объявил об отборе 43 проектов в рамках GRIDS, ADEPT и BEET-IT. Сумма грантов составила 92 миллиона долларов и варьировалась от 400 000 до 5 миллионов долларов. В число наград вошли 14 проектов в ADEPT, 17 проектов в BEET-IT и 12 проектов в GRIDS. Примеры награжденных проектов включают «Проточную растворимую кислотную свинцовую батарею», которая прокачивает химические вещества через аккумуляторный элемент, когда требуется электричество (GRIDS), «Силовые модули из карбида кремния для преобразования энергии в масштабе сети», в которых используются усовершенствованные транзисторы, чтобы сделать электрическую сеть более гибкой. и управляемый (ADEPT), а также «Цикл абсорбционно-осмотического охлаждения», новая система кондиционирования воздуха, которая использует воду в качестве хладагента, а не химикаты (BEET-IT). [23]
Четвертая возможность финансирования
[ редактировать ]О четвертом раунде финансирования ARPA-E было объявлено 20 апреля 2011 г., и в нем были награждены проекты в пяти технологических областях: установки, спроектированные для замены нефти (PETRO), усовершенствованные высокоэнергетические термоаккумуляторы (HEATS), редкоземельные альтернативы в критических технологиях (REACT), Интеграция сетей зеленой электроэнергии (GENI) и гибкая солнечная технология доставки электроэнергии (Solar ADEPT). PETRO сосредоточилась на проектах, в которых были системы для производства биотоплива из внутренних источников, таких как табак и сосны, за половину их текущей стоимости. REACT профинансировал альтернативные технологии на ранней стадии, которые снизили или устранили зависимость от редкоземельных материалов, путем разработки заменителей в двух ключевых областях: двигатели электромобилей и ветрогенераторы. HEATS финансировала проекты, которые способствовали развитию технологий хранения тепловой энергии. GENI сосредоточилась на финансировании программного и аппаратного обеспечения, которое могло бы надежно контролировать энергосистему. Компания Solar ADEPT приняла проекты по интеграции силовой электроники в солнечные панели и солнечные фермы для более эффективного извлечения и доставки энергии.
Лауреаты четвертой возможности финансирования были объявлены 29 сентября 2011 года. 60 проектов получили 156 миллионов долларов из бюджета ARPA-E на 2011 финансовый год. Примеры награжденных проектов включают проект по увеличению производства скипидара , природного жидкого биотоплива (PETRO); проект под названием «Постоянный магнит на основе марганца», который снижает стоимость ветряных турбин и электромобилей за счет разработки замены редкоземельных магнитов на основе инновационного композита с использованием марганцевого материала (РЕАКТ); проект под названием «HybriSol», который разрабатывает тепловую батарею для хранения солнечной энергии (HEATS); проект по разработке новой системы, позволяющей в режиме реального времени автоматически контролировать линии электропередачи, составляющие электроэнергетическую сеть (GENI); и проект по разработке легкой электроники для подключения к фотоэлектрическим солнечным панелям, которые будут установлены на стенах или крышах. [24]
Саммит энергетических инноваций ARPA-E
[ редактировать ]С 2010 года ARPA-E проводит Саммит энергетических инноваций. 10-й саммит прошел 8–10 июля 2019 г. в Денвере, штат Колорадо , а 11-й саммит состоялся 17–19 марта 2021 г. в конференц-центре Гейлорд, недалеко от Вашингтона, округ Колумбия. [25]
Достижения ARPA-E
[ редактировать ]С момента своего создания ARPA-E реализовала более 1000 проектов, привлекла около 4,9 миллиарда долларов частных инвестиций в 179 из этих проектов, из которых 2,6 миллиарда долларов было инвестировано правительством США в НИОКР. Опубликованные, рецензируемые исследовательские статьи также представляют собой значительный результат: их общее количество составляет 4614. Кроме того, в рамках программы получено 716 патентов. [26]
См. также
[ редактировать ]- Закон «Америка конкурирует»
- Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA)
- Агентство перспективных исследовательских проектов здравоохранения (ARPA-H)
- Агентство перспективных исследовательских проектов – Инфраструктура (ARPA-I)
- Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA)
- Агентство перспективных исследовательских проектов внутренней безопасности (HSARPA)
- Деятельность в области перспективных исследовательских проектов в области разведки (IARPA)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Справочник команды» . Министерства энергетики Управление ископаемой энергетики . Министерство энергетики . Проверено 25 мая 2021 г.
- ^ Jump up to: а б «Агентство перспективных исследовательских проектов – Годовой отчет Энергетики за 2010 финансовый год» . 2010. Архивировано из оригинала 15 октября 2011 г.
- ^ Гордон, Барт (19 мая 2010 г.). «HR5325 — 111-й Конгресс (2009–2010 гг.): Америка СОВЕРШАЕТ Закон о повторной авторизации 2010 г.» . www.congress.gov . Проверено 12 августа 2021 г.
- ^ Джордж Леопольд. «Стимул: Министерство энергетики пытается создать новое агентство по исследованиям и разработкам» . ЭЭ Таймс . Проверено 14 августа 2011 г.
- ^ Jump up to: а б «Об АРПА-Э» . АРПА-Э .
- ^ «Министерство энергетики запускает Агентство перспективных исследовательских проектов в энергетике, или ARPA-E» . Новости ЭЭРЭ . 29 апреля 2009 года. Архивировано из оригинала 16 июля 2011 года . Проверено 14 августа 2011 г.
- ^ «Белый дом назначает Маджумдара из лаборатории Беркли главой ключевого агентства Министерства энергетики» . Информационный центр лаборатории Беркли . 18 сентября 2009 года. Архивировано из оригинала 16 июля 2011 года . Проверено 14 августа 2011 г.
- ^ «Министерство энергетики объявляет об открытии саммита энергетических инноваций ARPA-E» . Новости ЭЭРЭ . 7 января 2010 года. Архивировано из оригинала 10 января 2010 года . Проверено 14 августа 2011 г.
- ^ «Энергетический лидер» . Семь дней. Природа (бумага). 516 (7530): 149. 11 декабря 2014 г. doi : 10.1038/516148a .
- ^ «К вашему сведению — новости научной политики от AIP — неделя от 1 июля 2019 г.» . Американский институт физики . 01.07.2019 . Проверено 12 августа 2021 г.
- ^ «Стратегический план EERE | Министерство энергетики» . Energy.gov.ru . Проверено 18 января 2017 г.
- ^ «МОНИТОР» . arpa-e.energy.gov . Архивировано из оригинала 24 октября 2020 г. Проверено 12 августа 2021 г.
- ^ "ДВИГАТЬСЯ" . arpa-e.energy.gov . Архивировано из оригинала 15 декабря 2020 г. Проверено 12 августа 2021 г.
- ^ «СЕТОЧНЫЕ ДАННЫЕ» . arpa-e.energy.gov . Архивировано из оригинала 2 декабря 2020 г. Проверено 12 августа 2021 г.
- ^ «Одной из сильных сторон ARPA-E является ее сосредоточенность на финансировании высокорискованных, потенциально преобразующих технологий и упущенных из виду возможностей «вне дорожной карты», которые не преследуют ни частные фирмы, ни другие финансирующие агентства, включая другие программы и офисы Министерства энергетики». ( Отчет NASEM по ARPA-E , выводы 4-4).
- ^ Jump up to: а б «Смелые исследовательские проекты в области трансформационной энергетики получили финансирование в размере 151 миллиона долларов» . Новости ЭЭРЭ . 26 октября 2009 года . Проверено 14 августа 2011 г.
- ^ Jump up to: а б «Объявление секретаря Чу о выделении 151 миллиона долларов на гранты ARPA-E» . 26 октября 2009 года . Проверено 14 августа 2011 г.
- ^ Jump up to: а б «Выбор проектов ARPA-E» (PDF) . 26 октября 2009 г. Архивировано из оригинала (PDF) 27 мая 2010 г. . Проверено 14 августа 2011 г.
- ^ Хронология ARPA-E, «История» . Архивировано из оригинала 28 марта 2012 г. Проверено 19 марта 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Вице-президент Байден объявляет о финансировании Законом о восстановлении 37 исследовательских проектов в сфере трансформационной энергетики. «Вице-президент Байден объявляет о финансировании Законом о восстановлении 37 исследовательских проектов в области трансформационной энергетики» . Архивировано из оригинала 9 марта 2012 г. Проверено 19 марта 2012 г.
- ^ «Выбор проектов ARPA-E, 29 апреля 2010 г.» . arpa-e.energy.gov . Архивировано из оригинала 16 октября 2011 г.
- ^ Министерство энергетики объявляет о выделении 100 миллионов долларов на инновационные исследования, «Министерство энергетики объявляет о выделении 100 миллионов долларов на инновационные исследовательские проекты» . Архивировано из оригинала 9 марта 2012 г. Проверено 19 марта 2012 г.
- ^ Министерство энергетики наградило 92 миллиона долларов за новаторские исследовательские проекты, «Министерство энергетики наградило 92 миллиона долларов за новаторские проекты энергетических исследований» . Архивировано из оригинала 9 марта 2012 г. Проверено 29 марта 2012 г.
- ^ «Министерство энергетики выделило 156 миллионов долларов на новаторские исследовательские проекты» . Архивировано из оригинала 26 марта 2012 г. Проверено 2 февраля 2013 г.
- ^ «Саммит энергетических инноваций ARPA-E» . Проверено 5 января 2018 г.
- ^ «Наше влияние» . arpa-e.energy.gov . Архивировано из оригинала 23 октября 2020 г. Проверено 12 августа 2021 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Агентство перспективных исследовательских проектов – Энергетика» . официальный веб-сайт . Архивировано из оригинала 05 января 2014 г. Проверено 14 августа 2011 г.
- 400 миллионов долларов на нестандартные энергетические идеи
- Министерство энергетики открывает Агентство перспективных исследовательских проектов в области энергетики; Создает 46 передовых исследовательских центров новой энергетики (« Мир возобновляемых источников энергии »).