# LCRI 연구, 개발 및 시연 비전
LCRI와 지원 조직은 다양한 경제 부문에서 순 배출 제로를 달성하기 위해서는 추가 자원이 필요하며 AEC의 상업화를 가속화하려면 상당한 추가 연구와 혁신이 필요하다는 점을 인식하고 있습니다. 이러한 이유로 LCRI는 생산, 저장 및 운송, 최종 사용 응용 분야를 포함하여 이러한 자원의 가치 사슬을 중심으로 구성된 포트폴리오를 포함하는 연구 비전을 개발했으며 에너지 시스템과 안전 및 환경 측면의 통합도 해결합니다.
# 생산
# 재생 가능 연료
LCRI는 고형 및 폐기물 재생 가능한 바이오제닉 공급 원료에 초점을 맞추고 AEC의 잠재적 생산과 관련된 연구를 추구합니다. 연구의 틀을 잡기 위해 LCRI는 연구 계획에 대해 다음 목표를 정의했습니다.
21세기 중반까지 에너지 경제 전반에 걸친 심층적인 탈탄소화에 기여하기 위해 재생 가능 연료의 잠재적 역할을 결정합니다.
저탄소 미래에 재생 가능 연료 활용을 촉진하기 위한 기회, 제약 및 위험(연구, 개발 및 실증 활동, 정책 영향, 시장 영향 등)을 식별합니다.
주요 재생 가능 연료 기술을 지원하기 위한 연구 및 실증에 중점을 둡니다.
이러한 목표를 달성하고 연구를 안내하기 위한 주요 연구 질문은 다음과 같습니다.
재생 가능 연료는 에너지 시스템에서 어떤 역할을 하며 어떻게 통합됩니까?
어떤 유형의 재생 가능한 연료 공급 원료 공급이 생산에 이상적이며 해당 생산의 의미(환경적, 사회적, 경제적)는 무엇입니까?
처리/업그레이드, 저장 및 운송과 같은 공급 원료 물류 작업은 어떻게 처리됩니까?
LCRI는 기술 개발에서 LCRI의 예상 역할에 따라 재생 가능한 연료 기술을 조직했습니다.
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# 탄화수소 기반 공정
LCRI는 다음 영역에서 탄화수소 기반 기술을 평가하고 발전시키는 데 중점을 두고 있습니다. 이러한 영역은 탄화수소로부터 저탄소 에너지 운반체의 생산, 수소를 암모니아와 같은 다른 수소 기반 연료로 변환하는 공정, CO2를 연료로 전환, 대기뿐만 아니라 산업적 출처(즉, 직접 공기 포집)의 CCS입니다. 연구의 틀을 잡기 위해 LCRI는 연구 계획에 대해 다음 목표를 정의했습니다.
대규모 기술 통합 지원
기술 배포를 가속화하기 위한 노력 식별 및 주도
이러한 목표를 달성하고 연구를 안내하기 위한 주요 연구 질문은 다음과 같습니다.
기존 화석 연료 공급을 저탄소 화학 물질과 산업 공정이나 대기 중 포집된 저탄소 수소 및/또는 CO2에서 생산된 연료로 대체할 수 있는 기술 경제적 잠재력은 얼마입니까?
탄화수소 기반 AEC가 활용될 수 있는 응용 분야의 경우 대체 탈탄소화 방법과 비교하여 잠재적인 비용 영향 및 배출 감소 가능성은 무엇입니까?
수소 생산 및 산업 응용 분야에서 90% 이상의 탄소 포집률을 적용할 수 있는 잠재력은 무엇입니까? 더 높은 포집율과 관련된 비용, 운영 요인 및 배출 감소에 미치는 영향은 무엇입니까?
LCRI는 기술 개발에서 LCRI의 예상 역할에 따라 탄화수소 기반 공정 기술을 조직했습니다.
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# 전해 공정
LCRI는 전기분해 기술을 평가하고 에너지 경제 전반에 걸쳐 전기 분해 기술의 광범위한 배포 및 채택을 진전시키기 위한 기술 및 전략적 방향을 알리고자 합니다. 이 분야의 전반적인 연구 목표는 수소 생산 산업을 이해하고 발전시키며 기술 개발 및 포트폴리오 선택에 대한 의사 결정을 알리는 방법론을 개발하는 것입니다. 연구의 틀을 잡기 위해 LCRI는 연구 계획에 대해 다음 목표를 정의했습니다.
대규모 기술 및 시스템 통합 지원
선진 기술 개발 가속화를 위한 노력 식별 및 주도
프로세스 모델링 및 분석 리소스 개발
이러한 목표를 달성하고 연구를 안내하기 위한 주요 연구 질문은 다음과 같습니다.
통합 및 부지 선정 측면을 포함하여 제품 및 시스템 관점에서 표준 안전 기술 운영이 있습니까?
전기분해의 수소가 CCS가 포함된 SMR과 같은 다른 청정 수소 생산 대안으로부터의 수소 생산과 비용 경쟁력이 있을 수 있습니까, 또는 언제 경쟁력이 있을 수 있습니까?
전기 분해를 사용한 수소 생산의 필요성을 이끄는 데 중요한 전환 요인은 무엇입니까(예: 전력망 및 청정 에너지 생산과의 통합, 다양한 부문/산업 전환 일정)? 2050년 목표를 달성하기 위한 결정이 내려질 때 이러한 요인들은 향후 30년 동안 어떻게 작용할 것입니까?
LCRI는 기술 개발에서 LCRI의 예상 역할에 따라 전해 공정 기술을 조직했습니다.
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# 전달 및 저장
오늘날의 에너지 시스템은 복잡한 인프라 네트워크에 의존하여 에너지 공급 시스템을 배치하고 역동적인 수요를 충족합니다. 에너지 경제의 여러 부문이 탈탄소화된 미래로 전환함에 따라 전기, 가스, 액체 및 기존 에너지 인프라를 활용하는 데 있어 보다 긴밀하게 통합된 에너지 시스템이 더욱 중요해질 것입니다. AEC를 더 많이 배치하는 것은 저렴하고 안정적이며 탄력적인 방식으로 달성되어야 하는 에너지의 운송 및 전달에 영향을 미칠 것입니다. 기존 인프라는 AEC를 활성화하는 데 핵심적인 역할을 하지만 서비스의 적절성과 내구성을 보장하기 위해 평가되어야 합니다. 새로운 기반 시설의 개발은 에너지가 미래에 경제 전반에 걸쳐 필요한 장소와 시간에 전달되도록 할 것입니다.
이 연구 영역의 목적은 다양한 AEC의 전달, 운송 및 저장을 가능하게 할 수 있는 다양한 기술의 기술 경제적 타당성을 식별하고 탐색하는 것입니다. 연구의 틀을 잡기 위해 LCRI는 연구 계획에 대해 다음 목표를 정의했습니다.
유망한 탈탄소화 방법의 중요한 전달 및 저장 요구 사항 식별
영향 평가 수행
미래 인프라 요구 사항의 추진 요인, 기회 및 과제 이해
선진 기술 개발 가속화를 위한 노력 식별 및 주도
이러한 목표를 달성하고 연구를 안내하기 위한 주요 연구 질문은 다음과 같습니다.
에너지 시스템이 저탄소 미래로 전환함에 따라 기존 전달 및 저장 네트워크가 에너지 운반체의 채택을 늘리는 데 어떤 역할을 할 수 있습니까?
2050년 소비자 수요와 기대를 충족시키기 위해 전달 및 저장 네트워크가 어떻게 적응하거나 발전할 수 있습니까? 이런 미래를 가능하게 하려면 향후 30년 동안 어떤 전환이 일어나야 합니까?
새로운 연료로 전환할 때 인프라를 교체하거나 용량을 확장하기 위해 미래에 어떤 새로운 전달 및 저장 인프라가 필요합니까?
LCRI는 기술 개발에서 LCRI의 예상 역할에 따라 전달 및 저장 기술을 조직했습니다.
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# 최종 사용
# 발전
이 분야에서 LCRI의 전반적인 연구 목표는 혼합 또는 순수 AEC를 사용하여 제공할 수 있는 것과 같은 저탄소 및 확고한 용량 자원을 필요로 하는 가변 재생 에너지원의 사용이 크게 증가하여 탈탄소화된 미래로의 전환을 지원할 수 있는 발전 기술을 이해하고 발전시키는 것입니다. 연구의 틀을 잡기 위해 LCRI는 연구 계획에 대해 다음 목표를 정의했습니다.
시장 및 지속 가능성 분석 수행
선진 기술 개발 가속화를 위한 노력 식별 및 주도
대규모 기술 및 시스템 통합 지원
이러한 목표를 달성하고 연구를 안내하기 위한 주요 연구 질문은 다음과 같습니다.
가변 재생 가능 발전(풍력 및 태양열)이 증가함에 따라 AEC 기반 발전 시스템에 대한 단기 및 장기 시장 예측(수요, 듀티 사이클)은 무엇입니까?
어떤 AEC와 발전 기술은 현재 진행 중인 에너지 전환에서 단기적 수요에 가장 큰 가능성을 보여주며, 탈탄소화된 미래 장기 지속 가능성에 가장 적합한 기술은 무엇입니까?
유망한 저탄소 연료 기반 발전 기술(예: 연소 역학, 질소 산화물 배출, 하드웨어 영향)을 개발하고 가속화하기 위해 해결해야 하는 주요 기술적 과제 또는 지식 격차는 무엇입니까?
LCRI는 기술 개발에서 LCRI의 예상 역할에 따라 전해 발전 기술을 조직했습니다.
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# 운송, 산업 및 건물 최종 사용
LCRI는 소비자 세분화 및 최종 에너지 애플리케이션 관점에서 비발전 분야 및 기술을 위한 AEC 기반 탈탄소화 방법 분석에 접근했습니다. 연구 우선 순위는 운송, 건물 및 산업의 세 가지 주요 최종 사용 교통, 산업 및 건물. 그림 9는 이러한 각 부문 내에서 현재 고려 중인 특정 응용 분야에 대한 분석을 제공합니다.
이러한 영역에서 LCRI 연구를 안내하기 위해 주요 연구 질문은 다음과 같습니다.
운송
기존 엔진 및 온보드 연료 공급 및 저장 시스템 기술과 연료 공급 인프라에서 AEC를 수용하기 위해 어떻게, 어느 정도까지 개조할 수 있습니까?
운송 부문에서 경쟁하는 탈탄소화 방법의 상대적 기술적, 경제적 타당성은 무엇입니까? AEC는 어떤 응용 분야에서 가장 경쟁력이 있을 것으로 예상됩니까?
산업
공정 가열 또는 화학 공급 원료로 AEC를 사용하는 데 있어 응용 분야별 기술 경제적 장벽은 무엇입니까? 산업 공정 열 공급을 위한 다양한 직접 전기화 기술로 경쟁력을 달성하기 위한 수소, 수소/천연 가스 혼합 및 기타 AEC 방법에 대한 기술 경제적 잠재력은 무엇입니까?
증기 보일러, 직접 연소로 및 히터, 가스 터빈 압축기 드라이브, 열병합 발전 시스템에서 화석 연료를 저탄소 대안으로 대체하려면 어떤 장비 수정이 필요합니까?
건물
AEC를 활용하려면 건물의 기존 최종 사용 장비에 대한 어떤 개조/애프터마켓 수정이 필요합니까? 건물 내에서 수소를 안전하게 배포, 저장 및 활용하려면 어떤 개조 또는 새로운 건축 접근 방식이 필요합니까?
AEC 방법을 통한 기존 주택의 탈탄소화에 대해 체계적이고 확장 가능하며 공평한 접근 방식을 개발하기 위해 어떤 조치를 취해야 합니까? 저소득 및 소외된 지역사회에 대한 탈탄소화 조치를 구축하는 비용, 건강, 안전 및 환경적 영향은 무엇입니까?
# 교차 연구
# 안전 및 환경 측면
EHS 관점에서 트레이드오프를 결정하기 위해 기술 선택 프로세스 초기에 잠재적인 환경, 건강 및 안전(EHS) 영향을 평가하는 것은 가치가 있습니다. 이 분야에서 LCRI의 전반적인 연구 목표는 AEC 생산, 보관, 배송 및 최종 사용의 안전 및 환경 측면을 이해하고 적절한 경우 모든 문제에 대한 솔루션을 개발하는 것입니다. 연구의 틀을 잡기 위해 LCRI는 연구 계획에 대해 다음 목표를 정의했습니다.
영향의 식별, 정량화 및 완화
탈탄소화 및 환경, 사회 및 거버넌스 지표
이러한 목표를 달성하고 연구를 안내하기 위한 주요 연구 질문은 다음과 같습니다.
기술의 풋프린트, 위치 및 현지 규제 매개변수에 따라 안전 및 환경 영향이 어떻게 확장됩니까?
다양한 영향에 대한 정확한 평가를 지원하려면 어떤 유형의 안전 및 환경 데이터가 필요합니까?
영향이 식별되면 이러한 영향을 정량화하는 절차(예: 추정, 측정)는 무엇입니까?
# 통합 에너지 시스템 분석
이 연구 영역은 특정 탈탄소화 목표를 달성하는 데 필요한 LCRI 연구 우선 순위를 설정하는 데 도움이 될 것입니다. LCRI는 저탄소 기술 비용 및 성능 데이터를 추가 입력으로 포함하는 향상된 모델을 사용하여 에너지 사용, 경제, 환경 및 소비자에 대한 저탄소 옵션의 영향을 평가합니다. 2050년까지 경제 전반에 걸친 온실 가스 배출량 제로에 중점을 두고 여러 시나리오와 민감도를 연구할 것입니다.
LCRI를 위한 통합 에너지 시스템 분석 접근 방식에는 다음이 포함됩니다.
저탄소 기술에 대한 세부 비용 및 성능 데이터 구축
저탄소 에너지 운반체의 생산, 배송 및 최종 사용을 포함하도록 EPRI의 US-REGEN 에너지 경제 모델 향상
상세 데이터 및 향상된 모델을 사용하여 경제 전반에 걸친 심층 탄소 감소 시나리오 분석 수행.
이 연구 범위에서 저탄소 에너지 운반체의 생산, 운송, 저장 및 배송을 포함하는 통합 비용 및 성능 평가를 개발할 예정입니다. 신뢰할 수 있고 독립적인 비용 및 성능 추정치를 개발하는 것은 오늘날 기술의 기준선을 이해하고 현재 시장 기술을 넘어서는 데 있어 중요한 단계입니다. 기본 비용 및 성능 데이터를 통해 미래의 잠재적 비용 절감과 저탄소 에너지 제공과 관련된 절감 규모를 파악할 수 있습니다.
이 분야에서 LCRI는 AEC 생산 및 발전 기술, AEC 전달 및 저장 인프라, 바이오 연료 및 합성 탄화수소 생산 기술의 비용 및 성능 추정치를 독립적으로 개발할 것입니다.