为“每个人和一切”提供清洁能源

加州大学欧文分校的清洁能源研究所成立于 2022 年，是一个伞式组织，旨在帮助协调和管理多个校园跨学科中心的可持续发展研究。它的第一任主任是机械和航空航天工程教授杰克·布劳维尔（Jack Brouwer）。他的丰富背景包括在加州大学欧文分校的先进电力和能源项目以及国家燃料电池研究中心担任领导职务。

带着所有这些责任，他是一个忙碌的人，但他花时间讨论加州大学欧文分校的清洁能源研究，以及这将如何使加州、美国和世界受益。

布莱恩·贝尔： 在过去的半个世纪里，加州大学欧文分校围绕可持续能源研究和开发建立了几个研究中心。为什么需要一个名为清洁能源研究所的新组织？

杰克·布劳维尔：有几个原因。我认为，我们需要在政策领域和研究方面做得比今天更多，为每个人和一切事物推进清洁能源技术。让每个人都能获得清洁能源非常重要。通常，在加利福尼亚州，享受清洁能源好处的是富有的房主，而不是住在港口附近的人或住在公寓大楼里的人。他们没有直接受益于电气化、电池、太阳能和我们实施的所有补贴。我认为我们需要做的比我们过去所做的要多得多。这就是为什么我非常感谢美国能源部引入氢中心和生产税收抵免的想法，可以以较低的成本引入氢气，使那些困难的事情脱碳——比如港口、长途卡车和天然气系统——这样我们就可以为每个人提供清洁能源。

BB级： 您认为CEI的核心使命是什么？

新山： 从我的角度来看，CEI的核心使命是专注于能够为每个人和每个应用提供清洁能源的解决方案。我们需要将我们当前的能源系统从目前输送的化石能源转变为清洁能源。我们需要钢铁、水泥和氨等重工业的清洁能源。我们需要它来运输长途卡车和飞机，以及运输运输部门难以运输的东西。

在加利福尼亚州，我们在引入太阳能作为制造可再生电力的主要手段方面做得很好。我们在电池储能系统和开发风能资源方面也做得很好，尽管我们可以在风能方面做得比现在多一点。这些东西在某些领域有所帮助，例如那些使用轻型车辆的行业。那些拥有财富并拥有自己房屋的人，他们是获得太阳能和电池的人。

BB级： 清洁能源研究在加州的另一个重要部门，即农业中是否有作用？

新山： 我们不仅需要以可再生和更可持续的方式从氢气和氮气中制造氨，而且还需要为农业和建筑设备提供动力。当您开始拥有这些重型类型的应用时，很多时候氢电池和燃料电池是比电池能源解决方案更好的解决方案。我希望加州大学欧文分校在这个清洁能源领域的投资将为所有人和每个人带来清洁能源，这将是化石时代的终结。

BB级： 您是否认为自己和其他人在清洁能源研究所中可以发挥作用，以帮助制定与可持续能源相关的公共政策问题？

新山： 绝对。我最近在州参议院清洁氢委员会作证。我参与了与我们的立法者、参议员、议会成员就这些话题的交谈。

BB级： 加州大学欧文分校的研究人员在我们校园周围的社区中是否有项目的例子？

新山： 在加州能源委员会和美国能源部资助的一个项目中，我们一直在调查将清洁能源技术引入亨廷顿海滩的一个弱势社区。住在那里的人受到几件事的影响。它们直接毗邻废物处理设施和其他行业，因此它们附近有一条工业走廊。此外，在他们社区的另一边，他们有一条高速公路。它们也恰好位于亨廷顿海滩发电厂排放的直接下游。他们有这种环境暴露的汇合，而且这是一个人口非常稠密的社区，主要是 1970 年代建造的公寓楼。他们没有好的隔热材料或好的窗户。

超过75%的居民是西班牙裔，其中许多人是第一代，他们不会说英语或受教育程度很低。我们的大多数州政策都导致房主能够在屋顶上安装太阳能，在车库里安装电池，并购买特斯拉。但不幸的是，这并不适合所有人。它不会进入亨廷顿海滩的那个社区。

这就是我们加州能源委员会资助的努力——我们如何使弱势社区能够在他们的公寓大楼中安装太阳能，并在他们的社区中获得车辆充电的相同好处。我们正在研究通过各种技术提高建筑物能源效率的可行性，方法是增加绝缘和电气化一些电器，使它们在社区中具有更低的排放和更高的效率。这包括增加热泵，在那里的电网中增加电池储能，以及将太阳能放入这些社区。

我们设计了一个完整的介绍到他们的社区中。我们申请了 900 万美元的赠款来实施它们，但不幸的是，它没有得到奖励。但是，我们仍在与该社区合作，试图弄清楚是否有其他方法可以获得资金。

BB级： 其他社区有项目吗？

新山： 在梅尼菲，斯科特·萨缪尔森（Scott Samuelson）[先进电力和能源项目的教授兼创始主任]正在领导一项努力，将同样的技术引入一个新的社区，这样你就可以让那里的每个家庭都为电气化做好准备。这可以满足家庭和社区通常无法满足的交通和固定需求。

我们一直在研究使用电动汽车作为能源为电网供电的可能性。目前不允许使用汽车电池向后旋转仪表。你不应该因为做这样的事情而得到报酬。现在也许这个政策应该改变，对吧？如果我们有很多汽车连接起来，它们可以回馈能量，特别是如果他们在晚上没有阳光的时候回馈能量，这对国家来说可能是一件好事。因此，我们正在参与政策世界，做出可能对这些想法有利的改变。

BB级： 你提到了弱势社区，比如长滩港、洛杉矶港和从那里向北延伸的 710 号高速公路走廊周围的社区。沿途有很多社区。

新山： 没错。这是一条主要的货运走廊，社区因柴油颗粒物和氮氧化物排放而处于不利地位。我们进行了空气质量模拟，研究了使用氢燃料电池卡车而不是柴油卡车导致的大气化学差异。我们发现，当我们使用燃料电池卡车而不是柴油卡车时，这些货运走廊中的地面臭氧和地面颗粒物浓度会大大降低。我们还发现，如果我们将这些技术引入船舶，那将是有益的，因为我们大多有陆上风。

加州大学欧文分校的研究重点是，出于多种原因，港口需要混合使用电池、燃料电池和氢气。一种是需要长距离重载荷的运输——这些将有利于燃料电池和氢解决方案。对于短距离，电池可能更受青睐。

BB级： 清洁能源研究所将如何与校园内的其他可持续能源研究中心一起运作？

新山： 有些人将CEI称为伞式组织。与所有附属中心和研究所，我们共享共同的行政职能，包括授予前和授予后的预算，以及合同和赠款管理。

清洁能源研究所对许多技术感兴趣，包括电池储能。您可以看到，我们在堀场移动与连接研究所拥有良好的电池专业知识。我们在加州大学欧文分校周围的物理学科以及电催化方面也拥有良好的电池专业知识，这不仅与燃料电池和电解槽直接相关，而且与电池直接相关。我们也对从热能存储到机械能存储技术的所有方面感兴趣，这些技术在今天并不常见。但我认为，随着我们在世界各地引入越来越多的可再生能源，它们将变得更加普遍。在我们的校园里，我们的热能存储系统就是一个很好的例子，这是非常新颖的。

我们在与行业合作方面有着良好的记录。这对于基础研究也越来越重要。美国国家科学基金会（National Science Foundation）几乎总是要求我们的研究人员提供行业支持信或一些文件，说明为什么这可以成为商业产品。我们与工业界的历史关系以及通过我们的合同和赠款与工业界合作，是我想与那些寻求在整个校园内推进清洁能源技术的人分享的。我们在加州大学欧文分校有很好的合作精神，比我在其他大学看到的更具协作精神。

BB级： 您认为我们能否在未来几年实现我们的气候目标？

新山： 如果你看看我们在加利福尼亚州和美国许多其他州的气候目标和排放目标，以及欧洲、澳大利亚、日本、韩国的几乎每个国家。我们都制定了到 2050 年实现脱碳和去污染的目标。这就像 25 年后;在很短的时间内，我们需要改变我们的整个能源基础设施。

现在，我们20%的能源是以电力的形式提供给我们的。我们可能会增加一倍以上——也许 50% 将不得不以电力的形式来到我们身边。我们已经远远落后了。我们在能源方面的输配电基础设施投资不足。到2050年，我们将会爆炸，并且无法满足50%的能源以电力形式提供给我们的需求。如果没有大量投资，我们将无法做到这一点。

然后，如果你看看我们正在做的其他事情，我们今天正在以石油、煤炭和天然气的形式提供更多的能源——大约80%。我们才刚刚开始改造这些领域。我们应该在20年前就对此进行投资，并开始改造我们的天然气系统，开始改造我们的加油站，开始拆除我们的燃煤电厂，并在其位置上放置其他东西。

我确实认为我们的政策框架是合理的。这是一个很好的选择。我们的目标应该是到2050年实现脱碳。即使我们到2050年只完成了一半，这对我们来说是一件好事。我只是认为，到目前为止，我们的政策和投资不足;我们应该做得更多。我想在清洁能源研究所做更多这样的工作。我想做那些能为每个人脱碳和去污染的事情。我们必须以更快的速度前进。

如果您想了解更多关于支持UCI的这项活动或其他活动的信息，请访问Brilliant Future网站 https://brilliantfuture.uci.edu。 2019 年 10 月 4 日公开推出的“辉煌未来”活动旨在提高对 UCI 的认识和支持。通过吸引 75,000 名校友并获得 20 亿美元的慈善投资，UCI 寻求在学生成功、健康和保健、研究等方面达到卓越的新高度。亨利·萨缪利工程学院在活动的成功中发挥着至关重要的作用。如需了解更多信息，请访问 https://brilliantfuture.uci.edu/the-henry-samueli-school-of-engineering/。