Diese Geschichte wurde ursprünglich am veröffentlicht JISEA.org.
Samantha Reese. Foto von Dennis Schroeder, NREL
Seit Samantha Reese jung war, liebte sie es, Dinge auseinander zu nehmen – Spielzeug, Geräte, alles, was ihre Eltern erlauben würden – und sie wieder zusammenzusetzen. Von Mechanikern fasziniert, wollte sie wissen, woher Teile kamen und wie sie zusammenarbeiteten.
Dies führte zu einer Karriere als Analystin für saubere Energieerzeugung am Joint Institute for Strategic Energy Analysis (JISEA), wo sie Forschungsprobleme im Frühstadium in den Kontext von technoökonomischen Kompromissen und technologischem Potenzial stellt.
"Ich liebe es, Fortschritte in der Grundlagenforschung durch Kosten- und Lieferkettenanalyse mit der Industrie in Verbindung zu bringen", sagte Reese. "Letztendlich wird eine Technologie, egal wie großartig sie ist, nicht übernommen, wenn sie nicht kostengünstig ist."
Ihr Start in der Supply Chain Analyse
Reese wurde an den Westhängen von Colorado geboren und wuchs in Montana auf. Sie liebte ihre ländliche Heimatstadt, aber es war nicht das, was sie sich für ihre Zukunft mit "viel kaltem Wetter und vor allem Service-Jobs" vorgestellt hatte.
Als sie älter wurde, war es keine Überraschung, dass sie Ingenieurwissenschaften studieren wollte. Reese machte sich auf den Weg zum California Institute of Technology (Caltech), wo sie eine College-Absolventin der ersten Generation mit einem Bachelor in Ingenieurwissenschaften und angewandten Wissenschaften wurde.
Reese begann ihre Karriere bei einem Unternehmen für optische Kommunikationskomponenten und -subsysteme, wo sie Produkte von Forschung und Entwicklung auf nationale und internationale Produktion umstellte, insbesondere in asiatischen Ländern. Später wechselte sie die Küste und arbeitete bei einem Messunternehmen, während sie ihren Master in Ingenieurwissenschaften und angewandten Wissenschaften an der Yale University abschloss.
Als nächstes kehrte Reese nach Colorado zurück und trat einem Datenspeicherunternehmen bei, wo sie dabei half, Fehlermechanismen in eingesetzten Geräten zu identifizieren und zu beheben und die Informationen dann wieder in den Herstellungsprozess zu integrieren, um zukünftige Probleme zu vermeiden.
„Ich hatte eine großartige Zeit in der Privatwirtschaft und bin um die Welt gereist. Ich kann Essstäbchen wie verrückt verwenden – und habe einige der größten Einflüsse in meinem Leben getroffen “, sagte sie.
Die andere wichtige einflussreiche Person in ihrem Leben ist ihr Ehemann, der zu diesem Zeitpunkt fast ein Jahrzehnt lang in der Solarforschung am National Renewable Energy Laboratory (NREL) gearbeitet hatte. Er schwärmte von der Arbeit bei NREL und im Jahr 2015 wurde die perfekte Position für Reese verfügbar.
Schwenken in die Forschungswelt
Reese wurde als Analyst für die Herstellung sauberer Energie eingestellt, um die Produktionsforschung von NREL zu unterstützen JISEAs Clean Energy Manufacturing Center (CEMAC) mit technoökonomischer und Lieferkettenanalyse.
Die technoökonomische Analyse untersucht Forschung und Entwicklung im Hinblick auf Kosten, Nutzen, Risiken, Unsicherheiten und Zeitrahmen für die wirtschaftliche Rentabilität sauberer Energietechnologien. Die Analyse der Lieferkette umfasst Trade-Flow-Mapping, Marktforschung und den Aufbau von Bottom-up-Kostenmodellen. Zusammen bieten die beiden Ansätze einen aktuellen Einblick in die Trends der sauberen Energiebranche. Kosten-, Preis- und Leistungstrends; Markt- und politische Treiber; und zukünftige potenzielle Chancen und Fertigungsherausforderungen.
Einige von Reeses frühen Arbeiten mit JISEA umfassten Kosten- und Lieferkettenanalyse von Siliziumkarbid bis hin zu industriellen Motorantrieben. Die Studie ergab, dass Unterschiede in der Fertigungskompetenz, den Erträgen und dem Zugang zu vorhandenen Anlagen einen größeren Einfluss auf die Kosten und Herstellungsentscheidungen hatten als länderspezifische Faktoren wie Arbeits- oder Stromkosten.
"JISEA hat ein solches praktisches Forschungsmodell mit industriellen Augen", sagte Reese. "Durch die Zusammenarbeit mit der Industrie – dem Markenzeichen der JISEA-Forschung – können wir die Technologien besser identifizieren, bei denen die Chance auf einen Durchbruch besteht."
Reeses Arbeit zeigte den Wert der technoökonomischen Analyse und der Analyse der Lieferkette, die seitdem in Studien in JISEA und NREL integriert wurden, und gab Reese die Möglichkeit, sich auf verschiedene Forschungsbereiche wie die geothermische Stromerzeugung als wirtschaftlich wettbewerbsfähige Option für zu konzentrieren Null-Energie-Gemeinschaften in kalten Klimazonen in Kombination mit PV und Netzstrom.
Während mit jeder neuen Technologie eine große Lernkurve verbunden ist, stellt Reese fest, dass „Fertigung Fertigung ist“, und viele der gleichen Prinzipien gelten für alle Lieferketten, unabhängig von der Technologie.
Samantha Reese präsentiert ihre Supply-Chain-Arbeit für LED-Beleuchtung bei den NREL Annual Awards im März 2017. Foto von Jill Engel-Cox, JISEA.
Halbleiter mit großer Bandlücke, LEDs und COVID-19
Eines der bisher beliebtesten Projekte von Reese konzentrierte sich auf die Halbleitermarkt mit großer Bandlückeinsbesondere Siliziumkarbid-Bauelemente, die aufgrund ihrer verbesserten Effizienz, Leistung, Stellfläche und Systemkosten zunehmend für den Einsatz in Leistungselektronikanwendungen in Betracht gezogen werden. Der Markt für Breitbandlücken wird im Jahr 2028 voraussichtlich fast 7 Milliarden US-Dollar betragen.
Durch die Modellierung regionaler Kostentreiber unter verschiedenen Szenarien identifizierten Reese und die Teammitglieder Schlüsselfaktoren, die die Investitionsentscheidungen über den Produktionsstandort beeinflussen, und gaben erstmals einen Überblick über die globale Lieferkette mit großer Bandlücke.
"Es war großartig, der Community durch unsere Kostenanalyse zeigen zu können, dass es einen Weg für eine große Bandlücke gibt", sagte sie. "Wir haben dazu beigetragen, die Akzeptanz der Technologie in der Industrie zu ermöglichen, und dies hat zu Energieeinsparungen geführt."
In jüngerer Zeit hat Reese eine Studie über abgeschlossen Leuchtdioden oder LEDs, die zeigten, dass integrierte LED-Leuchten eine Win-Win-Situation für den Energieverbrauch und die Wirtschaftlichkeit darstellen: Sie reduzieren den Energiebedarf für die Beleuchtung und verfügen über eine Wertschöpfungskette, die die heimische Fertigung ermöglicht und letztendlich der heimischen Wirtschaft zugute kommt.
Reese nutzte die anfängliche LED-Analyse und trug ebenfalls dazu bei CEMACs neueste Benchmarks der globalen Herstellung sauberer Energie Bericht Hier werden vier führende Technologien für saubere Energie von 2014 bis 2016 hinsichtlich Marktmerkmalen, globalen Handelsströmen und Wertschöpfung im verarbeitenden Gewerbe verglichen. Reese hat das Kapitel über LED-Gehäuse verfasst, die bei der Herstellung von Beleuchtung und Elektronik verwendet werden. Zu den Haupttreibern der Trends in der Lieferkette von LED-Paketen im Berichtszeitraum gehörten ein Nachfragewachstum im Zusammenhang mit regulierten Ausstiegsmöglichkeiten für Glühlampen und sinkende Preise aufgrund von Überangebot und Branchenkonsolidierung.
Die technoökonomische Analyse und die Analyse der Lieferkette von Reese haben heute sogar das dringendste Problem unterstützt: die COVID-19-Pandemie. Reese und ein Forscherteam untersuchten die Lieferkette für persönliche Schutzausrüstung (PSA) Quetschpunkte zu identifizieren. Letztendlich stellten sie fest, dass die US-Fertigung agil ist, um auf den Mangel an PSA zu reagieren, und dass der nationale Laborkomplex des US-Energieministeriums die Herausforderungen der Fertigung durch die Wissenschaft unterstützen kann.
Die Liebe zur Technik weiterführen
Heute liebt Reese, wo sie gelandet ist. Derzeit beschäftigt sie sich mit neuen Forschungsthemen in NREL und JISEA, und sie und ihr Ehemann haben das Ingenieurwesen zu einem großen Teil ihres Eigenheimbaus gemacht und Projekte mit ihren Kindern auseinander genommen.
"Mein Weg hat viele Wendungen genommen", sagte Reese. "Für jeden, der zu Beginn seiner Karriere eine bestimmte Flugbahn eingeschlagen hat, hindert Sie dies nicht daran, sich zu drehen. Ich hätte nie erwartet, in einer quasi akademischen Position zu sein, und doch bin ich hier. Mit JISEA kann ich meine Analyse nutzen und der akademischen Seite der Forschung einen einzigartigen Wert verleihen. “
Erfahren Sie mehr über die Arbeit von JISEA in Analyse der Herstellung sauberer Energie.
Artikel mit freundlicher Genehmigung des US-Energieministeriums, NREL.
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