未來15年能源技術創(chuàng)新重點方向解密

時間：2016-06-21

	目前，我國已成為世界較大的能源生產國和消費國，能源供應能力顯著增強，技術裝備水平明顯提高?？萍紱Q定能源的未來，科技創(chuàng)造未來的能源。能源技術創(chuàng)新在能源革命中起著決定性作用，必須擺在能源發(fā)展全局的**位置。


	近期，圍繞可能產生重大影響的革命性能源技術創(chuàng)新和對建設現(xiàn)代能源體系具有重要支撐作用的技術領域，國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃（2016~2030年）》，明確今后一段時期我國能源技術創(chuàng)新的工作重點、主攻方向及重點創(chuàng)新行動的時間表和路線圖，涉及15個重點領域，包括煤炭無害化開采技術創(chuàng)新，非常規(guī)油氣和深層、深海油氣開發(fā)技術創(chuàng)新，煤炭清潔高效利用技術創(chuàng)新，二氧化碳捕集、利用與封存技術創(chuàng)新，**核能技術創(chuàng)新，乏燃料后處理與高放廢物安全處理處置技術創(chuàng)新，高效太陽能利用技術創(chuàng)新，大型風電技術創(chuàng)新，氫能與燃料電池技術創(chuàng)新，生物質、海洋、地熱能利用技術創(chuàng)新，高效燃氣輪機技術創(chuàng)新，**儲能技術創(chuàng)新，現(xiàn)代電網關鍵技術創(chuàng)新，能源互聯(lián)網技術創(chuàng)新，節(jié)能與能效提升技術創(chuàng)新。


	高效太陽能利用技術


	●創(chuàng)新目標


	2020年目標：


	建成100MW級HIT太陽能電池**生產線。掌握分布式太陽能熱電聯(lián)供系統(tǒng)的集成和控制，以及太陽能熱化學制備燃料機理。掌握智能光伏電站設計和建造成套技術，實現(xiàn)發(fā)電效率≥80%。掌握50MW級塔式光熱電站整體設計及關鍵部件制造技術。


	2030年目標：


	建立完整自主知識產權生產線，實現(xiàn)在建筑中規(guī)模應用并達到***水平。HIT電池國產化率≥85%并達到批產化水平。建成50MW太陽能熱電聯(lián)供系統(tǒng)，形成自主知識產權和標準體系。


	●戰(zhàn)略方向


	太陽能高效晶體硅電池及新概念光電轉換器件。開發(fā)平均效率≥25%的晶體硅電池產線，探索較高效率、較低成本的新概念光電轉換器件及面向產業(yè)化技術等方面開展創(chuàng)新與攻關。


	高參數太陽能熱發(fā)電與太陽能綜合梯級利用系統(tǒng)。重點在**臨界太陽能熱發(fā)電、空氣吸熱器、固體粒子吸熱器、50~100MW級大型全天連續(xù)運行太陽能熱電站及太陽能綜合梯級利用、100MWe槽式太陽能熱電站仿真與系統(tǒng)集成等方面開展研發(fā)與攻關。


	太陽能熱化學制備清潔燃料。重點在太陽能熱化學反應體系篩選、熱化學在非平衡條件下的反應熱力學和動力學機理及其與傳熱學和多項流的耦合作用機理探索、太陽能制取富含甲烷的清潔燃料等方面開展研發(fā)與攻關。


	智能光伏電站與風光熱互補電站。重點在高能效、低成本智能光伏電站，智能化分布式光伏和微電網應用，50MW級儲熱的風光熱互補混合發(fā)電系統(tǒng)等方面開展研發(fā)與攻關。


	大型風電技術


	●創(chuàng)新目標


	2020年目標：


	形成200~300米高空風力發(fā)電成套技術。掌握自主知識產權的10MW級以下大型風電機組及關鍵部件的設計制造技術。突破近海風電場設計和建設成套關鍵技術，形成海上風電工程技術標準。掌握復雜條件下的風資源特性及各區(qū)域風電資源時空互補性。建立風電場群控制與運維體系，支撐區(qū)域風電規(guī)模并網。


	2030年目標：


	200~300米高空風力發(fā)電獲得實際應用推廣。突破10MW級及以上大型風電機組關鍵部件設計制造技術。掌握風電場集群的多效利用、風電場群發(fā)電功率優(yōu)化調度運行控制技術。掌握廢棄風電機組材料的無害化處理與循環(huán)利用技術。


	●戰(zhàn)略方向


	大型風電關鍵設備。重點在10MW級及以上風電機組，以及100米級及以上風電葉片、10MW級及以上風電機組變流器和高可靠、低成本大容量**導風力發(fā)電機等方面開展研發(fā)與攻關。


	遠海大型風電系統(tǒng)建設。重點在遠海大型風電場設計建設、適用于深水區(qū)的大容量風電機組漂浮式基礎、遠海風電場輸電，以及海上風力發(fā)電運輸、施工、運維成套設備等方面開展研發(fā)與攻關。


	基于大數據和云計算的風電場集群運控并網系統(tǒng)。重點在典型風資源特性研究與評估、基于大數據大型海上風電基地群控、風電場群優(yōu)化協(xié)調控制和智能化運維、海上風電場實時監(jiān)測及智能診斷技術裝備等方面開展研發(fā)與攻關。


	廢棄風電設備無害化處理與循環(huán)利用。重點在風電設備無害化回收處理、風電磁體和葉片的無害化回收處理等方面開展研發(fā)與攻關。


	氫能與燃料電池技術


	●創(chuàng)新目標


	2020年目標：


	PEMFC電源系統(tǒng)實現(xiàn)額定輸出功率50~100kW、系統(tǒng)比功率≥300Wh/kg、電堆比功率3000W/L以上、使用壽命5000hr以上。MFC電源系統(tǒng)實現(xiàn)額定輸出功率5~10kW、系統(tǒng)比能量≥345Wh/kg、使用壽命3000hr以上。開發(fā)出接近質子膜燃料電池操作溫度、儲氫容量**5wt%的儲氫材料或技術。


	2030年目標：


	實現(xiàn)大規(guī)模氫的制取、存儲、運輸、應用一體化，實現(xiàn)加氫站現(xiàn)場儲氫、制氫模式的標準化和推廣應用。完全掌握燃料電池**關鍵技術，建立完備的燃料電池材料、部件、系統(tǒng)的制備與生產產業(yè)鏈。


	●戰(zhàn)略方向


	氫的制取、儲運及加氫站。重點在大規(guī)模制氫、分布式制氫、氫的儲運材料與技術，以及加氫站等方面開展研發(fā)與攻關。


	**燃料電池。重點在氫氣/空氣聚合物電解質膜燃料電池、甲醇/空氣聚合物電解質膜燃料電池等方面開展研發(fā)與攻關。


	燃料電池分布式發(fā)電。重點在質子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池、金屬空氣燃料電池，以及分布式制氫與燃料電池的一體化設計和系統(tǒng)集成等方面開展研發(fā)與攻關。


	**儲能技術


	●創(chuàng)新目標


	2020年目標：


	**推廣10MW/100MWh**臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)、1MW/1000MJ飛輪儲能陣列機組、100MW級全釩液流電池儲能系統(tǒng)、10MW級鈉硫電池儲能系統(tǒng)、100MW級鋰離子電池儲能系統(tǒng)。


	2030年目標：


	全面掌握戰(zhàn)略方向重點布局的**儲能技術，實現(xiàn)不同規(guī)模的**驗證。形成相對完整的儲能技術標準體系，建立比較完善的儲能技術產業(yè)鏈。


	●戰(zhàn)略方向


	儲熱/儲冷。重點在太陽能光熱的高效利用、分布式能源系統(tǒng)大容量儲熱（冷）等方面開展研發(fā)與攻關。


	物理儲能。重點在電網調峰提效、區(qū)域供能的物理儲能應用等方面開展研發(fā)與攻關。


	化學儲能。重點在可再生能源并網、分布式及微電網、電動汽車的化學儲能應用等方面開展研發(fā)與攻關。


	現(xiàn)代電網關鍵技術


	●創(chuàng)新目標


	2020年目標：


	突破柔性直流輸配電、電動汽車無線充電技術，掌握大容量高壓電力電子元器件和高壓海底電力電纜等**輸變電裝備關鍵技術，實現(xiàn)工業(yè)化、低成本制造及**推廣，相關技術及裝備走向**市場。突破信息通信安全技術和電力線載波技術，形成寬帶電力線通信標準；形成適合電網運行要求的低成本、**級的通信安全技術。研究大規(guī)?？稍偕茉春头植际桨l(fā)電并網關鍵技術并開展**；突破電力系統(tǒng)全局協(xié)調調控技術，實現(xiàn)**應用。完成現(xiàn)代復雜大電網安全穩(wěn)定技術研究，實現(xiàn)現(xiàn)代復雜大電網安全穩(wěn)定運行。


	2030年目標：


	柔性直流輸配電技術、新型大容量高壓電力電子元器件和高壓海底電力電纜等**輸變電裝備達到****水平。突破高溫**導材料關鍵技術和工藝。形成適合電網運營要求的低成本、**級的通信安全工程應用技術解決方案，實現(xiàn)規(guī)?；瘧?。


	微電網/局域網與大電網互相協(xié)調技術、源—網—荷協(xié)調智能調控技術獲得充分應用。


	●戰(zhàn)略方向


	基礎設施和裝備。重點在柔性直流輸配電、無線電能傳輸、大容量高壓電力電子元器件和高壓海底電力電纜等**輸變電裝備技術，以及用于電力設備的新型絕緣介質與傳感材料、高溫**導材料等方面開展研發(fā)與攻關。


	信息通信。重點在電力系統(tǒng)**通信技術應用、電力設備在線監(jiān)測**傳感技術、高效電力線載波通信、推動電力系統(tǒng)與信息系統(tǒng)深度融合等方面開展研發(fā)與攻關。


	智能調控。重點在可再生能源并網、主動配電網技術、大電網自適應/自恢復安全穩(wěn)定技術、適應可再生能源接入的智能調度運行、電力市場運營、復雜大電網系統(tǒng)安全穩(wěn)定等方面開展研發(fā)與攻關。


	能源互聯(lián)網技術


	●創(chuàng)新目標


	2020年目標：


	初步建立能源互聯(lián)網技術創(chuàng)新體系，能源互聯(lián)網基礎架構、能源與信息深度融合及能源互聯(lián)網相關應用技術**重大突破并實現(xiàn)**應用。部分能源互聯(lián)網**裝備**突破并實現(xiàn)商業(yè)化應用。建立智慧能源管理與監(jiān)管技術支撐平臺。初步建立開放的能源互聯(lián)網技術標準、檢測、認證和評估體系。


	2030年目標：


	建成完善的能源互聯(lián)網技術創(chuàng)新體系。形成具有**競爭力的系列化、標準化能源互聯(lián)網**技術裝備，**設備和發(fā)展模式實現(xiàn)規(guī)?；瘧谩Ｐ纬赏晟频哪茉椿ヂ?lián)網技術標準、檢測、認證和評估體系，以及具有**競爭力的能源互聯(lián)網支撐系統(tǒng)和行業(yè)服務體系。


	●戰(zhàn)略方向


	能源互聯(lián)網架構設計。重點在能源互聯(lián)網全局**層規(guī)劃、功能結構設計、多能協(xié)同規(guī)劃、面向多能流的能源交換與路由等方面開展研發(fā)與攻關。


	能源與信息深度融合。重點在能量信息化與信息物理融合、能源互聯(lián)網信息通信等方面開展研發(fā)與攻關。


	能源互聯(lián)網衍生應用。重點在能源大數據、能量虛擬化、儲能及電動汽車應用與管理、需求側響應以及能源交易服務平臺、智慧能源管理與監(jiān)管支撐平臺等方面開展研發(fā)與攻關。

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