未來15年能源技術(shù)創(chuàng)新重點方向解密

時間：2016-06-21作者：上海敬賢信息科技有限公司瀏覽：107

	目前，我國已成為世界較大的能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國，能源供應(yīng)能力顯著增強(qiáng)，技術(shù)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(shù)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(chǎn)生重大影響的革命性能源技術(shù)創(chuàng)新和對建設(shè)現(xiàn)代能源體系具有重要支撐作用的技術(shù)領(lǐng)域，國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《能源技術(shù)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(shù)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(lǐng)域，包括煤炭無害化開采技術(shù)創(chuàng)新，非常規(guī)油氣和深層、深海油氣開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新，煤炭清潔高效利用技術(shù)創(chuàng)新，二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)創(chuàng)新，**核能技術(shù)創(chuàng)新，乏燃料后處理與高放廢物安全處理處置技術(shù)創(chuàng)新，高效太陽能利用技術(shù)創(chuàng)新，大型風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新，氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新，生物質(zhì)、海洋、地?zé)崮芾眉夹g(shù)創(chuàng)新，高效燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)創(chuàng)新，**儲能技術(shù)創(chuàng)新，現(xiàn)代電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新，節(jié)能與能效提升技術(shù)創(chuàng)新。


	高效太陽能利用技術(shù)


	●創(chuàng)新目標(biāo)


	2020年目標(biāo)：


	建成100MW級HIT太陽能電池**生產(chǎn)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(xué)制備燃料機(jī)理。掌握智能光伏電站設(shè)計和建造成套技術(shù)，實現(xiàn)發(fā)電效率≥80%。掌握50MW級塔式光熱電站整體設(shè)計及關(guān)鍵部件制造技術(shù)。


	2030年目標(biāo)：


	建立完整自主知識產(chǎn)權(quán)生產(chǎn)線，實現(xiàn)在建筑中規(guī)模應(yīng)用并達(dá)到***水平。HIT電池國產(chǎn)化率≥85%并達(dá)到批產(chǎn)化水平。建成50MW太陽能熱電聯(lián)供系統(tǒng)，形成自主知識產(chǎn)權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)體系。


	●戰(zhàn)略方向


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


	高參數(shù)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(yùn)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(guān)。


	太陽能熱化學(xué)制備清潔燃料。重點在太陽能熱化學(xué)反應(yīng)體系篩選、熱化學(xué)在非平衡條件下的反應(yīng)熱力學(xué)和動力學(xué)機(jī)理及其與傳熱學(xué)和多項流的耦合作用機(jī)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(guān)。


	智能光伏電站與風(fēng)光熱互補(bǔ)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(wǎng)應(yīng)用，50MW級儲熱的風(fēng)光熱互補(bǔ)混合發(fā)電系統(tǒng)等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。


	大型風(fēng)電技術(shù)


	●創(chuàng)新目標(biāo)


	2020年目標(biāo)：


	形成200~300米高空風(fēng)力發(fā)電成套技術(shù)。掌握自主知識產(chǎn)權(quán)的10MW級以下大型風(fēng)電機(jī)組及關(guān)鍵部件的設(shè)計制造技術(shù)。突破近海風(fēng)電場設(shè)計和建設(shè)成套關(guān)鍵技術(shù)，形成海上風(fēng)電工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。掌握復(fù)雜條件下的風(fēng)資源特性及各區(qū)域風(fēng)電資源時空互補(bǔ)性。建立風(fēng)電場群控制與運(yùn)維體系，支撐區(qū)域風(fēng)電規(guī)模并網(wǎng)。


	2030年目標(biāo)：


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


	●戰(zhàn)略方向


	大型風(fēng)電關(guān)鍵設(shè)備。重點在10MW級及以上風(fēng)電機(jī)組，以及100米級及以上風(fēng)電葉片、10MW級及以上風(fēng)電機(jī)組變流器和高可靠、低成本大容量**導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。


	遠(yuǎn)海大型風(fēng)電系統(tǒng)建設(shè)。重點在遠(yuǎn)海大型風(fēng)電場設(shè)計建設(shè)、適用于深水區(qū)的大容量風(fēng)電機(jī)組漂浮式基礎(chǔ)、遠(yuǎn)海風(fēng)電場輸電，以及海上風(fēng)力發(fā)電運(yùn)輸、施工、運(yùn)維成套設(shè)備等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。


	基于大數(shù)據(jù)和云計算的風(fēng)電場集群運(yùn)控并網(wǎng)系統(tǒng)。重點在典型風(fēng)資源特性研究與評估、基于大數(shù)據(jù)大型海上風(fēng)電基地群控、風(fēng)電場群優(yōu)化協(xié)調(diào)控制和智能化運(yùn)維、海上風(fēng)電場實時監(jiān)測及智能診斷技術(shù)裝備等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。


	廢棄風(fēng)電設(shè)備無害化處理與循環(huán)利用。重點在風(fēng)電設(shè)備無害化回收處理、風(fēng)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(guān)。


	氫能與燃料電池技術(shù)


	●創(chuàng)新目標(biāo)


	2020年目標(biāo)：


	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(zhì)子膜燃料電池操作溫度、儲氫容量**5wt%的儲氫材料或技術(shù)。


	2030年目標(biāo)：


	實現(xiàn)大規(guī)模氫的制取、存儲、運(yùn)輸、應(yīng)用一體化，實現(xiàn)加氫站現(xiàn)場儲氫、制氫模式的標(biāo)準(zhǔn)化和推廣應(yīng)用。完全掌握燃料電池**關(guān)鍵技術(shù)，建立完備的燃料電池材料、部件、系統(tǒng)的制備與生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈。


	●戰(zhàn)略方向


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


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


	燃料電池分布式發(fā)電。重點在質(zhì)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(shè)計和系統(tǒng)集成等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。


	**儲能技術(shù)


	●創(chuàng)新目標(biāo)


	2020年目標(biāo)：


	**推廣10MW/100MWh**臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)、1MW/1000MJ飛輪儲能陣列機(jī)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(biāo)：


	全面掌握戰(zhàn)略方向重點布局的**儲能技術(shù)，實現(xiàn)不同規(guī)模的**驗證。形成相對完整的儲能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，建立比較完善的儲能技術(shù)產(chǎn)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(guān)。


	物理儲能。重點在電網(wǎng)調(diào)峰提效、區(qū)域供能的物理儲能應(yīng)用等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。


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


	現(xiàn)代電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)


	●創(chuàng)新目標(biāo)


	2020年目標(biāo)：


	突破柔性直流輸配電、電動汽車無線充電技術(shù)，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(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)工業(yè)化、低成本制造及**推廣，相關(guān)技術(shù)及裝備走向**市場。突破信息通信安全技術(shù)和電力線載波技術(shù)，形成寬帶電力線通信標(biāo)準(zhǔn)；形成適合電網(wǎng)運(yùn)行要求的低成本、**級的通信安全技術(shù)。研究大規(guī)?？稍偕茉春头植际桨l(fā)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)并開展**；突破電力系統(tǒng)全局協(xié)調(diào)調(diào)控技術(shù)，實現(xiàn)**應(yīng)用。完成現(xiàn)代復(fù)雜大電網(wǎng)安全穩(wěn)定技術(shù)研究，實現(xiàn)現(xiàn)代復(fù)雜大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。


	2030年目標(biāo)：


	柔性直流輸配電技術(shù)、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(dá)到****水平。突破高溫**導(dǎo)材料關(guān)鍵技術(shù)和工藝。形成適合電網(wǎng)運(yùn)營要求的低成本、**級的通信安全工程應(yīng)用技術(shù)解決方案，實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。


	微電網(wǎng)/局域網(wǎng)與大電網(wǎng)互相協(xié)調(diào)技術(shù)、源—網(wǎng)—荷協(xié)調(diào)智能調(diào)控技術(shù)獲得充分應(yīng)用。


	●戰(zhàn)略方向


	基礎(chǔ)設(shè)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(shù)，以及用于電力設(shè)備的新型絕緣介質(zhì)與傳感材料、高溫**導(dǎo)材料等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。


	信息通信。重點在電力系統(tǒng)**通信技術(shù)應(yīng)用、電力設(shè)備在線監(jiān)測**傳感技術(shù)、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(guān)。


	智能調(diào)控。重點在可再生能源并網(wǎng)、主動配電網(wǎng)技術(shù)、大電網(wǎng)自適應(yīng)/自恢復(fù)安全穩(wěn)定技術(shù)、適應(yīng)可再生能源接入的智能調(diào)度運(yùn)行、電力市場運(yùn)營、復(fù)雜大電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。


	能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)


	●創(chuàng)新目標(biāo)


	2020年目標(biāo)：


	初步建立能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新體系，能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)、能源與信息深度融合及能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用技術(shù)**重大突破并實現(xiàn)**應(yīng)用。部分能源互聯(lián)網(wǎng)**裝備**突破并實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。建立智慧能源管理與監(jiān)管技術(shù)支撐平臺。初步建立開放的能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢測、認(rèn)證和評估體系。


	2030年目標(biāo)：


	建成完善的能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新體系。形成具有**競爭力的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化能源互聯(lián)網(wǎng)**技術(shù)裝備，**設(shè)備和發(fā)展模式實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。形成完善的能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢測、認(rèn)證和評估體系，以及具有**競爭力的能源互聯(lián)網(wǎng)支撐系統(tǒng)和行業(yè)服務(wù)體系。


	●戰(zhàn)略方向


	能源互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計。重點在能源互聯(lián)網(wǎng)全局**層規(guī)劃、功能結(jié)構(gòu)設(shè)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(guān)。


	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(wǎng)信息通信等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。


	能源互聯(lián)網(wǎng)衍生應(yīng)用。重點在能源大數(shù)據(jù)、能量虛擬化、儲能及電動汽車應(yīng)用與管理、需求側(cè)響應(yīng)以及能源交易服務(wù)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(guān)。


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