目前,我國(guó)已成為世界最大的能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),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(lái),科技創(chuàng)造未來(lái)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)展全局的核心位置。
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(duì)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(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016~2030年)》,明確今后一段時(shí)期我國(guó)能源技術(shù)創(chuàng)新的工作重點(diǎn)、主攻方向及重點(diǎn)創(chuàng)新行動(dòng)的時(shí)間表和路線圖,涉及15個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域,包括煤炭無(wú)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,先進(jìn)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(yáng)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,先進(jìn)儲(chǔ)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(yáng)能利用技術(shù)
●創(chuàng)新目標(biāo)
2020年目標(biāo):
建成100MW級(jí)HIT太陽(yáng)能電池示范生產(chǎn)線。掌握分布式太陽(yáng)能熱電聯(lián)供系統(tǒng)的集成和控制,以及太陽(yáng)能熱化學(xué)制備燃料機(jī)理。掌握智能光伏電站設(shè)計(jì)和建造成套技術(shù),實(shí)現(xiàn)發(fā)電效率≥80%。掌握50MW級(jí)塔式光熱電站整體設(shè)計(jì)及關(guān)鍵部件制造技術(shù)。
2030年目標(biāo):
建立完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)在建筑中規(guī)模應(yīng)用并達(dá)到國(guó)際前沿水平。HIT電池國(guó)產(chǎn)化率≥85%并達(dá)到批產(chǎn)化水平。建成50MW太陽(yáng)能熱電聯(lián)供系統(tǒng),形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)體系。
●戰(zhàn)略方向
太陽(yáng)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,探索更高效率、更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(yáng)能熱發(fā)電與太陽(yáng)能綜合梯級(jí)利用系統(tǒng)。重點(diǎn)在超臨界太陽(yáng)能熱發(fā)電、空氣吸熱器、固體粒子吸熱器、50~100MW級(jí)大型全天連續(xù)運(yùn)行太陽(yáng)能熱電站及太陽(yáng)能綜合梯級(jí)利用、100MWe槽式太陽(yáng)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(yáng)能熱化學(xué)制備清潔燃料。重點(diǎn)在太陽(yáng)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(dòng)力學(xué)機(jī)理及其與傳熱學(xué)和多項(xiàng)流的耦合作用機(jī)理探索、太陽(yáng)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(diǎn)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(jí)儲(chǔ)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(shí)產(chǎn)權(quán)的10MW級(jí)以下大型風(fēng)電機(jī)組及關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。突破近海風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)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(shí)空互補(bǔ)性。建立風(fēng)電場(chǎng)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(shí)際應(yīng)用推廣。突破10MW級(jí)及以上大型風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)。掌握風(fēng)電場(chǎng)集群的多效利用、風(fēng)電場(chǎng)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(wú)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(diǎn)在10MW級(jí)及以上風(fēng)電機(jī)組,以及100米級(jí)及以上風(fēng)電葉片、10MW級(jí)及以上風(fēng)電機(jī)組變流器和高可靠、低成本大容量超導(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(diǎn)在遠(yuǎn)海大型風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)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(chǎng)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(jì)算的風(fēng)電場(chǎng)集群運(yùn)控并網(wǎng)系統(tǒng)。重點(diǎn)在典型風(fēng)資源特性研究與評(píng)估、基于大數(shù)據(jù)大型海上風(fēng)電基地群控、風(fēng)電場(chǎng)群優(yōu)化協(xié)調(diào)控制和智能化運(yùn)維、海上風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(wú)害化處理與循環(huán)利用。重點(diǎn)在風(fēng)電設(shè)備無(wú)害化回收處理、風(fēng)電磁體和葉片的無(wú)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(shí)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(shí)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(chǔ)氫容量高于5wt%的儲(chǔ)氫材料或技術(shù)。
2030年目標(biāo):
實(shí)現(xiàn)大規(guī)模氫的制取、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、應(yīng)用一體化,實(shí)現(xiàn)加氫站現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)氫、制氫模式的標(biāo)準(zhǔn)化和推廣應(yīng)用。完全掌握燃料電池核心關(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(chǔ)運(yùn)及加氫站。重點(diǎn)在大規(guī)模制氫、分布式制氫、氫的儲(chǔ)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)。
先進(jìn)燃料電池。重點(diǎn)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(diǎn)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(jì)和系統(tǒng)集成等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)
●創(chuàng)新目標(biāo)
2020年目標(biāo):
示范推廣10MW/100MWh超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)、1MW/1000MJ飛輪儲(chǔ)能陣列機(jī)組、100MW級(jí)全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、10MW級(jí)鈉硫電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、100MW級(jí)鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。
2030年目標(biāo):
全面掌握戰(zhàn)略方向重點(diǎn)布局的先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù),實(shí)現(xiàn)不同規(guī)模的示范驗(yàn)證。形成相對(duì)完整的儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,建立比較完善的儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈。
●戰(zhàn)略方向
儲(chǔ)熱/儲(chǔ)冷。重點(diǎn)在太陽(yáng)能光熱的高效利用、分布式能源系統(tǒng)大容量?jī)?chǔ)熱(冷)等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
物理儲(chǔ)能。重點(diǎn)在電網(wǎng)調(diào)峰提效、區(qū)域供能的物理儲(chǔ)能應(yīng)用等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
化學(xué)儲(chǔ)能。重點(diǎn)在可再生能源并網(wǎng)、分布式及微電網(wǎng)、電動(dòng)汽車的化學(xué)儲(chǔ)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(dòng)汽車無(wú)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先進(jìn)輸變電裝備關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、低成本制造及示范推廣,相關(guān)技術(shù)及裝備走向國(guó)際市場(chǎng)。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、量子級(jí)的通信安全技術(shù)。研究大規(guī)模可再生能源和分布式發(fā)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)并開展示范;突破電力系統(tǒng)全局協(xié)調(diào)調(diào)控技術(shù),實(shí)現(xiàn)示范應(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(shí)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先進(jìn)輸變電裝備達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。突破高溫超導(dǎo)材料關(guān)鍵技術(shù)和工藝。形成適合電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)要求的低成本、量子級(jí)的通信安全工程應(yīng)用技術(shù)解決方案,實(shí)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(diǎn)在柔性直流輸配電、無(wú)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先進(jìn)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、高溫超導(dǎo)材料等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
信息通信。重點(diǎn)在電力系統(tǒng)量子通信技術(shù)應(yīng)用、電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)先進(jìn)傳感技術(shù)、高效電力線載波通信、推動(dòng)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(diǎn)在可再生能源并網(wǎng)、主動(dòng)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(chǎng)運(yùn)營(yíng)、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)。
?。ū緢?bào)記者李婕茜綜合報(bào)道)
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)取得重大突破并實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用。部分能源互聯(lián)網(wǎng)核心裝備取得突破并實(shí)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(tái)。初步建立開放的能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)、認(rèn)證和評(píng)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。形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化能源互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)裝備,核心設(shè)備和發(fā)展模式實(shí)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(cè)、認(rèn)證和評(píng)估體系,以及具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)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(jì)。重點(diǎn)在能源互聯(lián)網(wǎng)全局頂層規(guī)劃、功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、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(diǎn)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(diǎn)在能源大數(shù)據(jù)、能量虛擬化、儲(chǔ)能及電動(dòng)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(tái)、智慧能源管理與監(jiān)管支撐平臺(tái)等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。