专题氢能与燃料电池技术Word格式.docx
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(2)高容量、低成本和长寿命的储放氢技术。
本方向拟支持课题3-4个,每个课题支持强度不超过80万元。
3、燃料电池技术
(1)质子交换膜燃料电池低铂载量膜电极技术;
(2)质子交换膜燃料电池水平衡气体扩散层技术;
(3)阴极支撑型中温固体氧化物燃料电池技术;
(4)熔融碳酸盐燃料电池关键技术;
(5)其它新型燃料电池技术。
本方向拟支持课题5-6个,每个课题支持强度不超过80万元。
(二)目标导向类课题
1.直接太阳能光解水制氢催化剂及系统集成技术
研究目标:
研究开发出具有自主知识产权的高效光催化剂及制备工艺、太阳能光解水制氢反应器,并将光解水制氢与太阳能聚光相耦合,研制出一套高效稳定的连续流聚光太阳能光催化制氢示范装置。
主要研究内容:
高活性高稳定性的光催化剂及其批量低成本制备工艺研究;
光催化反应器的研制;
太阳能聚光器及耦合系统的研制;
聚光器和光催化反应器系统的集成与示范运行。
主要指标:
催化剂的直接太阳能光解水制氢能量利用效率不小于4%;
催化剂寿命不小于200小时;
反应器总采光面积大于25m2,总容量大于200L,聚光器聚光效率大于50%;
连续流聚光太阳能光催化反应制氢示范装置系统稳定运行不少于200小时,单位体积反应液产氢达到400L/d·
m3。
课题申请单位应具有太阳能化学转化方面的研究基础;
具有制氢系统研究和工程化技术开发基础;
拥有经验丰富的专业研究队伍。
课题成果形式为具有自主知识产权的直接太阳能光解水制氢系统及装置。
本方向拟支持课题1个,课题支持强度不超过350万元。
2.70MPa高压氢气储存加注系统关键技术及装置
开发70MPa车用轻质储氢瓶和加注装置,解决高压氢气快速加注、高效取气等关键技术,为燃料电池汽车试验运行提供技术支撑。
70MPa车用轻质储氢瓶的结构优化与制造关键技术开发;
70MPa高压氢气快速充装温升实验装置建设和测试方法研究;
高取气率序列取气和快速加注控制策略研究;
快速加注装置的研制;
70MPa高压储氢瓶多功能组合阀的研制。
储氢罐重量储氢密度≥5.5%;
加注装置充气压力≥70MPa;
充气速率≥1.5kgH2/min。
课题申请单位应在高压氢气储存加注等研究方面具有较好的研究工作积累,具有完成课题所必需的各种支撑设备及条件。
课题成果形式为具有自主知识产权的高压氢气储存加注系统关键技术及装置。
3.千瓦级安全氢源/燃料电池应急电源集成系统
研制与燃料电池系统高效集成的安全储氢系统,开发自增湿3千瓦级质子交换膜燃料电池应急发电系统样机,为燃料电池分布式应急电源应用奠定技术基础。
高性能储氢材料规模制备技术;
安全紧凑的固态储氢系统;
系统热管理控制技术;
燃料电池自增湿及保湿技术;
高可靠容错电池结构设计;
快速启动控制系统及远程监控安全系统研制;
储氢系统与燃料电池系统高效集成。
储氢系统重量储氢密度≥1.3wt%;
体积储氢密度≥50kgH2/m3;
最大供氢流量≥50升/分;
能在环境温度下工作、可为3千瓦燃料电池系统连续供氢10小时;
电源输出功率3千瓦;
冷启动时间≤20ms、免维护时间间隔3个月;
无故障工作时间≥1000小时。
课题申请单位需具有高性能储氢材料及储氢系统研究、规模制备和应用的基础;
具有质子交换膜燃料电池系统研究和工程化技术开发基础;
具有完成课题所必需的各种支撑设备及条件。
课题成果形式为具有自主知识产权储氢系统、燃料电池应急电源及集成系统的制备技术和原型样机。
本方向拟支持课题1个,课题支持强度不超过400万元。
4.薄型金属流场板质子交换膜燃料电池堆技术
开发具有自主知识产权低成本薄型金属流场板技术,研制高性能薄型金属流场板燃料电池堆模块,为质子交换膜燃料电池产业化提供技术支撑。
耐腐蚀金属流场板材料研制;
大面积薄型金属流场板快速成型技术和密封技术开发;
模拟仿真和适应于快速成型的流场设计;
组装电池堆并考核其耐久性试验。
金属流场板材料:
腐蚀电流≤1μA·
cm-2(0.5M硫酸+5ppmHF,室温);
接触电阻≤20mΩ·
cm2;
电堆输出功率≥10kW;
电堆质量比功率≥1000W/kg,体积比功率≥1100W/L;
电堆运行时间≥2500小时。
课题申请单位应在质子交换膜燃料电池、金属腐蚀与成型等研究方面具有较好的研究工作积累,具有完成课题所必需的各种支撑设备及条件。
课题成果形式为具有自主知识产权的薄型金属流场板质子交换膜燃料电池堆装置。
5.一体化甲醇重整氢气燃料电池系统技术
将甲醇重整制氢技术、燃料电池技术和微加工技术优势结合,开发高效微型便携式甲醇重整氢气燃料电池系统,为微小型移动或便携式燃料电池动力源的开发提供新一代适用技术。
主要研究内容:
高效制氢过程催化剂及电极催化剂的研制;
新型耐高温(≥150℃)聚合物电解质膜材料及膜电极(MEA)制备;
抗CO多层复合阳极制备技术,微型燃料电池流场及双极板的设计;
高效集成式微型甲醇重整器、微型燃料电池及RHFC的设计、加工及组装;
微系统的起动技术和控制技术;
系统不同体系之间的接口技术和协控技术;
RHFC微型电源系统的稳定性考察及示范运行。
研制一体化甲醇/乙醇重整制氢燃料电池原型样机,主要特征包含:
电源功率10-100W;
室温(5-15℃)无需外电源直接启动;
工作时间≥500小时;
重量功率密度250Wh/kg;
全系统能量转换效率≥40%。
课题申请单位需具有燃料电池技术方面的研究积累;
具有燃料电池系统研究、氢源系统研究以及工程化技术开发基础。
课题成果形式为具有自主知识产权的一体化甲醇/乙醇重整制氢燃料电池系统。
6.固体氧化物燃料电池发电系统技术
研制出以天然气为燃料的中高温固体氧化物燃料电池分布式电源系统,为固体氧化物燃料电池分布式热电联供的应用打下技术基础。
高功率密度长寿命电池堆及其模块化设计与制备技术;
天然气重整器与固体氧化物燃料电池堆及尾气回收利用系统集成中的接口和协调控制技术;
固体氧化物燃料电池稳定运行控制技术和安全保障技术。
系统功率≥2kW;
电池堆功率密度≥0.4W/cm2;
电池堆耐受热循环次数≥5次;
电池堆运行寿命≥2500小时;
系统电转化效率≥45%;
总能利用效率≥70%。
课题申请单位需具有中温固体氧化物燃料电池技术方面的研究积累;
具有燃料电池系统研究和工程化技术开发基础。
课题成果形式为具有自主知识产权的固体氧化物燃料电池系统。
专题二、高效节能与分布式供能技术
本专题针对我国高效节能和分布式能源技术发展的需求状况,重点研究开发工业领域主要高耗能行业的节能技术与装备、机电产品节能技术、能源梯级综合利用技术;
突破基于化石能源的微小型燃气轮机及新型热力循环等终端的能源转换技术、储能技术、热电冷系统综合技术,形成基于可再生能源和化石能源互补、微小型燃气轮机与燃料电池混合的分布式终端能源供给系统。
通过专题的实施,旨在进一步提高我国在节能和分布式能源技术领域的原始创新和集成创新能力,形成一批原创性成果,获取一批自主知识产权的创新性成果,突破一批核心关键技术,利用系统集成进行工程应用,为节能和分布式技术发展和应用奠定基础。
为有效推进国家节能战略实施、落实“十一五”节能指标、构建“资源节约型社会”和“环境友好型社会”提供技术支撑。
2006年度本专题共发布8个研究方向,包括高效节能技术、分布式供能单元技术、分布式供能电力系统技术等3个探索导向类课题研究方向,以及电气驱动系统节能技术、通用流体机械节能技术、分布式供能系统、余能高效利用新技术、储能技术等5个目标导向类课题研究方向,立项55个课题,支持经费7545万元。
2007年度本专题共发布10个研究方向,包括通用机械节能技术、工业余能利用技术、高效制冷(热)技术、电力电子节能技术、分布式供能技术、微型电网技术等6个探索导向类课题研究方向,以及整体煤气化联合循环的显热回收利用节能技术、分布式天然气-冷热电联供能源系统技术、分布式能源系统中微网及微网与主网联接关键技术、中低温余热高效回收及梯级利用工程技术等4个目标导向类课题研究方向,立项65个课题,支持经费8578万元。
此次发布的是本专题2008年度课题申请指南,在探索导向类课题和目标导向类课题两方面支持9个研究方向,拟支持课题17个左右,计划安排经费3200万元左右。
在探索导向类课题方面,2008年度支持通用机械节能技术、工业余能利用技术、电力电子节能技术和分布式供能技术等4个研究方向,计划安排经费800万元左右,课题支持强度参见相关研究方向的说明,课题支持年限不超过2年。
在目标导向类课题方面,2008年度支持大型工业企业电气综合节能技术与典型应用示范、生态循环型分布式供能系统研究与示范、钢铁烧结工艺显热高效回收及梯级利用示范、煤气化综合节能技术研究与示范、内燃机分布式冷热电联供技术与工程示范等5个研究方向,计划安排经费2400万元左右,课题支持强度参见相关研究方向的说明,课题支持年限不超过2年。
1、通用机械节能技术
(1)高效旋转动力机械设备动力特性、运行控制技术;
(2)腐蚀性含尘排放气高效换热器。
本方向拟支持课题2-3个,每个课题支持强度不超过80万元。
2、工业余能利用技术
(1)建材炉窑的节能型低污染技术;
(2)车用发动机排气低品位余能的工质变换回收利用技术。
本方向拟支持课题2-4项,每个课题支持强度不超过80万元。
3、电力电子节能技术
(1)工业企业变配电节能技术;
(2)可达到IE3(国际电工委员会)标准的节能型电机(超高效率电机)技术。
本方向拟支持课题2-4个,每个课题支持强度不超过80万元。
4、分布式供能技术
(1)分布式供能系统能量匹配与控制技术;
(2)基于微电网运行的间歇式电源和储能关键技术。
(二)目标导向类:
1、大型工业企业电气综合节能技术与典型应用示范
开发大型工业企业电气节能关键技术,研制成套装备,进行典型应用示范,实现大型工业企业配电网全方位节能。
大型工业企业配电网高压系统无功和谐波同时动态补偿的节能关键技术;
低压系统连续无功补偿的低成本动态节能关键技术;
高、低压系统含负荷特性的全局无功优化调度关键技术;
企业配电网能量监控与管理系统。
在大型工业企业中进行电气综合节能系统应用示范。
达到高、低压动态节能装备控制周期小于20ms、配电网功率因数≥0.94、配电节能装备工作电压不低于10kV,系统用能效率达90%,实现节能率不低于8%。
说明与要求:
鼓励产学研联合申报,课题申报单位应具有良好的前期工作基础,提供示范工程和1:
1经费匹配落实证明。
课题成果形式为具有自主知识产权技术和样机,并进行工业示范。
2、生态循环型分布式供能系统研究与示范
研究目标:
利用太阳能、风能和生物质等可再生能源,实现生态循环型的多种燃料互补和多种能源互补的分布式电热冷联供技术及工程示范。
采用太阳能、风能和生物质等多种可再生能源,研究多种能源的优化技术、低温余热和生物质余渣利用技术,建立适合于乡镇的分布式冷热电联供系统。
开发生物质能、太阳能和风能等多种能源互补技术,以及生态循环的分布式供能技术;
建立生态循环型的分布式供能系统示范。
主要指标:
各种能源发电总功率不小于100kw,建筑制冷和供热面积不小于5000平方米,生活热水不少于1000公斤/小时,系统能量利用率不小于80%。
鼓励产学研联合申报,课题申报单位应具有良好的前期工作基础,提供示范工程和1:
本方向拟支持课题1个,支持强度不超过400万元。
3、钢铁烧结工艺显热高效回收及梯级利用示范
开发出钢铁烧结工艺中低温余热的分级回收和梯级利用技术,采用余热回收利用或蒸汽发电等方式降低工业能耗,并进行工程示范。
开发中低温余热蒸汽发电和中低温烟气高效换热利用技术,包括:
系统集成技术,先进的控制技术和先进的换热技术,以企业的技改工程项目为依托,对工业余热实施分级回收和梯级利用,形成完整的中低温余热利用系统。
工业余热的介质流量在40万标准立方米/小时以上,节能效率大于15%。
要求以企业牵头,鼓励产学研联合申报,课题申报单位应具有良好的前期工作基础,提供示范工程和1:
4.煤气化综合节能技术研究与示范
进行节能型大规模气化系统技术研究,开展日处理量百吨级(折煤量)的新型气化装置的工业示范。
气化系统能耗系统分析模型;
气化系统的节能技术;
气化特性研究;
气化炉结构优化分析;
气化原料适应性和制浆技术;
建立日处理量百吨级(折煤量)的气流床非熔渣气化或分级给氧气化装置;
进行工业示范装置运行。
百吨级气化炉运行达到如下指标:
系统节能≥5%;
碳转化率≥96%;
有效气体成分≥75%;
冷煤气效率≥70%;
满负荷性能考核连续稳定运行周期≥72h;
提供千吨级气化装置工艺包。
鼓励产学研联合申报,课题申报单位应具有良好的前期工作基础,提供示范工程和1:
课题成果形式为具有自主知识产权技术和样机,并进行工业示范
本方向拟支持课题2个,每个课题支持强度不超过400万元。
5.内燃机分布式冷热电联供技术与工程示范
建立内燃机冷热电联供系统,开发内燃机冷热电联供系统与电网并网运行技术,并进行工程示范。
内燃机冷热电联供系统与电网并网运行技术;
运行管理及远程控制技术;
冷热电联供系统的综合梯级利用技术与全工况性能优化的系统集成技术;
利用内燃机低品位余热的液体吸收式除湿技术和升温型吸收式热泵技术;
内燃机冷热电联供技术示范验证。
发电容量为MW级内燃机冷热电联供并网运行的工业示范系统;
一次能源利用率在70%以上;
吸收式除湿技术COP达到0.65以上;
升温型吸收式热泵技术COP达到0.45;
示范系统节能效率达到25%以上。
要求与说明:
课题申报采用企业牵头,“产学研”相结合,提供示范工程和1:
1经费匹配落实证明,并提供落实并网运行相关文件。
专题三、洁净煤技术专题
本专题根据我国洁净煤技术领域发展所存在的问题和技术需求,重点研究开发先进洁净煤发电技术,先进的煤燃烧技术,燃煤污染物控制新技术,先进的煤炭转化技术,CO2减排技术等。
通过本专题的实施,提高我国洁净煤技术的创新能力,获取一批自主知识产权的创新性成果,为洁净煤技术的发展提供技术储备,促进新技术、新装备的集成创新,为洁净煤技术发展奠定技术基础。
2006年度本专题共发布9个方向,包括高效洁净燃煤技术、燃煤污染物控制新技术、煤加工与转化技术、CO2的捕集与封存(CCS)技术等4个探索导向类课题研究方向,以及先进洁净煤发电相关技术、新型低NOx燃煤技术、煤加氢液化关键装备技术、燃煤污染物控制及资源化技术、煤基一步法合成二甲醚技术等5目标导向类课题研究方向,立项22个课题,支持经费3103万元。
2007年度本专题共发布10个方向,包括高效洁净燃煤新技术、燃煤污染物控制新技术、先进的煤转化技术、先进的煤加工技术4个探索导向类课题研究方向,以及燃煤锅炉超低NOx排放燃烧技术、低NOx燃烧与选择性非催化还原(SNCR)系统脱硝技术、燃煤污染物控制及资源化技术、煤和(或)油页岩高效清洁综合利用系统关键技术、煤加氢液化新工艺、高灰难选煤高效分选技术6个目标导向类课题研究方向,立项41个课题,支持经费5864万元。
此次发布的是本专题2008年度课题申请指南,在探索导向类课题和目标导向类课题两个方面支持10个研究方向,拟支持课题18个左右,计划安排经费3200万元。
在探索导向类课题,2008年度支持洁净燃煤发电技术和燃煤新技术、燃煤污染物控制新技术、先进的煤转化技术、CO2减排技术等4个研究方向,计划安排经费900万元左右,课题支持强度参见相关研究方向的说明,支持年限原则上不超过2年。
在目标导向类课题,2008年度支持新型选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂技术、中温干法烟气同时脱硫脱硝技术、富集CO2的氧/烟气循环煤粉燃烧器及系统技术、褐煤提质制取高效气化原料新工艺开发及关键技术、燃煤烟气中CO2、SOx、NOx联合脱除及其产物资源化技术、煤直接液化残渣的利用技术等6个研究方向,国拨经费拟为2300万元左右,课题支持强度参见相关研究方向的说明,支持年限原则上不超过2年。
1.洁净燃煤发电技术和燃煤新技术
(1)高效清洁的先进煤燃烧技术与设备研究;
(2)煤转化利用过程中的固体废弃物的燃烧利用新技术与设备的研究。
2.燃煤污染物控制新技术
(1)燃煤电站脱硫废弃物(不含石膏)资源化技术;
(2)同时脱硫脱硝新技术;
(3)重金属燃前及燃后脱除新技术;
(4)燃煤污染物一体化(联合)脱除技术。
说明与要求:
本方向重点支持具有探索性、创新性的燃煤烟气中污染物控制和产物资源化技术。
3.先进的煤转化技术
(1)煤基合成醇新技术,甲醇下游衍生物(包括醚、烯烃、液体燃料及添加剂等)合成新工艺和关键技术;
(2)新型合成气净化与低成本气体分离技术;
(3)煤转化过程中污水处理控制新技术;
(4)煤焦油和沥青类物质高附加值产品的加工新技术;
(5)其它煤或煤油共转化及综合利用新技术。
本方向重点支持具有探索性、创新性的煤转化新技术及煤转化过程中产物处理技术。
4.CO2减排技术
(1)燃煤过程CO2吸收剂及其再生技术;
(2)化学链(载体)燃烧技术;
(3)燃煤烟气CO2分离、提纯与封存等新技术;
(4)含CO2减排的一体化污染物脱除技术或近零排放洁净煤综合利用技术。
本方向重点支持具有探索性、创新性的CO2减排技术。
1、新型选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂技术
开发出适应SCR技术的廉价、无毒、可弃性催化剂及其反应系统。
SCR技术中新型催化剂的开发,催化剂制备工艺、新型催化剂催化反应机
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