先进能源技术概述.docx

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先进能源技术概述

863计划先进能源技术领域

2006年度专题课题申请指南

前言

“十一五”期间,863计划先进能源技术领域以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》、《国家“十一五”科学技术发展规划》和《863计划“十一五”发展纲要》为指导,立足当前，着眼未来，大力开发节能和能源清洁高效开发、转化和利用技术，积极发展新能源技术，促进能源多元化.攻克一批能源开发、利用和节能重大关键技术与装备，形成一批新兴能源产业生长点，掌握新能源、氢能和燃料电池等战略高技术，建立起能源科技持续创新平台，为经济、社会可持续发展提供清洁高效能源技术的支撑。

按照以上总体考虑,863计划先进能源技术领域将在项目和专题两个层次进行部署,设置“氢能与燃料电池技术"、“高效节能与分布式供能技术”、“洁净煤技术"和“可再生能源技术"四个专题.氢能与燃料电池技术专题重点是研究开发制氢、储氢和输氢、氢能安全及燃料电池技术，为氢能发展奠定技术基础。

高效节能与分布式供能技术专题重点是研究开发工业和建筑等主要耗能领域的节能技术；研究开发分布式供能系统技术,提高能源系统的综合利用效率.洁净煤技术专题重点是开发煤炭的燃烧、加工与转化、污染控制、发电等洁净煤技术，整体提升我国洁净煤技术水平。

可再生能源技术专题重点是研究开发风能、太阳能、海洋能和地热等技术，提高可再生能源在能源结构中比重。

专题将分年度公开发布专题课题申请指南。

以下为本领域2006年度专题课题申请指南。

专题一、氢能与燃料电池技术专题

一、指南说明

本专题根据氢能及燃料电池技术发展趋势，结合我国氢能及燃料电池技术发展现状和已有基础，将安排探索导向类和目标导向类研究课题。

本专题主要围绕氢的制备、储存、输运、应用、燃料电池关键技术安排课题，主要研究内容为：

制氢技术、储氢技术、输氢技术、燃料电池技术、氢安全技术以及技术规范标准等。

通过专题的实施,提高我国在氢能及燃料电池技术领域的创新能力，获取一批自主知识产权的创新性成果，为我国氢能及燃料电池的发展提供技术储备;突破一批关键技术,提高氢能及燃料电池系统的能量转换效率、降低成本,推进氢能及燃料电池技术发展，为我国能源的多元化发展做出贡献.

此次发布的是本专题2006年度课题申请指南，年度经费预算为7500万元。

拟支持的课题分两类，一类是探索导向类课题，重点为制氢技术、储氢和输氢技术及燃料电池技术等，课题支持强度为100万元以下，支持年限原则上不超过3年；一类是目标导向类课题，重点为新型储氢技术、加氢站系统技术、质子交换膜燃料电池技术、固体氧化物燃料电池技术等,课题支持强度为500万元以下,支持年限原则上不超过3年.

二、指南内容

（一）探索导向类课题

1．制氢技术

主要研究内容：

可再生能源制氢新技术；化石能源制氢（包括副产氢纯化利用）新技术；化学氢化物水解制氢技术；制、储氢一体化技术;其它新型制氢技术等。

本方向2006年拟安排经费1000万元。

2．储氢和输氢技术

主要研究内容：

络合氢化物储氢技术；金属储氢技术；氮化物储氢技术；纳米储氢技术;炭储氢技术及其它储氢新技术。

35MPa以上的无油氢气压缩技术；先进低能耗氢气液化及低逃逸率液氢输运技术；氢的移动及管道输运技术；其它输氢关键技术等。

本方向2006年拟安排经费1200万元。

3．燃料电池技术

主要研究内容：

燃料电池新结构与新系统;碱性离子膜燃料电池；微/小型质子交换膜燃料电池；高效直接醇燃料电池及其它新型燃料电池；燃料电池技术规范与标准及综合评价分析方法研究等。

本方向2006年拟安排经费1200万元。

4．氢安全技术

主要研究内容:

制氢、储氢、输氢及应用中的氢的安全检测与控制技术；氢能的技术规范与标准及综合评价分析方法研究等.

本方向2006年拟安排经费400万元。

（二）目标导向类课题

1．分布式小型天然气及液体燃料制氢技术

研究目标：

开发出高效集成的小型分布式天然气和液体燃料制氢系统，为燃料电池发电和燃料电池汽车加氢站提供高效集成的制氢技术.

主要研究内容：

重整制氢催化剂的制备技术;紧凑型重整反应器优化设计技术；制氢总系统的能量优化利用技术;分布式小型制氢系统集成技术。

主要指标:

催化剂转化率≥98％；催化剂寿命≥1000hr；产氢规模：

5—50Nm3H2/hr；产品气中CO≤30ppm；系统能量转换效率≥75%.

本方向2006年拟安排经费500万元.

2．新型储氢技术

（1）新型金属储氢技术

研究目标：

开发出安全高效的金属储氢技术，应用于结构要求紧凑、安全性要求高的燃料电池便携式电源和备用电源系统。

主要研究内容:

新型金属氢化物储氢装置设计及制备技术；金属氢化物储氢装置耐火耐冲击等安全技术；金属氢化物储氢装置与燃料电池集成技术。

主要指标：

新型金属储氢材料的重量储氢率接近或达到3wt%;储氢系统体积储氢率接近或达到50kgH2/m3，放氢可控，循环寿命长。

本方向2006年拟安排经费500万元.

（2）高压容器储氢技术

研究目标：

研制出不同容积的车载和加氢站用高压储氢容器，解决高压储氢容器的结构设计、制备及安全等关键技术，为燃料电池汽车试验运行提供技术支撑。

主要研究内容：

车载和加氢站用高压储氢容器的结构设计与制造关键技术;高压储氢容器耐火、耐冲击、防泄漏等安全性能测试技术；高压储氢容器产品规范与标准研究。

主要指标：

车载高压储氢容器储氢压力≥35MPa;车载高压储氢容器的重量储氢率≥4。

5％；车载高压储氢容器的体积储氢率≥25kgH2/m3;加氢站高压储氢容器储氢压力≥45MPa；高压储氢容器的安全性好、抗氢脆。

本方向2006年拟安排经费400万元.

3．加氢站系统关键技术

研究目标:

掌握固定及移动式加氢站设计及建造技术，为国内后续固定及移动式加氢站设计及建造奠定基础。

主要研究内容：

固定及移动式加氢站设计及建造技术；氢气纯化、储存、压缩、加注等关键技术。

主要指标：

充气压力≥35MPa;充气速率≥0。

6kgH2/min；氢气纯度满足车用燃料电池要求;掌握固定及移动式加氢站设计、建造技术。

本方向2006年拟安排经费850万元。

4．电站用质子交换膜燃料电池技术

研究目标：

开发出以天然气或液体燃料重整气为燃料的电站用质子交换膜燃料电池系统.

主要研究内容：

抗燃料中有害气体中毒的新型催化剂；低成本双极板;电堆结构设计与制备；检测与故障诊断系统;氢源和燃料电池系统的集成技术；自动控制系统及电源转换系统等。

主要指标：

系统功率范围≥10kW；发电效率（LHV）≥50%；稳定运行时间≥2500h；可使用天然气或液体燃料重整气为燃料。

本方向2006年拟安排经费500万元。

5．固体氧化物燃料电池（SOFC）技术

（1）平板型固体氧化物燃料电池（SOFC）技术

研究目标：

研制出中、低温平板型SOFC模块化发电系统，为平板型SOFC用于移动式电源奠定基础。

主要研究内容：

中、低温平板型SOFC模块化发电系统设计、制备及系统集成技术.

主要指标:

工作温度≤700℃；系统功率>2kW；发电效率（LHV）≥60%；稳定运行时间≥2500h；电池组可耐热循环.

本方向2006年拟安排经费500万元。

（2）管型固体氧化物燃料电池（SOFC）技术

研究目标：

研制出管型SOFC发电系统，为管型SOFC用于分布式热电联供系统打下基础。

主要研究内容：

管型SOFC发电系统的设计、制备与系统集成技术.

主要指标：

工作温度≤950℃；系统功率〉2kW；发电效率（LHV）≥60%；稳定运行时间≥2500h；电池组可耐热循环.

本方向2006年拟安排经费450万元。

专题二、高效节能与分布式供能技术专题

一、指南说明

本专题结合节能和分布式能源技术发展趋势和我国已有的技术基础,将安排探索导向类和目标导向类研究课题。

本专题主要研究内容为：

工业节能技术、建筑节能技术、分布式供能单元与优化集成及电力系统等关键技术，形成一批原创性成果和自主知识产权的技术。

通过专题的实施,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；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，为节能和分布式技术发展和应用奠定基础。

此次发布的是本专题2006年度课题申请指南，年度经费预算为7500万元.拟支持的课题分两类,一类是探索导向类课题，重点为单项技术、设备与装置研发以及测试技术、标准规范研究等，课题支持强度100万元以下，支持年限原则上不超过3年；一类是目标导向类课题，重点为关键集成技术,课题支持强度为500万元以下，支持年限原则不超过3年.

二、指南内容

（一）探索导向类课题

1．高效节能技术

主要研究内容:

高效机电和电力电子节电新技术,高效流体机械节能新技术,新型高效燃烧技术，高效传热传质技术，高效能量转换与输配技术,新型能量梯级利用技术，工业余能利用新技术，高耗能行业节能新技术，节能型热泵技术等.节能建筑设计和工艺技术，建筑高效供能及终端利用技术，温湿度及空气品质等人工环境节能技术，超低能耗建筑技术,新型储能技术。

其它节能新技术和新方法；节能技术标准与规范，节能监测及管理技术。

本方向2006年拟安排经费1700万。

2．分布式供能单元技术

主要研究内容:

基于化石能源、可再生能源、化石能源与可再生能源互补的应用于终端的微小型燃气轮机及燃气内燃机应用技术、新型热力循环技术、终端能源转换技术、储能技术、高效紧凑式传热传质技术、利用燃气潜热新技术、热电冷联供及其优化配置、运行控制技术等；分布式供能新技术。

本方向2006年拟安排经费1800万元。

3．分布式供能电力系统技术

主要研究内容：

分布式供能系统并网、控制、保护技术与装置，微型电网技术。

本方向2006年拟安排经费350万元.

（二）目标导向类课题

1．电气驱动系统节能技术

研究目标：

研制出高效节能型电机及电气驱动系统，提高驱动系统效率.

主要研究内容：

针对电气化轨道交通、大型工业装备的大功率电机及电气驱动系统，研究开发高效电机、谐波及无功补偿、电气驱动过程中的能量转换技术与装备以及集成优化控制技术.

主要指标：

驱动功率500kW以上，节电率大于30％.

本方向2006年拟安排经费800万元。

2．通用流体机械节能技术

研究目标：

攻克风机、流体泵、压缩机等通用流体机械及其系统设计技术。

主要研究内容：

通用流体机械流动损失控制技术，通用流体机械节能技术集成，流体网络优化设计、运行控制等系统节能技术。

主要指标：

风机节能20%以上,流体泵节能25%以上，压缩机节能15％以上；系统效率提高30%以上。

本方向2006年拟安排经费500万元.

3．分布式供能系统

研究目标：

形成2~3个分布式冷热电联供系统。

主要研究内容：

分布式天然气－热、冷、电综合供能系统，基于可再生能源的分布式供能系统。

主要指标:

基于天然气的分布式供能系统的电热比达到0。

4以上，一次能源综合利用效率（HHV）达到70％以上，节能率大于20%.以可再生能源为主的分布式供能系统,可再生能源提供用能的80％，用电的60%。

本方向2006年拟安排经费1200万元。

4．余能高效利用新技术

研究目标：

提高余能回收利用率,形成高效余能利用技术和设备。

主要研究内容:

余热转换、利用新技术,余气高效能源转换技术等。

主要指标:

实现系统节能15％以上。

本方向2006年拟安排经费450万元.

5．储能技术

研究目标:

突破大容量高能量密度电池和超级电容器储能核心技术，潜热输送技术和高效冰蓄冷技术。

主要研究内容：

液流、钠硫等电池储能技术、超级电容器储能技术、建筑区域供热（冷）的潜热输送技术,高效冰蓄冷技术，新型热管、相变储能。

主要指标：

液流电池储能系统的储能量>100kWh；超级电容器储能系统储能量>100MJ；热管储能功率密度（kW/m3）提高一倍，单位体积传热面积700m2/m3。

本方向2006年拟安排经费700万元。

专题三、洁净煤技术专题

一、指南说明

本专题在“十五”洁净煤技术主题发展的基础上，结合洁净煤技术需求及发展趋势，本专题将安排探索导向类和目标导向类研究课题。

主要研究内容为：

先进洁净煤发电技术、污染物控制新技术、先进煤炭加工及转化技术、CO2减排技术等方面。

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。

此次发布的是本专题2006年度课题申请指南,年度经费预算为4500万元。

拟支持的课题分两类,一类是探索导向类课题,重点为洁净燃烧、燃煤污染物控制、煤炭加工与转化、CO2减排等，课题支持强度为100万元以下，支持年限原则上不超过3年；一类是目标导向类课题，重点为先进煤洁净发电技术、燃煤污染物减排技术、煤液化技术等，课题支持强度为500万元以下，支持年限原则上不超过3年.

二、指南内容

（一）探索导向类课题

1．高效洁净燃煤技术

主要研究内容：

高效低NOx燃煤新技术与装备研究；冶金、化工等主要耗煤工业行业的高效洁净燃煤新技术与装备研究.

本方向2006年拟安排经费400万元。

2．燃煤污染物控制新技术

主要研究内容：

基于燃煤过程中的同时脱硫脱硝技术及燃烧后烟气的联合脱硫脱硝技术研究，烟气脱硝技术及其催化剂研究，研究可对各种燃煤污染物（SOx、NOx、汞、砷、硒等）高效率一体化处理技术，研究燃煤电厂排放的超细粉尘和有害重金属元素的污染控制技术。

本方向2006年拟安排经费650万元。

3．煤加工与转化技术

主要研究内容:

褐煤或低变质烟煤提质、改质新技术，煤深度脱硫及超低灰煤制备技术及装备，适合中国煤特点的先进煤气化新技术,缓和工艺条件的新型煤液化工艺技术，低、中变质煤快速热解提取煤焦油新技术，煤基合成油、合成醇醚类等方面的新技术、新工艺，其它煤转化及综合利用新技术.

本方向2006年拟安排经费750万元。

4．CO2的捕集与封存（CCS）技术

主要研究内容：

研究开发煤纯氧稀释燃烧、载体燃烧技术,燃煤过程CO2吸收剂/再循环技术，烟气CO2分离、CO2封存等新技术；近“零排放”洁净煤综合利用技术。

本方向2006年拟安排经费450万元。

（二）目标导向类课题

1．先进洁净煤发电相关技术

研究目标：

攻克大容量高参数燃煤发电机组设计及关键装备相关技术。

主要研究内容：

大容量高参数燃煤发电机组的设计技术，燃煤锅炉炉膛结构、锅炉水冷壁结构和水动力特性等装备技术，燃烧器及燃烧系统技术、汽机轴系结构及末级长叶片以及旁路及启动系统等技术。

主要指标：

形成设计工艺包、原型件，并可在机组中验证.

本方向2006年拟安排经费450万元。

2．新型低NOx燃煤技术

研究目标：

开发出可供大容量锅炉应用的新型低NOx燃煤技术,重点解决难燃煤种的低NOx燃烧技术,在解决电站锅炉洁净燃烧方面取得技术创新性突破。

主要研究内容：

用于不同煤种的低NOx燃煤技术系统，新型低NOx燃烧器，燃烧组织规律和控制技术，低负荷高效稳燃技术，燃烧器结构及锅炉炉膛结构适应性的研究和设计。

主要指标:

锅炉效率不小于90％,燃煤效率达到95％以上,烟气中NOx含量比现有同样煤质的排放量降低30％。

本方向2006年拟安排经费400万元.

3．燃煤污染物控制及资源化技术

研究目标：

实现自主开发的燃煤烟气脱硫及硫资源化利用新工艺及其关键技术、关键装备的定型设计,形成可供推广的工业技术。

主要研究内容:

烟气脱硫和资源化利用新工艺在放大规模中的关键技术与关键装备，工业规模的反应器等内构件结构，硫资源化利用产品的分离及其质量提高等关键技术，提高催化剂、脱硫剂等利用效率的技术,实现系统优化控制等关键技术，通过运行试验，形成工业化成熟技术。

主要指标：

脱硫效率达到90%以上,脱硫产物资源化利用率不小于95％。

本方向2006年拟安排经费550万元。

4．煤基一步法合成二甲醚技术

研究目标：

形成具有自主知识产权的煤基一步法合成二甲醚的工业技术，实现万吨级/年催化剂的连续、稳定和高效运行。

主要研究内容:

二甲醚合成催化剂进一步优化及其制备技术放大研究，二甲醚反应器工业放大研究、全流程工艺匹配性研究，配合万吨/年煤基一步法合成二甲醚示范工程,对各项关键技术、全工艺及经济性等方面进行运行考核，完成万吨级煤基固定床一步法合成二甲醚工艺包开发。

主要指标:

一氧化碳单程转化率达到65%以上，总转化率达到90％以上，二甲醚选择性达到95%以上,产品二甲醚的纯度达到99％以上。

本方向2006年拟安排经费400万元。

5．煤加氢液化关键装备技术

研究目标:

开发出煤加氢液化中高压煤浆输送泵、高压减压阀等关键装备的设计和制造技术。

主要研究内容：

高压煤浆输送泵、高压减压阀等关键设备的磨损规律、漏蚀机理；关键部件结构设计和运转特性,测定关键材质的性能衰减变化,可用于连续试验装置考核运转的煤浆泵和减压阀技术，为大型工业装备的设计、制造国产化提供工艺包.

主要指标:

高压煤浆输送泵、高压减压阀设计（高侧）压力不小于20MPa,减压阀介质工作温度不小于450℃,试制装备的连续运转时间达到700小时以上,处理油煤浆能力不小于8-10kg/h。

本方向2006年拟安排经费450万元。

专题4、可再生能源技术专题

一、指南说明

本专题根据可再生能源技术发展趋势，结合我国可再生能源技术发展现状和已有基础，将安排探索导向类和目标导向类研究课题。

本专题主要研究内容为：

风能技术、太阳能技术、海洋能技术、地热能技术等。

通过专题的实施，提高我国在可再生能源技术领域的原始创新和集成创新能力；获取一批自主知识产权的创新性成果，为可再生能源的发展提供技术储备；突破一批核心关键技术，为可再生能源发展奠定基础.

此次发布的是本专题2006年度课题申请指南，年度经费预算为2900万元。

拟支持的课题分两类，一类是探索导向类课题，重点为风能技术、太阳能技术、海洋能和地热能技术等，课题支持强度100万元及以下,课题支持年限原则上不超过3年；一类是目标导向类课题，重点为风电机组设计技术和聚光太阳电池及系统技术等，课题支持强度为500万元及以下，课题支持年限原则上不超过3年。

二、指南内容

（一）探索导向类课题

1．风能技术

主要研究内容：

新型风力发电机组关键部件设计和制造技术，风电机组叶片翼型技术,风电机组低风速高效利用技术，极端气象条件下风电机组设计与运行技术；风电场系统优化设计技术；风电机组整机及关键部件动态、静态测试技术;其它风能利用新途径和新工艺。

本方向2006年拟安排经费500万元。

2．太阳能技术

主要研究内容:

中高温太阳能热利用关键部件、单元及系统技术；太阳能储热技术；新型太阳能空调技术；太阳能海水淡化技术;太阳能干燥技术；太阳池技术；新型低成本太阳能热电循环技术；新型太阳热水系统及其检测与评估技术;其它太阳能热利用新途径和新工艺.晶硅太阳电池新技术和新工艺；N型晶硅电池、非晶硅/晶硅异结电池、硅基薄膜电池及其它新型太阳电池；双面电池新技术等。

本方向2006年拟安排经费800万元。

3．海洋能、地热能技术

主要研究内容：

海洋潮汐发电、潮流发电、波浪发电和温差发电的新技术、新装置研究；地热利用的蓄热技术、地热回灌等新技术、新装置研究.其它可再生能源技术及规范与标准研究。

本方向2006年拟安排经费450万元。

（二）目标导向类课题

1．风电机组设计技术

研究目标:

掌握风力发电机组设计技术,为风力发电机组的设计提供方法和工具。

主要研究内容：

研究风力发电机组成套设计原理与方法，开发相关的设计工具软件并进行验证。

主要指标：

开发一套以上相关软件工具,在风电机组及其关键部件上得到验证,在2个以上的样机或产品设计中得到应用.

本方向2006年拟安排经费700万。

2．聚光太阳电池及系统集成技术

研究目标：

开发出高性能、低成本的聚光太阳电池，以及聚光光伏系统集成技术。

主要研究内容:

新型聚光太阳电池制造技术；多倍聚光和高倍聚光太阳电池及系统技术.

主要指标:

形成多倍聚光和高倍（大于100倍）聚光的新型太阳电池及系统技术。

本方向2006年拟安排经费450万元。