能neng源yuan是shi國guo民min經jing濟ji和he社she會hui發fa展zhan的de不bu可ke缺que少shao的de生sheng產chan要yao素su和he物wu質zhi基ji礎chu。當dang前qian我wo國guo正zheng處chu在zai工gong業ye化hua過guo程cheng中zhong,能neng源yuan科ke技ji的de發fa展zhan將jiang強qiang有you力li的de支zhi撐cheng國guo家jia能neng源yuan安an全quan。我wo國guo已yi成cheng為wei世shi界jie能neng源yuan生sheng產chan和he消xiao費fei大da國guo,預yu測ce2020年中國一次能源的需求為29億tce,有可能繼續實現能源翻一番,GDP翻兩番。根據我國資源情況及國內外形勢,筆者提出“節能優先,以煤為主,保障安全,多元發展”的可持續發展能源戰略。能源科技發展的思路主要包括:要堅決貫徹節能優先的方針,加強煤炭的清潔、高gao效xiao開kai發fa與yu利li用yong研yan究jiu,加jia強qiang以yi油you氣qi為wei主zhu的de能neng源yuan安an全quan保bao障zhang體ti係xi研yan究jiu,實shi施shi多duo元yuan化hua科ke技ji發fa展zhan戰zhan略lve。據ju此ci戰zhan略lve思si路lu,最zui後hou筆bi者zhe嚐chang試shi性xing的de提ti出chu能neng源yuan科ke技ji方fang麵mian重zhong點dian研yan究jiu方fang向xiang。
能源是國民經濟和社會發展的不可缺少的生產要素和物質基礎。19世紀煤炭和蒸汽機火車引發了歐洲的工業革命;20shijishiyouheneiranjiqichecuchenglemeiguodejingjitengfei。dangqianwoguojingjizengchang,bansuizhenengyuanxuqiudejijushangsheng。woguozhengchuzaigongyehuaguochengzhong,nengyuankejidefazhanjiangqiangyoulidezhichengguojianengyuananquan,baozhangyidichengbenquanmianjianshexiaokangshehui。
1能源的現狀、需求及能源科技與世界的差距
1.1能源生產和消費現狀
我國已成為世界能源生產和消費大國,我國煤產量居世界第一位,發電量居世界第二位,石油產量居世界第五位;一次能源消費量居世界第二位,一次能源生產量居世界第二位。建國以來,國內能源消費快速增長。2003年,全國一次能源消費量為16.8億tce,其中煤炭占67.1%,石油22.7%,天然氣2.8%,可再生能源占7.3%。2004年我國發電裝機容量4.41億kW,發電量21870億kWh,居世界第二位;總發電量中,水電發電量2280億kWh,居世界第四位。工業化國家能源消費結構已經曆了由早期以煤炭為主,轉到目前以石油、天然氣等優質能源為主的過程,而我國仍然以煤炭為主。我國煤炭在一次能源生產總量中的比例一直在70%–75%之間,雖然1999–2001年間略有下滑,但2003年又升至74%。
中國常規商品能源資源占世界總量的10.7%,水能資源居世界第1位,煤居第3位,石油第12位,天然氣第22位。但由於我國人口眾多,人均能源可采儲量遠低於世界平均水平,2004年人均石油可采儲量隻有2.6t,人均天然氣可采儲量1074m3,人均煤炭可采儲量90t,分別為世界平均值的11.1%、4.3%和55.4%。
1.2低成本全麵建設小康社會的能源需求分析
本世紀的頭20年是中國經濟社會發展的重要戰略機遇期,到2020年中國實現經濟翻兩番。根據國際經驗,這一時期是實現工業化的關鍵時期。大部分發達國家在此期間經曆了人均能源、資源消費量增長較快(尤其在人均GDP在3000美元左右)和能源、資源結構快速變化的過程。
如采取正確的能源戰略、相關的政策措施和積極推動科技進步,努力調整產業結構,未來20年中國的能源需求將有可能保持相對較低的增長速度。到2020年中國一次能源的需求均值為29億tce,是2000年的2.2倍。這就意味著中國還有可能繼續實現能源翻一番,GDP翻兩番。
根據專家預測,2020年石油需求量4.5億t,國內可供量1.8-2.0億t,屆時石油的對外依存度將超過60%,石油供應安全凸現。2020年天然氣需求總量要達到2100億m3,進口量為900億m3,進口依存度為44%左右。大規模長距離天然氣輸送管道和液化天然氣海上輸送安全不可輕視。2020年中國9億kW超大容量的全國聯網,電網調度和穩定運行是重大問題。我國煤炭資源雖然豐富,但精查儲量少,可供建井儲量不足,2020年前至少要新增產能7-10億t,處理不好,會重新出現煤炭供應緊張。
隨著人民生活水平的提高;和消費結構的升級,能源的需求結構將發生重要變化,尤其是交通部門、jianzhuwudenengyuanxuqiuzengchanglvjianggaoyutongqiquanshehuihegongyebumendezengchangsudu,weici,bixugaoduzhongshizhexiekuaisuzengchangdeyongnengbumendenengyuangongyinghenengxiaotigao。
1.3世界能源科技發展趨勢及我國與世界的差距
未來20年世界範圍內化石燃料仍占世界一次能源消費的80%,其qi中zhong以yi油you氣qi優you質zhi燃ran料liao為wei主zhu導dao,一yi次ci能neng源yuan轉zhuan換huan成cheng電dian能neng的de比bi重zhong不bu斷duan提ti高gao。綜zong合he專zhuan家jia觀guan點dian和he各ge種zhong文wen獻xian分fen析xi,世shi界jie能neng源yuan科ke技ji發fa展zhan趨qu勢shi主zhu要yao表biao現xian為wei以yi下xia六liu個ge方fang麵mian:(1)化石燃料的高效開發、清潔利用;(2)可再生能源飛速發展;(3)核能出現複蘇跡象;(4)CO2近零排放的煤炭利用的新方向;(5)氫能作為未來清潔能源開始引起注意;(6)電網安全和可靠保障引起重視
我國能源開發和利用技術已具備一定基礎,並形成了相當規模的產業。但是我國主體能源技術落後:煤炭、石油、電力先進的大型技術裝備仍依靠引進,國內技術研究開發和製造能力嚴重落後需求;我國至今尚不具備設計製造大型燃氣輪機的能力;沒有掌握設計大容量、高效率氣化爐的技術;尚沒有一座煤氣化聯合循環電站;在煤炭液化的工程放大、反應器技術方麵與國外相比存在差距;高壓直流輸電和可控串補等一些電網發展所必須的重要設備尚不能獨立製造。
我國在基礎研究、重點基礎研究(973)、國家高技術計劃(863)、國家攻關計劃等不同層次對能源科技研究與發展進行了部署。但是,與國際能源科技先進水平相比,我國還存在重大差距,主要表現為:(1)能源科研基礎設施薄弱;(2)係統化、工程化、產業化水平低,難以形成產業鏈;(3)創新能力不足,難以形成創新價值鏈。
2能源戰略發展思路及能源科技發展目標
我國人均占有資源不足,隨著經濟快速增長,麵臨著能源、資源供需矛盾突出、利用效率低下和環境汙染嚴重三大矛盾。為了經濟持續發展、社會全麵進步、資源合理利用、環境不斷改善,必須走新型工業化道路,建立資源節約型社會、實施可持續發展戰略。
根據我國資源情況及國內外形勢,筆者提出“節能優先,以煤為主,保障安全,多元發展”的可持續發展能源戰略,力爭實現GDP翻兩番、能源翻一番的戰略目標。
為實現上述目標,提出如下能源科技發展思路。
2.1要堅決貫徹節能優先的方針
節jie能neng要yao依yi靠kao產chan業ye結jie構gou調tiao整zheng和he產chan品pin升sheng級ji,提ti高gao能neng源yuan利li用yong效xiao益yi,還hai要yao依yi靠kao科ke學xue技ji術shu進jin步bu,強qiang化hua節jie能neng和he提ti高gao能neng效xiao。工gong業ye部bu門men能neng耗hao對dui能neng源yuan總zong需xu求qiu起qi著zhe支zhi配pei性xing作zuo用yong、建築和交通用能將成為能源需求增長的主要因素,要把工業、建jian築zhu和he交jiao通tong作zuo為wei節jie能neng和he提ti高gao能neng效xiao的de重zhong點dian。大da力li開kai展zhan節jie能neng共gong性xing關guan鍵jian技ji術shu的de研yan發fa與yu應ying用yong推tui廣guang,並bing將jiang節jie能neng與yu環huan保bao結jie合he起qi來lai,提ti供gong係xi統tong解jie決jue方fang案an。
2.2加強煤炭的清潔、高效開發與利用研究
woguoziyuantedianjuedingleyimeiweizhudenengyuanjiegouzaixiangdangchangshijianneibuhuigaibian。bixuyikaokejijinbu,tigaomeitanziyuandekantanliduheshengchandejizhongdu,kuodaxinzengmeitanchanliang;發展大容量高效低汙染煤炭直接燃料發電技術;從長遠看,要把發展以煤氣化為基礎的多聯產技術作為戰略選擇,力爭走出一條具有中國特色的清潔、高效的開發與利用道路。
2.3加強以油氣為主的能源安全保障體係研究
能源安全是關係國家安全的重要戰略問題,能源安全主要是石油安全問題。要采取綜合對策建立石油安全保障體係,包括:加強勘探開發、戰略儲備、備用產能、替代能源、預yu警jing機ji製zhi等deng。要yao通tong過guo科ke技ji進jin步bu,加jia強qiang國guo內nei油you氣qi資zi源yuan勘kan探tan和he開kai發fa,發fa展zhan節jie油you和he油you氣qi替ti代dai技ji術shu,開kai發fa利li用yong燃ran料liao電dian池chi汽qi車che等deng。此ci外wai,電dian網wang安an全quan是shi國guo家jia能neng源yuan安an全quan的de重zhong要yao方fang麵mian,必bi須xu加jia強qiang電dian力li輸shu配pei及ji電dian網wang運yun行xing安an全quan技ji術shu的de研yan究jiu。
2.4實施多元化科技發展戰略
核能是可以大規模替代化石燃料的清潔能源,是實現我國能源供應多元化的重要組成部分。我國應加速發展核能,力爭在2020年使核能裝機容量達l4000萬kW,在2030年以後使核電占我國總發電量的比例達到目前世界16%的平均水平,實現成為“核電大國”demubiao。hedianfazhanyaocaiyongxianjinhedianjishu,tongguozizhuyanjiukaifayuyinjinguowaixianjinhedianjishu,zhangwodisandaixianjinyashuidui,yicizuoweiwoguohedianfazhandezhuliduixing。tongshi,yanjiukaifayitigaohedianzhandeanquanxinghejingjixing、核廢物最少化為主要目標的第四代核能技術。
可再生能源和新能源是我國能源多元化發展戰略的重要組成部分。以降低成本、提高能效、因地製宜、多(duo)樣(yang)化(hua)利(li)用(yong)為(wei)發(fa)展(zhan)思(si)路(lu),重(zhong)點(dian)發(fa)展(zhan)生(sheng)物(wu)質(zhi)能(neng)發(fa)電(dian)和(he)轉(zhuan)化(hua)技(ji)術(shu),風(feng)力(li)發(fa)電(dian)技(ji)術(shu),太(tai)陽(yang)能(neng)光(guang)電(dian)和(he)光(guang)熱(re)利(li)用(yong)技(ji)術(shu)等(deng)。氫(qing)能(neng)是(shi)國(guo)際(ji)上(shang)新(xin)一(yi)代(dai)能(neng)源(yuan)研(yan)究(jiu)的(de)熱(re)點(dian),應(ying)開(kai)展(zhan)氫(qing)能(neng)的(de)製(zhi)備(bei)和(he)儲(chu)運(yun)技(ji)術(shu),以(yi)及(ji)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)究(jiu)。它(ta)是(shi)我(wo)國(guo)有(you)可(ke)能(neng)實(shi)現(xian)能(neng)源(yuan)技(ji)術(shu)跨(kua)越(yue)式(shi)發(fa)展(zhan)的(de)重(zhong)要(yao)領(ling)域(yu)。
3重點研究方向及建議
根據以上戰略思路,能源科技方麵,筆者嚐試性的提出重點研究方向。
3.1節能和能源效率的提高
實施節能優先,科技為本,政府引導,市場推動的發展戰略,大力推行提高能源利用效率和資源綜合利用技術,對能源生產、輸送、加工、轉(zhuan)換(huan)和(he)利(li)用(yong)的(de)全(quan)過(guo)程(cheng)實(shi)行(xing)節(jie)能(neng)管(guan)理(li)。使(shi)主(zhu)要(yao)產(chan)品(pin)能(neng)耗(hao)達(da)到(dao)國(guo)際(ji)先(xian)進(jin)水(shui)平(ping)。為(wei)實(shi)現(xian)能(neng)源(yuan)翻(fan)一(yi)番(fan)保(bao)經(jing)濟(ji)翻(fan)兩(liang)番(fan),建(jian)設(she)節(jie)能(neng)型(xing)社(she)會(hui)和(he)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)目(mu)標(biao)提(ti)供(gong)技(ji)術(shu)支(zhi)持(chi)。
在2010年前,堅持自主開發與技術引進相結合的路線,首選!能耗大且節能潛力大的工業、建築和交通等主要耗能領域,大力;推廣現有成熟、先進的節能技術,解決節能設備和產品的經濟實用、高可靠性、大批量生產的工藝和技術問題,實現跨越式發展,通過大規模應用達到普遍的節能;2010年後,大力發展節能高新技術,在新型能源使用及轉換技術、可再生能源技術、高效節能技術及產品等方麵取得突破,大幅度挖掘節煤、節油和節電潛力。
主要任務有:
(1)高耗能產業的節能降耗新工藝、關鍵技術及設備。大容量、高參數、高效率的常規燃煤機組,高效輸配電係統,聯合循環發電和熱電聯產等能源梯級利用技術,連鑄連軋工藝和餘熱回收、工業窯爐高效燃燒等技術。
(2)建築節能技術。開發和推廣新型建材和建築節能綜合技術,包括高效節能建築新材料、外牆外保溫技術、高效保溫門窗和熱反射保溫隔熱技術、先進冷暖空調係統及設備等。采用地源熱泵技術、被動式太陽房技術的生態建築。
(3)交通節能新技術。推廣節油新技術,發展先進節能內燃機技術(動力的柴油機化、新型燃燒係統和電子控製技術)、混合動力、車身輕量化技術(輕質材料、優化設計)。
(4)電力電子技術和調速電機節能技術。研發高電壓大容量變流元件、裝置、技術和新型電機驅動係統,為電機節能和電力係統節能提供關鍵技術和裝備,開發和推廣高效照明新光源和家用電器節能。
(5)gaoxiaorejiaohuanqiherexitongdejienengjishu。kaifaduozongxiangwoqianghuajishu,liutiyoudaozhendongjishu,mofenliqianghuajishudengnengliangchuandiqianghuajishu。yanjiukaifagaoxiaorejiaohuanqi,mofenliqi,jienengxinfengkongtiaoxitongdenggaonengxiaotongyonghuannengqi。gaoxiaozhilengyasuoji、高效加熱等。
(6)資源的綜合利用。發展和推廣能源的綜合利用技術,廢物回收利用技術,用能需求側管理與過程優化控製技術。
(7)製定和貫徹節能標準,建設節能信息監測係統。
3.2煤的經濟、高效、清潔開發利用技術
煤炭是我國主要的能源資源,也是保證我國能源穩定可靠供應以及可持續發展的基礎。
在煤炭開發方麵,一方麵麵臨可供建井的資源精查儲量不足;另一方麵,也麵臨著生產水平低、安全性差、產能不足而無法保證供給的風險。因此,必須依靠科技,實施高精度勘探和合理高效、與環境友好的開發戰略。
在煤炭利用方麵,主要矛盾在於:總量大而利用效率低;汙染嚴重,無法滿足可持續發展要求。必須發展大容量、高效、低汙染的煤炭燃燒新技術,同時,必須部署和重點研究以煤氣化為基礎的多聯產技術。
具體的可以分為以下六個方麵:
(1)深部地層煤炭資源開發技術。我國埋藏深度在1000–2000m的煤炭儲量約占總儲量的53.2%,目前我國已有多處礦井深度達到1000m,因此,解決好深井建設和開采安全將是深部礦井有效開采的關鍵。應加強深部聚煤盆地成煤理論、煤田構造規律研究,開發快速、經濟的煤炭資源高精度勘探技術,保障資源總量和可供建井、開采的精查儲量的勘探;研究開發深厚衝積層千米深井建設特殊施工技術,確保大型礦井和煤炭基地開發建設;研究開發適應深部嚴酷環境條件的煤炭高效安全開采工藝技術。
(2)大型礦井煤炭高效開采和洗選加工技術及配套裝備。研究開發具有機電一體化、自動化性能的高能力綜合機械化采煤技術裝備、煤礦快速掘進與支護技術裝備、具有自動化控製的提升和運輸裝備,以滿足大型礦井高產高效生產發展的需求;設計研製大型選煤廠自動化洗選成套設備及生產過程自動化控製係統;開發難選煤、高硫煤選煤設備;開發煤炭井工開采自動化技術和全礦區信息網絡監測監控及調度管理技術。
(3)煤炭資源環境友好開采技術。研究開發低滲透率的煤層氣開采技術,研製鑽井完井、采氣和集氣處理等關鍵技術裝備;探索煤層開采引起的岩層及地表移動規律,研究可控損害的采煤技術和工藝,提高資源回收率;開發礦井水資源化處理技術和煤矸石綜合利用技術,實現煤炭資源開發與環境友好協調發展。
(4)高效潔淨火力發電技術。超臨界和先進超臨界機組、大型循環流化床鍋爐、大型空冷機組的設計、製造、成套技術;煙氣汙染控製技術;火電機組先進控製、故障診斷、計算機仿真技術。
(5)燃氣輪機及聯合循環技術。通過消化吸收引進技術,在2015年左右自行研發有自主知識產權的先進重型燃氣輪機,具備自主設計能力;開展整體煤氣化聯合循環發電(IGCC)示範;發展分布式供能係統。
(6)中國新一代潔淨煤技術綜合發展計劃(Poly Gen Program)。該gai計ji劃hua是shi全quan麵mian帶dai動dong我wo國guo潔jie淨jing煤mei利li用yong的de關guan鍵jian技ji術shu,形xing成cheng具ju有you自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan和he核he心xin創chuang新xin能neng力li的de基ji礎chu技ji術shu體ti係xi,走zou出chu一yi條tiao具ju有you中zhong國guo特te色se煤mei炭tan清qing潔jie、高效開發與利用的道路。具體內容包括研究和開發大規模煤氣化技術,分離和淨化技術,先進燃氣輪機技術,煤炭合成油、醇、醚、氫技術,多聯產工廠設計和集成技術,多聯產工廠虛擬仿真技術等,並在2020年前建成若幹個大規模的以煤氣化為基礎的多聯產示範工程,為以後的大規模推廣奠定基礎。
3.3保障油氣供應安全,加強石油天然氣勘探開發技術
我(wo)國(guo)石(shi)油(you)需(xu)求(qiu)將(jiang)大(da)幅(fu)上(shang)升(sheng),而(er)產(chan)量(liang)增(zeng)長(chang)緩(huan)慢(man),對(dui)外(wai)依(yi)存(cun)度(du)日(ri)益(yi)增(zeng)大(da),需(xu)要(yao)開(kai)發(fa)油(you)氣(qi)勘(kan)探(tan)新(xin)技(ji)術(shu),發(fa)現(xian)更(geng)多(duo)的(de)油(you)氣(qi)資(zi)源(yuan)儲(chu)備(bei),為(wei)保(bao)障(zhang)石(shi)油(you)安(an)全(quan)提(ti)供(gong)支(zhi)撐(cheng)。主(zhu)要(yao)有(you)以(yi)下(xia)三(san)項(xiang):
(1)實shi施shi科ke學xue探tan索suo井jing工gong程cheng,用yong新xin理li論lun新xin技ji術shu探tan索suo油you氣qi的de新xin領ling域yu。國guo內nei石shi油you資zi源yuan整zheng體ti探tan明ming程cheng度du低di,尚shang有you一yi定ding潛qian力li。新xin區qu新xin領ling域yu的de展zhan開kai是shi石shi油you工gong業ye發fa展zhan和he儲chu量liang增zeng長chang的de關guan鍵jian。中zhong國guo石shi油you工gong業ye的de不bu斷duan發fa展zhan和he油you氣qi儲chu量liang的de增zeng長chang,每mei個ge時shi期qi都dou是shi同tong新xin區qu新xin領ling域yu的de戰zhan略lve展zhan開kai分fen不bu開kai的de,沒mei有you新xin區qu新xin領ling域yu的de展zhan開kai就jiu不bu會hui有you新xin的de含han油you氣qi區qu帶dai的de發fa現xian,這zhe樣yang就jiu會hui失shi去qu新xin的de戰zhan略lve接jie替ti區qu和he新xin的de勘kan探tan目mu標biao,勘kan探tan工gong作zuo的de發fa展zhan就jiu會hui停ting滯zhi不bu前qian。科ke學xue探tan索suo井jing是shi通tong過guo地di質zhi綜zong合he研yan究jiu和he物wu探tan技ji術shu攻gong關guan確que定ding有you利li的de有you可ke能neng獲huo得de戰zhan略lve性xing突tu破po的de地di區qu,並bing對dui該gai區qu作zuo出chu綜zong合he評ping價jia,將jiang綜zong合he研yan究jiu、地質理論創新、科技攻關、科學探索突破和遠景評價等作為一體化的係統工程,經過鑽井、錄井、測井、ceshidengzuixinjishudeyingyongheduogongzhongxietongzuozhan,youkexueyijudikaizhanfengxiantansuo,yifaxiandaxingyouqitianweimubiao,lilunyushijianxiangjiehe,buduantuidongxinlingyudefaxianhefazhan,cujinchuliangdezengchang,jinerjiasushiyougongyedefazhan。90年代,這一工程的實施發現了陝北氣田和吐哈油田,從理論和技術上大大促進了勘探進程,有必要繼續堅持。
(2)油田開發技術。經過四、五十年的開發曆程,大慶、勝利、遼河等油區的主要注水老油田,都已進入了開發後期,其綜合含水已達到80%以上,有的甚至高達90%,以yi致zhi開kai采cai成cheng本ben增zeng加jia,產chan量liang下xia降jiang,包bao括kuo大da慶qing油you田tian在zai內nei的de已yi開kai發fa油you田tian已yi麵mian臨lin產chan量liang總zong遞di減jian的de形xing勢shi。另ling一yi方fang麵mian,雖sui然ran經jing過guo多duo方fang努nu力li采cai取qu各ge種zhong強qiang化hua的de增zeng產chan挖wa潛qian措cuo施shi,依yi靠kao注zhu水shui這zhe種zhong技ji術shu其qi石shi油you最zui終zhong采cai收shou率lv也ye隻zhi能neng達da到dao33.4%,單dan純chun依yi靠kao注zhu水shui開kai發fa這zhe項xiang技ji術shu已yi難nan以yi滿man足zu石shi油you工gong業ye發fa展zhan的de需xu要yao,必bi須xu盡jin快kuai研yan究jiu各ge種zhong提ti高gao石shi油you采cai收shou率lv的de高gao新xin技ji術shu,並bing將jiang其qi產chan業ye化hua,以yi提ti高gao已yi探tan明ming儲chu量liang的de資zi源yuan利li用yong率lv。
(3)非常規油氣資源的勘探開發技術,及油砂、油頁岩等遠景資源利用的技術儲備。
3.4先進核能技術
我wo國guo核he電dian發fa展zhan技ji術shu路lu線xian是shi通tong過guo自zi主zhu研yan究jiu開kai發fa與yu引yin進jin國guo外wai先xian進jin核he能neng技ji術shu,掌zhang握wo第di三san代dai先xian進jin壓ya水shui堆dui,以yi此ci作zuo為wei我wo國guo核he電dian發fa展zhan主zhu力li堆dui型xing。同tong時shi組zu織zhi力li量liang通tong過guo自zi主zhu創chuang新xin,研yan究jiu與yu開kai發fa以yi提ti高gao核he電dian站zhan的de安an全quan性xing、經濟性、核廢物最少化為主要目標的第四代核能技術。
主要任務有:
(1)第三代先進壓水堆核電技術。通過自主研究開發與引進吸收國外先進核能技術,設計安全、經濟、環保型的第三代核電機組,形成係列化、標準化,在“十一五”期間,建設一套當時最先進的百萬千瓦級壓水堆示範核電機組。
(2)新一代先進水堆核電技術。研究開發一體化壓水堆和超臨界水堆核電技術。力爭在2020年左右建成工業規模的一體化原型壓水堆核電站。
(3)超高溫氣冷堆核電技術。超高溫氣冷堆采用模塊化技術,用於核能發電和製氫。2010年前建成一座十萬千瓦級高溫氣冷堆示範性電站。開展高溫氣冷堆製氫堆外實驗回路研究,以及反應堆和製氫裝置耦合技術研究,2010年前建成與10MW高溫氣冷實驗堆相耦合的製氫裝置。
(4)快中子增殖堆的核電技術。利用試驗快堆進行鈉設備考驗,MOX混合燃料研製、錒係核素和長壽命裂變產物嬗變研究。開展原型快堆核電站關鍵技術和工程設計研究,爭取在2020年前建成原型快堆核電站。
(5)先進的核燃料循環技術。開展與PUREX流程合理銜接的高放廢液分離技術研究,進行高放廢液分離擴大熱試驗,研發新的全分離後處理流程。在2010年建設中試廠。
3.5先進可靠的電力輸配係統
為實現“西電東送、全國聯網”的電力係統發展目標提供必要的技術保證,支持建成先進可靠的國家電力輸配係統,滿足各種電源電力輸出和用戶對電力供應優質、低價的需要。
研究采用當今國內外先進技術和設備,解決電力輸配係統發展和運行中的重大關鍵性技術問題,通過試驗或示範工程加以推廣應用;加強前瞻性技術的研究和開發,並組織聯合攻關,提升科技創新能力和國際競爭力,為持續發展奠定基礎。
到2020年時,使我國輸配電技術總體達到國際先進水平,其中電力係統調度自動化、控製保護、仿真分析等技術達到國際領先水平。
(1)超大容量遠距離輸電技術。研究開發:±600kV-±750kV高壓直流輸電技術,提高交流500kV線路輸電能力的綜合技術,交流500kV以yi上shang等deng級ji高gao電dian壓ya輸shu電dian技ji術shu,大da容rong量liang和he新xin一yi代dai電dian力li電dian子zi技ji術shu在zai電dian力li係xi統tong中zhong的de應ying用yong,超chao導dao輸shu電dian技ji術shu,新xin型xing合he成cheng材cai料liao在zai輸shu電dian工gong程cheng中zhong的de應ying用yong等deng,通tong過guo試shi驗yan或huo示shi範fan工gong程cheng予yu以yi實shi現xian,以yi滿man足zu我wo國guo西xi電dian東dong送song1億kW的要求。
(2)超大規模互聯電網安全保障和防禦體係。研究開發:防fang止zhi大da電dian力li係xi統tong穩wen定ding破po壞huai和he連lian鎖suo性xing故gu障zhang發fa生sheng的de技ji術shu,基ji於yu廣guang域yu相xiang量liang測ce量liang技ji術shu的de大da電dian網wang監jian控kong係xi統tong,大da規gui模mo電dian網wang互hu聯lian的de仿fang真zhen分fen析xi技ji術shu和he手shou段duan,電dian網wang調tiao度du自zi動dong化hua、控製保護、tongxinxinxixitongjishudeng,weijianliguojiajidianwanganquanbaozhanghefangyutixitigonglilunjichuheguanjianjishu,yibaozhangdaguimohuliandianwangdeanquanwendingyunxing,tigaodianligongyingdekekaoxing,manzudianliziyuandeyouhuapeizhi、電網運行的經濟性和電力市場等要求。
3.6可再生能源規模化利用技術
以降低成本、提高效率、因地製宜、多樣化利用為發展思路,研究開發可再生能源規模化利用技術,重點突破可再生能源發電技術、生(sheng)物(wu)質(zhi)液(ye)體(ti)燃(ran)料(liao)轉(zhuan)化(hua)技(ji)術(shu)和(he)太(tai)陽(yang)能(neng)建(jian)築(zhu)一(yi)體(ti)化(hua)技(ji)術(shu),對(dui)我(wo)國(guo)多(duo)元(yuan)化(hua)能(neng)源(yuan)結(jie)構(gou)和(he)社(she)會(hui)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)發(fa)揮(hui)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong),尤(you)其(qi)對(dui)保(bao)障(zhang)農(nong)村(cun)經(jing)濟(ji)發(fa)展(zhan)和(he)解(jie)決(jue)邊(bian)遠(yuan)地(di)區(qu)供(gong)電(dian)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)。力(li)爭(zheng)到(dao)2020年,可再生能源發電的裝機總容量達到1.16億kW,其中小水電8000萬kW、風電:2000萬kW、生物質發電1500萬kW,光伏發電100萬kW。另外,用可再生能源生產液體燃料1500萬t。
(1)大型風力發電技術。開發兆瓦級變槳距變轉速風電機組技術,以及雙饋異步和低速同步;(無齒輪箱)發電機兩種類型風!電機組技術。研究海上風電機組;基礎結構,耐腐蝕性能,海上輸電係統。開展海上風電場示範。
(2)生物質發電和液體燃;料轉化技術。研發生物質熱解氣化,纖維素類原料製燃料乙醇,生物質直接或間接液化合成醇、醚、油,植物油改性燃料油,生物質製氫,以及城市垃圾綜合利;用等技術。
(3)生物質綜合利用係統。研發能源作物種植、高效氣化發電係統和液體燃料轉化係統一體化工程。關鍵技術有:能源植物種植及生態環境安全,生物質/煤混合發電,低熱值燃氣燃燒技術和發電設備。
(4)高性價比太陽能電池。薄膜式、疊層式和其它新式太陽電池。電池材料的國產化和新穎電池材料。先進製造工藝。製造和測試設備的國產化。
(5)太陽能綜合利用技術。太陽能建築一體化。空間光伏發電,太陽能熱發電,大型並網發電安全技術。太陽能製氫。
(6)kezaishengnengyuanjishudetuozhan。xiaoshuidianjizuxinjishuhedianzhanzidonghuaxitong。haiyangnengdulifadianyuzhidanshuixitong。taiyangnengyubandaotizhaoming。xinyidaidireliyongjishu。
3.7氫能與燃料電池
21世紀,以氫能和燃料電池為基礎的氫能經濟有望成為人類可持續發展的理想選擇。麵向本世紀中葉將實現氫能經濟的遠景,2020年之前將以技術的全麵突破和產業的重點發展為目標,分階段推進我國氫能和燃料電池技術發展進程。
2008年前,以PEM燃料電池及其車用動力係統為主攻方向,通過技術研發與商業化示範考核,建立技術平台,形成主流技術;2015,形成氫能燃料電池動力係統的成熟、成套技術,在主要應用領域具備與傳統技術的商業競爭力;2020年,實現若幹重點城市和多個重點領域大規模化商業應用,並實現新一代製氫、儲氫技術的商業示範。
主要任務有:
(1)製氫、儲氫技術。發展小型高效天然氣製氫;發展大規模煤氣化製氫技術;研究核能和可再生能源製氫技術;開展輕質超高壓儲氫瓶、新型高容量金屬氫化物、碳納米管等儲氫技術的基礎研究和技術開發;實施重點城市供氫網係統示範工程。
(2)燃料電池技術。開展新型電催化劑、電解質膜等重要材料以及電極、雙極板等關鍵部件的基礎研究和工程開發;發展燃料電池堆、燃料電池輔助裝置、燃料電池發動機等係統集成技術及其產業化體係。
(3)氫能燃料電池動力係統技術。研發應用於交通、電力、通訊和國防等領域的氫能燃料電池係統。
(4)國家氫能技術標準體係。