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1、国家重点研发计划重点专项实施方案(征求意见稿)专项名称:可再生能源与氢能技术所属领域:能源实施年限:2016-2020二O一五年七月目录一、意义和必要性1二、国内外现状和发展趋势3(一)、国外相关技术、产业和应用现状及发展趋势3(二)、国内相关基础、己有部署安排及取得的重大成果.11(三)、国内外现状比较16(四)、本专项拟解决的重大科学问题和重大技术瓶颈.21三、目标及主要任务23-)总体目标23(一)主要任务与具体目标24方向1:太阳能光伏25任务:光伏系统及平衡部件技术251任务,高效率低成本太阳电池技术262任务:太阳电池和光伏系统实证与测试技术273方向2:太阳能热利用28任务:基于
2、高参数的高效太阳能热发电基础研究涮任务,太阳能热发电系统集成与关键装备技术研究295任务:太阳能区域供暖技术研究与系统示范296方向3:风能30任务:中国典型风资源特性及其对大型风电叶片翼型族优化设7计影响研究31任务:兆瓦智能化风电机组关键技术研究利任务;兆瓦级风力发电公共试验平台研发.三任务,基于大数据和互联网的风电场设计与运维关健技术研10究33任务:海上风电场开发成套关键技术研究及示范沏方向4:生物质能34任务:生物质液体燃料清洁制备与高效利用3512任务t生物质燃气高效制备与高值利用三任务:生物质先进燃烧和热电联产三任务:藻类等能源植物规模化培育及燃料转换那方向5:地热能38任务:干
3、热岩工程化开发利用关键技术研发与示范S16任务:水热型储层改造及高效增产关键技术研发与示范潮方向6:海洋能40任务:海洋能资源特性及高效转换利用机理方法研究如(任务:海洋能利用核心装备技术与实海况发电系统4119方向7:氢能42任务:氢的绿色制备、高密度储运及高效利用基础研究422任务氢的绿色制取与高效储运技术及示范4221任务:燃料电池发电技术物方向8:可再生能源综合利用44任务:风光大规模应用的环境影响4523任务:西部省级以可再生能源为主系统的研究及示范45M任务:东部城市以可再生能源为主系统的研究及示范犍任务,以可再生能源为主的独立微能源系统研究及示范瘀四、资金需求48五、组织实施方式
4、与保障措施48(一)组织实施机制48(二)保障措施48六、效益与风险分析49(一)效益分析49(二)风险分析50I1.1.51七、其他说明和附件IV一、意义和必要性当前日趋严峻的能源及环境问题,已经在全世界形成了规模化开发利用非化石能源的大趋势。我国作为最大的发展中国家、世界第二大经济体和碳播放总量最大的国家,已经在实现能源低碳化和经济转型方面做出了庄严承诺.习总书记宣布,中国计划在2030年左右达到二氧化碳措放峰值,到2020年非化石能源占一次能源消费比!应提海到15%左右,2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右:2015年6月底,我国向联合国气候变化框架公约秘书处提交强化应
5、对气候变化一中国国家自主贡献9文件,成为第十五个提交国家自主贡献的缔约方。在中央财经领导小组第六次会议上,习近平发表重要讲话强调,面对能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势,保障国家能源安全,必须推动能源生产和消费革命,要着力发展非煤能源,形成煤、油、气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供应体系。同时,为落实党中央、国务院关于生态文明建设的有关要求、有效应对气候变化和推动故略性新兴产业发展,各方都对大力发展非化石可再生能源提出了极的要求,必须通过比H前更有力的举措实施推动,切实实现可再生能源的持续规模化增速开发和经济性提升。因此,有必要尽快启动并实施可再生能源与氢能技术重点专项,推动可再生
6、.能源与氢能等安全、清洁能源的大规模、低成本开发利用,为实现国家战略发展目标提供科技支撑。可再生能源与狙能盘点专项中的可再生能源形式主要包括太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等,具有资源潜力大、可持续利用、开发利用的环境影响小等特点;氧能是可再生能源大规模利用的一种新型载体,具有可大规模储存、输运便跳、清洁环保等特点。我国已将可再生能源列为国家战略性新兴产业。国家中长期科学和技术发展规划纲要(2OO&2O2O年)(国发(2006)6号)明确将“可再生能源低成本规模化开发利用“列为优先主题,将氢能及燃料电池技术列为前沿技术。国家可再生能源中长期发展规划(发改能源(27)2174号)提出“提高
7、可再生能源在能源消费中的比重,推进可再生能源技术的产业化发展2014年I1.月国务院印发的9能源发展战略行动计划(2OI42O2O)(国办发(2014)31号)中提出“加快发展可再生能源,到2020年非化di能源占一次能源消我比重达到15%”,“大力发展风电,加快发展太阳能发电,积极发展地热能、生物质能和海洋能,提高可再生能源利用水平”:明确将光伏、太阳能热发电、风电、生物燃料、地热能利用、海洋能发电、级能与燃料电池等列为能源科技创新战略戊点方.向。2015年4月发布的中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见中提出“调整能源结构,发展清洁能源、可再生能源,不断提高非化石能源在能源消费结构中
8、的比重”,“加快风电、太阳能光伏发电等新材料、新装备的研发和推广,推进生物质发电、生物质能源、沼气、地热、浅层地温能、海洋能等应用,发展分布式能源”,“推进节能发电调度,优先调度可再生能源发电资源2015年5月,国务院发布的中国制造20253(国发(2015)28号中提出“持续提高绿色低碳能源使用比率”、”推进新能源和可再生能源装备发展”2015年7月国务院发布的6关于积极推进“互联网+”行动的指导意见3(国发(2015)40号),在“互联网+”智慧能源方面提出“加强分布式能源网络建设,提高可再生能源占比,促进能源利用结构优化”、“促进非化石能源与化石能源协同发电以及建设以太阳能、风能等可再生
9、能源为主体的多能源协调瓦补的能源瓦联网:因此实施可再生能源与氢能技术重点专项,对顺应国际能源技术发展趋势,促进我国能源转型,推动能源消费革命、供给革命和技术革命,实现清洁、低碳、安全和可持续发展具有重要意义。近年来,我国在可再生能源及氢能开发利用、奘备研制等方面已经取得重大成绩,光伏、风电、太阳能热利用等产业和利用规模世界第一。可再生能源与氢能产业成为我国未来经济增长的主要动力之一,也是我国在未来占领国际战略制高点的优势产业之一。但目前行业发展正面临严重的国际竞争压力。在环境和能源的双重压力为了占据全球竞争的领导地位,发达国家大幅度增加可再生能源科技投入,并针对我国发起系列技术贸易壁垒,压迫我
10、国产业空间。美国政府十分重视可再生能源技术的研发,奥巴马新能源计划提出,未来10年内投入1500亿美元资助替代能源的研发。德国政府在2011年至2015年间,共投入35亿欧元用手可再生能源技术研发.此外,为有效制约我国可再生能源产品制造业持续发展,欧美国家不断通过制定可再生能源产业的部分扶持政策及补贴措施、制定限制我国产品进口政策等方式,针对我国光伏发电等新能源产品发起了“双反贸易壁垒。面对这种形势,我国可再生能源与氧能产业唯有进行技术创新,抢占国际前沿技术研发和标准制定的先机,才能提升相关产业在全球能源领域的话语权,不断提升我国可再生能源产业国际地位。与此同时,相比我国可开发的资源潜力,可再
11、生能源及氢能产业未来还有巨大的市场空间,未来将继续保持快速发展的态势,但当前己显露出弃风、弃光严重和显性成本较i造成的发展速度缓慢等问题:可再生能源技术水平以及在终端能源消费的份额与发达国家相比仍有较大差距,原创技术严IR缺乏,效率世界纪录及设计工具软件基本来自国外:行业仍存在大量制约健康持续发展的共性关键技术问翘亟待突破,一些产业关键的生产装备和关键材料尚未形成国产化,还依赖进口:技术研发投入严重不足:没仃形成与产业规模相匹配的具仃世界影响力的国家级公共平台:以物联网、云计算、大数据等信息化和互联网技术,对产业信息化、智能化升级提出新的要求。因此为实现可再生能源的规模化发展和经济性提升,亟需
12、通过建立适合我国资源环境特点和能源结构的技术创新体系与重点领域研发计划,开发自主知识产权的可再生能源与氢能关键技术,切实解决制约我国可再生能源规模化开发的科学问题与技术瓶颈,支推我国可再生能源大规模低成本开发利用,不仅支持产业规模维续保持世界第一,还需支掾技术尽快赶超世界先进水平。综上,为落实我国能源革命的本质需求和对世界的庄严承诺,实现党中央对我国能源经济发展和生态文明建设的大政方针,迫切需要“十:五”期间实施可再生能源与氢能技术重点专项,发展太阳能、风能、生物质能、氢能等清洁能源技术,作为推动能源生产和消费革命的重要抓手,推动可再生能源与氢能产业健康有序发展,引领国家绿色低碳能源故略实施及
13、生态文明建设。二、国内外现状和发展趋势(一)、国外相关技术、产业和应用现状及发展趋势当前,世界主要国家均加快向绿色、多元、离效的可持续能源系统转型.可再生能源发展速度加快:技术持续进步,产业规模不断增大,成本大幅下降.可再生能源产业规模巨大,欧美及日本等发达国家近几年可再生能源年新增发电容量持续超过化石能源,风能、太阳能等可再生能源技术在有些国家和地区已经实现平价上网,预计在2O2O2O3O年期间,将实现和常规能源完全竞争。发达国家大幅度增加可再生能源科技投入,力图占据全球竞争的领导地位:可再生能源装机和在终端能源消费中的比例持续增加,美国、镌国、丹麦等国家分别提出了到2050年可再生能源占电
14、力消费8O%100%的发展目标,并已开始探索以可再生能源为主的新型能源体系。同时世界各发达国家均将纨能燃料电池纳入国家能源战略体系,辄能燃料电池产业已取得系列重要进展。太阳能光伏方面,技术继续沿着高效率、低成本方向持续进步。光伏系统应用方式和范围不断增多,技术性能不断提高,成本不断下降,全产业链的技术进步还有很大潜力,在过去的十年中,光伏组件和系统的成本降低了90%。晶体硅电池仍占据全球市场的统治地位,HIT,IBC,PERC等高效晶体硅电池是高端市场主流,日本松卜.公司和美国SUnpOWCr公司占其主要份额。磷化锦、铜钢馀硒、硅薄膜等薄膜电池在军事、建筑、移动能源等细分巾场上具有应用潜力,F
15、iNtSo山公司确化镉组件实验室效率突破186%,产能接近2吉瓦光伏系统能效比持续提高、发电成本不断下降,德国、日本等国家的光伏系统平均能效比达到80%部分国家实现光伏平价上网,兆瓦级光伏集中并网逆变器、支路型光伏并网逆变器等关键部件产品的可靠性进一步提升,100OV以上光伏直流汇集系统及其变流器开始研制,无水(少水)清洁装置、光伏阵列巡检机器人、火灾巡检飞行器等自动化运维装置少量应用,PVSYST、HE1.1.oS3D、PV-So1.等光伏电站设计分析工具朝着精细I化方向发展,开发了物理粉碎法、焚烧热能利用法、物理化学法等针对不同光伏组件的网收技术,各项技术的综合应用促进了光伏发电成本下降、系统能效比提高。欧洲沙漠太阳能发电计划DESERTEC、亚洲超级电网等大型计划正在积极策划,支撑上亿千瓦光伏发电基地的跨国界电力输送,围绕超大规模光伏发电及其送出的相关研究成为热点。预计在未来的十年中,技术进步和成本降低的潜力巨大,2025年前在世界大部分地区实现和常规能源的完全竞争.在产业方面,全球己经形成完备的光伏产业体系,企业向更大规模、更集约方向发展2014年我国光伏组件产量3560万千瓦,占全球市场份额高达70%,光伏产品产量连续八年位居全球首位:我国新增光伏装机容fiU060万千瓦,位居全球第一。欧盟、美国、日本等建立了国家实验室、公共研究测