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          电力行业十二五规划科技创新解读篇

          1、基本思路
            科技创新要以实现电力工业科学发展为中心,强化科技创新,提升技术装备自主化水平,依靠科技进步,促进快速和可持续发展。注重绿色电力技术的开发应用,以重大项目和示范工程为依托,重点推进全国联网,特高压、智能电网、西电东送,高效洁净燃煤发电、可再生能源发电、电力环保和节能降耗技术及其设备的开发应用。以增强电力科技自主创新能力为重点,加强战略性、前沿性、基础性重大技术的研发。坚持自主开发与引进消化吸收相结合,加强产学研用的结合,注重具有自主知识产权技术的开发及产业化,实现电力产业的技术提升和跨越式发展。
          2、总体目标
            2015——努力使我国发电技术整体接近和部分达到世界先进水平,前沿技术的研究与发达国家同步。特高压、大电网和自动化等电网技术保持国际领先水平,占领世界新能源发电及接入技术制高点,引领世界智能电网技术发展方向。
            2020——努力使我国发电技术整体位于世界先进水平,部分技术领域处于国际领先水平。继续保持电网技术整体引领世界发展。
          【解读】
            进入新世纪以来,我国电力工业整体技术水平得到快速提升,部分领域已经达到较高水平。超(超)临界燃煤发电机组世界装机数量最多、外高桥三期100万千瓦超超临界机组性能考核指标世界第一;特高压电网建设运行多项技术世界领先。但是在新能源技术开发利用、其它形式清洁煤发电高效利用等方面与世界先进水平相比还存在较大差距。因此,要在保持已有技术优势的基础上,密切跟踪世界能源技术发展趋势,结合国情加大技术创新的力度,为我国电力工业发展提供有力支撑。
          3、发展重点
            水电技术。攻克复杂地质条件下超高混凝土拱坝、超高心墙堆石坝、超大型地下洞室群开挖与支护技术等关键技术难题;结合我国西南水电工程建设,针对大直径、深埋长隧洞、高水头大容量机组、高地震区水工建筑物,高山峡谷交通困难地区水电站的快速施工开展相关研究。
            研究大型复杂水电站群的优化规划技术、流域梯级水电站群多目标联合运行与优化调度技术、水文水情预测预报技术的研究。
            研制高效、高参数水轮发电机组。掌握100万千瓦级混流式水电机组、30万千瓦级抽水蓄能机组、6万千瓦级灯泡贯流式水电机组、大型冲击式水电机组核心关键技术并实现自主设计和制造。
            开展建立生态环境友好的水电建设体系研究。进行流域梯级开发环境规划与环境影响评价与预测方法研究,提出流域环境保护的对策与措施。利用全球卫星定位系统(GPS)(特别是国内北斗卫星定位系统)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)技术建立典型流域环境状况的动态管理系统。
          【解读】
            十二五将加大电源结构调整的力度,水电发展面临大力发展的新阶段。流域开发及地质构造的复杂性,客观要求技术开发和科技支撑必须密切结合国情和工程特点。因此必须围绕流域梯级开发运行管理、复杂地质构造工程建设、水电设备选型和运行维护等方面开展技术创新工作。此外,随着水电建设对环境影响要求的逐步提高,必须加大建立生态环境友好的水电建设体系相关课题的研究。
            火电技术。研发具有自主知识产权的超超临界60万千瓦等级和100万千瓦等级各系列机组设计、制造和运行技术;掌握600超超临界发电机组高温材料技术。逐步开展120-150万千瓦等级的超超临界机组的研究。加快具有自主知识产权的锅炉和电站用耐热合金钢管及耐热合金钢大型锻件的研制,积极进行630及以上高温材料,特别是700高温材料开发研究,跟踪国际上700超超临界发电研究计划项目发展动态,研究700超超临界发电技术可行性和技术路线,掌握其关键技术。
            掌握大型超临界循环流化床锅炉设计和制造技术。掌握100万千瓦机组空冷系统设计和设备制造及运行技术。掌握大型IGCC机组设计集成技术和煤气化、煤气高温净化等关键技术,开展IGCC发电技术的示范和商业化运行。开展煤气化为基础的多联产、煤基制氢的基础性研究、试验研究和工程示范。
            掌握E级和F级燃气轮机核心部件的制造技术,F级燃机中低热值合成气的改造设计技术,以及E级和F级中低热值燃机制造技术,实现关键型号燃气轮机自主设计制造。研制适合分布式供能的微小型燃气轮机发电机组。开展海水淡化技术以及电-水联产研究和工程应用。
            重点安排如下示范工程建设:4050万千瓦级IGCC发电和多联产示范工程;700超超临界发电技术示范工程;100万千瓦级超超临界褐煤发电示范工程;高效节能环保节水型燃煤发电示范工程;中/低热值燃气蒸汽联合循环发电装置及关键技术的研发与示范,煤层气发电示范工程。
          【解读】
            一次能源结构决定了我国在相当一段时间以化石燃料为主要能源。火电装机仍然在发电装机中占有决定性地位。因此,实现电力的绿色发展,必须开展化石燃料的高效清洁利用的研究。虽然我国超超临界机组建设发展很快,整体装备制造能力有所提升,但总体技术是以引进消化国外先进技术为主,机组尚未经历长期运行时间考验,加之主要材料依赖进口,因此,系统消化引进技术并在此基础上进行创新,形成自主知识产权,将成为研发的重点。我国燃气轮机发电,经国家组织的打捆招标,市场换技术,取得了较大的发展,但燃机核心部件的制造技术尚未掌握,因此,加大研发力度,加快自主化进程十分迫切。IGCC发电技术,目前西安热工院已开发出两段式气化技术并在天津开展示范工程建设。适合中国国情各种燃料的IGCC气化技术仍需要深入研究,实现技术突破,降低工程造价。
            核电技术。研究开发大型先进压水堆核电站技术,消化吸收AP1000核电站技术,重点开展CAP1400技术研发和压水堆重大共性技术研究,形成自主知识产权的CAP1400核电站技术品牌,并开展CAP1700技术预研,提高二代加核电站安全性和经济性。开展自主化核电软件开发领域的应用研究。开展20万千瓦高温气冷堆技术,以及制氢、超临界发电、氦透平发电等研究;开展实验快堆运行及相关试验验证和示范快堆技术研究。
            开展核电站运行管理、核燃料元件、动力堆乏燃料后处理、分离嬗变、高放废物长期暂存以及核共性与应用等方面技术研究。完成后处理中试厂运行试验,攻克商用后处理厂工艺流程及关键设备的设计制造技术,掌握高放废物处理技术。建立能适应核电大规模发展的核燃料供应体系,推动核燃料循环利用技术的研究。
            重点安排如下示范工程建设:CAP1400压水堆示范工程;高温气冷堆发电示范工程;快堆发电示范工程;大型核废料处理示范工程;小型模块化核电工程。
          【解读】
            国家已确定,通过核电自主化依托项目,引进最先进的第三代压水堆技术,并在此基础上加以消化、吸收和创新,尽快实现我国先进压水堆的自主设计、自主制造、自主建设和自主运行目标。
            核电发展要以我为主、统一方案、成熟技术、先进创新、安全经济。坚持压水堆-快中子增殖堆/高温气冷堆-核聚变技术路线。以引进第三代先进核电示范工程为依托,加快消化和再创新,全面掌握新三代核电工程设计和设备制造技术。同时应开展高温气冷堆技术研究及工程示范,开工建设快中子增殖堆示范电站。组织核聚变技术攻关,争取走在世界前列。

            可再生能源发电技术。在风力发电方面:研发具有自主知识产权的大型陆上及海上风力发电关键技术。开展适合国情的大型风电场资源评估和风电场规划设计技术以及监控技术研究;掌握具有完全自主知识产权的5兆瓦风电机组整机及关键部件的设计制造技术,掌握海上风电场建设、电力传输、远程监控及应对极端情况的关键技术,实现产业化应用。开展大型风电场安全并网技术研究工作,特别是千万千瓦风电基地输送和消纳相关技术研究。重点安排如下示范工程建设:甘肃酒泉千万千瓦风电基地(输送和消纳)示范项目;海上风电工程示范。
            在太阳能发电方面:研究低成本、低污染、高效率的太阳能电池技术,开展大规模太阳光伏系统技术研究,掌握不同类型光伏发电系统设计集成、运行控制及保护技术。发展光伏发电系统规模化应用技术;建设10万千瓦级光伏电站,掌握其系统集成及装备技术。研究太阳能热发电热电转换材料和核心部件及大规模储热技术。开展大规模太阳能热发电技术研究,掌握5兆瓦单塔的多塔并联技术,完成5万千瓦槽式太阳能热发电系统及关键部件的设计与优化。发展10万千瓦级太阳能热发电技术,实现具有自主知识产权的太阳能热发电技术。开展多塔超临界太阳能热发电技术的研究,实现30万千瓦超临界太阳能热发电的商业应用。重点安排如下示范工程建设:大规模太阳能热发电示范工程;大规模并网光伏发电系统示范工程。
            其它新能源方面:地热发电、潮汐发电技术取得新的进展。基本掌握燃料电池发电技术,建成试验电站。开发储能和多能源互补系统的关键技术,实现可再生能源稳定运行。开展多种类型分布式发电示范工程。
          【解读】
            可再生能源发电将是未来一段时间我国能源发展的重点领域。我国的可再生能源发电刚刚起步,规模化发展必须在相关技术的研发和产业化方面加大力度并有所突破。风电发展已具备一定基础和规模,需要在核心技术和总体上提升。MW级并网太阳能电站国内刚刚开始工程示范,大型光伏电站、特别是太阳能热发电技术将是研究的重点。与可再生能源发展相配套的电力输送、消纳、运行管理技术也必须同步进行开发研究。
            电网技术。以智能电网为导向的提高电力系统整体效率和安全性的关键技术及节能、节电技术。
            研究大容量输电、灵活交直流输电和新型输电技术,高海拔、高寒等复杂环境下特高压交直流输电技术,紧凑型和同塔多回线路技术。实现1000千伏交流及±800千伏直流特高压设备制造和试验的技术升级,实现关键技术自主化;开发灵活交流输电技术,实现柔性输电设备国产化;研究轻型直流技术与工程应用;开展±1100千伏直流输电关键技术研究及其工程应用;研究超导输配电技术的工程应用。
            开展电网灾变防治技术研究;开发电网安全评估和全寿命周期管理评价技术,提高电网抵御自然灾害的综合能力;开展智能电网技术研究;建立智能化输配电及供用电系统,开展分布式电源接入、集中/分散式储能等关键技术研究和应用。开展电力需求管理技术和电网调度控制技术的研究和推广应用。
            开展大规模间歇式电源并网技术研究,并在集中接入、送出方面取得技术突破,促进可再生能源利用;掌握多能互补系统的规划、运行控制和能量管理技术;开发并掌握大规模储能关键技术、工艺与核心设备。
            重点安排如下示范工程建设:±1100千伏级直流输电示范工程;大规模间歇式电源并网输变电示范工程;区域智能电网示范工程;与大电网并网的风//储互补示范工程;超导输配电技术工程示范等。
          【解读】
            中国电网建设和运营已经发展到一个新的历史阶段。新能源的快速发展,电源结构的调整,能源基地的建设,对电网规划、建设、运营管理都提出了新的要求,因此,充分借鉴世界电网、特别是智能电网的经验,结合中国国情,以智能电网为导向,围绕提高电力系统整体效率和安全性开展相关技术的研发和工程示范应用十分必要,这也是实现能源结构调整的技术基础。
            电力环保技术。开展大型烟气干法、半干法和氨法脱硫技术的工程应用研究;掌握烟气脱硝装置及脱硝催化剂核心技术;开展活性焦脱硫、超低NOx 燃烧和低温脱硝技术,废水零排放等技术研究;掌握高效除尘技术(包括电除尘、布袋除尘和电袋复合除尘);开展火电机组低能耗CO2捕集技术和资源化利用研究;沿海火电环保循环利用技术研究。开展多污染物协同控制技术研究。开展水电开发流域和库区生态保护、风力发电、太阳能等相关环境保护工作研究。
            重点安排示范工程:高效节能环保节水型燃煤发电示范工程,火电厂海水循环冷却、海水淡化、制盐化工、海水养殖等循环经济示范工程。
          【解读】
            电力工业的发展必须解决好环境和生态保护问题,围绕着中国能源结构和资源分布特点需要开展针对性的环境保护技术研究。针对化石燃料及北方缺水特点开展相关污染物协同脱出及节水工艺技术研发应用。针对新能源特点,重点开展其对生态环境的影响研究。最终实现中国电力的绿色可持续发展。
          4、超前开展前沿技术攻关
            超前部署和开展前沿技术攻关。包括:海洋能发电技术;新概念太阳电池技术;第四代核电技术,新型燃料反应堆技术,核聚变技术;天然气水合物开发与利用技术;氢能利用技术等。开展烟气重金属、超细粉尘控制及其它污染物排放治理技术研究。
          【解读】
            21世纪世界经济高速发展、资源短缺及地缘政治博弈的日益复杂化,使能源问题受到世界各国的高度关注。为进一步提高能效,寻求新的、洁净的替代能源,美国、欧盟、日本等发达国家以及一些发展中国家都在不断加强科技研发的投入力度,力图通过能源领域的科技创新调整现有的能源结构。因此能源科技将成为各国未来研发的关键领域。作为最大的发展中国家与能源消费大国,中国必须密切跟踪世界能源科技发展趋势,超前开展前沿技术攻关,以便引领和支撑中国能源工业的科学发展,占领世界能源科技的制高点。

          (转自:中国电力企业联合会,点击打开原文)

                   
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