一、煤炭無害化開采技術(shù)創(chuàng)新
（一）戰(zhàn)略方向
1.煤炭資源安全高效智能開發(fā)。重點在煤炭開采隱蔽災(zāi)害探查、重大災(zāi)害綜合治理、應(yīng)急救援技術(shù)及裝備、煤系共生伴生資源綜合高效開發(fā)利用、煤炭資源回收率提高、煤炭智能開采、地下氣化開采等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
2.煤炭資源綠色開發(fā)與生態(tài)礦山建設(shè)。重點在綠色高效充填開采、綠色高效分選技術(shù)與裝備、采動損傷監(jiān)測與控制、采動塌陷區(qū)治理與利用、保水開采、礦井水綜合利用及深度凈化處理、生態(tài)環(huán)境治理等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
（二）創(chuàng)新目標
1.2020年目標。煤炭安全綠色、高效智能開采技術(shù)水平大幅提升。大中型礦區(qū)基本實現(xiàn)安全綠色開采，原煤入洗率達到80%，采動環(huán)境損害降低70%以上，煤礦穩(wěn)定塌陷土地治理率達到85%以上；基本實現(xiàn)智能開采，機械裝備及智能化控制系統(tǒng)在煤炭生產(chǎn)上全覆蓋，重點煤礦區(qū)采煤工作面人數(shù)減少50%以上，全國煤礦采煤機械化程度達到90%以上，掘進機械化程度達到65%以上；單個氣化礦井年氣化50萬噸煤炭。
2.2030年目標。煤炭實現(xiàn)科學產(chǎn)能。實現(xiàn)煤炭安全開采；基本建成綠色礦山，原煤入洗率達到應(yīng)洗盡洗，采動環(huán)境損傷降低90%以上，煤礦穩(wěn)定塌陷土地治理率達到90%以上；實現(xiàn)智能化開采，重點煤礦區(qū)基本實現(xiàn)工作面無人化、順槽集中控制，全國煤礦采煤機械化程度達到95%以上，掘進機械化程度達到80%以上；規(guī)?；叵職饣_采礦井實現(xiàn)工業(yè)示范。
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3.2050年展望。全面建成安全綠色、高效智能礦山技術(shù)體系，實現(xiàn)煤炭安全綠色、高效智能生產(chǎn)。
（三）創(chuàng)新行動
1.地質(zhì)保障與安全建井關(guān)鍵技術(shù)。研究西部煤田地質(zhì)勘探技術(shù)、大深度和智能化的地質(zhì)鉆探技術(shù)及裝備、直升機時間域航空電磁技術(shù)、無人機航磁技術(shù)、環(huán)境地質(zhì)和災(zāi)害地質(zhì)的評價及煤礦安全地質(zhì)保障技術(shù)；研究千米沖積層立井施工、西部弱膠結(jié)軟弱巖層鉆井法鑿井和大斜長沿軸線斜井凍結(jié)等安全建井關(guān)鍵技術(shù)。
2.隱蔽致災(zāi)因素智能探測及重大災(zāi)害監(jiān)控預(yù)警技術(shù)。研發(fā)煤礦水害、火災(zāi)、瓦斯、頂板及沖擊地壓等主要災(zāi)害隱蔽致災(zāi)因素智能探測技術(shù)與裝備，研究重大災(zāi)害危險源及前兆信息識別與自分析評價技術(shù)，研發(fā)事故隱患相關(guān)基礎(chǔ)參數(shù)、工程參數(shù)、人員及設(shè)備運行狀態(tài)與故障參數(shù)等信息監(jiān)測技術(shù)及裝備，以及重大災(zāi)害智能預(yù)警技術(shù)。
3.深部礦井煤巖、熱動力災(zāi)害防治技術(shù)。研發(fā)深部礦井采場及圍巖控制技術(shù)與裝備、以區(qū)域卸壓增透和致裂卸壓增透為主的深部礦井煤巖瓦斯災(zāi)害治理技術(shù)及裝備，研發(fā)以阻化泥漿和液氮為主的深部礦井自然發(fā)火綜合防治技術(shù)、工藝與裝備；研究以集中降溫和局部降溫為主的深部礦井熱害綜合治理技術(shù)。
4.礦山及地下工程重大事故應(yīng)急救援技術(shù)及裝備。研發(fā)煤礦重大事故災(zāi)區(qū)高可靠性無人偵測技術(shù)、救援通道快速構(gòu)建技術(shù)及裝備、災(zāi)變環(huán)境應(yīng)急通訊及遇險人員搜求技術(shù)與裝備，以及分布式聯(lián)合仿真救援培訓演練系統(tǒng)與綜合管理信息平臺。
5.煤炭高效開采及智能礦山建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)。研發(fā)煤礦智能化工作面成套技術(shù)及裝備、巷道高效快速掘進技術(shù)與裝備，以及薄和較薄、大傾角-急傾斜及特厚的煤層高效高回收率開采技術(shù)與裝備；研發(fā)千萬噸級礦井大型提升裝備、煤礦智能供配電與節(jié)能技術(shù)；研究礦山海量數(shù)據(jù)存儲管理和并行分析技術(shù)、基于云服務(wù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的煤礦智能預(yù)測和決策系統(tǒng)，以及礦業(yè)感知、管控、診斷與維護技術(shù)。
6.與煤系共伴生資源綜合開發(fā)利用技術(shù)。研究煤礦區(qū)煤炭及伴生資源條件探測和精細識別技術(shù)，以及礦井水井下儲存、深度凈化處理、綜合利用與水環(huán)境保護技術(shù)；研發(fā)西部煤田控火及熱能利用技術(shù)、煤與煤層氣共采及瓦斯高效抽采利用技術(shù)與裝備；開發(fā)“煤-水-氣-熱-鈾”多資源共采關(guān)鍵技術(shù)。
7.煤炭綠色開采與生態(tài)環(huán)境保護技術(shù)。研發(fā)井下采選充一體化技術(shù)及裝備、綠色結(jié)構(gòu)充填控制巖層沉陷關(guān)鍵技術(shù)，以及大型露天礦連續(xù)、半連續(xù)開采工藝生產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備。開展無煤柱連續(xù)開采、保水開采、礦區(qū)環(huán)境遙感監(jiān)測、采動損傷監(jiān)測與控制、高強度大規(guī)模開采、西部淺埋煤層開采覆巖移動與控制等技術(shù)研究，研發(fā)毛煤井下分選與矸石井下充填處置技術(shù)與裝備。
8.煤炭高效分選關(guān)鍵技術(shù)與裝備。研發(fā)煤炭精細化重介質(zhì)分選技術(shù)、高效干法選煤技術(shù)、煤炭產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測與選煤過程智能控制技術(shù)、千萬噸/年模塊化洗選技術(shù)與裝備，以及礦區(qū)煤泥綜合利用技術(shù)。
9.礦區(qū)地表修復(fù)與重構(gòu)技術(shù)。研究煤炭開采與城鎮(zhèn)化建設(shè)協(xié)調(diào)開發(fā)技術(shù)、煤炭高強度開采沉陷與生態(tài)演變精準監(jiān)測及修復(fù)治理技術(shù)，以及赤泥與煤矸石混合堆存技術(shù)；研發(fā)礦區(qū)地貌、土壤、植被、水體重構(gòu)和景觀再造技術(shù)。
10.煤炭地下氣化開采技術(shù)。研究氣化煤層的賦存條件判識，以及高可靠性的地下氣化爐燃燒工作面位置監(jiān)測方法，研發(fā)拉管法后退式注氣裝備與工藝，以及地下氣化的燃空區(qū)充填及氣化工作面組的接替技術(shù)與工藝。
二、非常規(guī)油氣和深層、深海油氣開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新
（一）戰(zhàn)略方向
1.非常規(guī)油氣勘探開發(fā)。重點在頁巖油氣賦存機理、資源和選區(qū)評價等基礎(chǔ)理論與技術(shù)，頁巖油氣藏地質(zhì)建模、動態(tài)預(yù)測和開采工藝，頁巖油氣長水平井段水平井鉆完井及壓裂改造技術(shù)和關(guān)鍵裝備等方面開展研發(fā)與攻關(guān)；在深層煤層氣開發(fā)、復(fù)雜儲層煤層氣高效增產(chǎn)、低階煤層氣資源評價與開發(fā)、煤層氣開發(fā)動態(tài)分析與評價，以及煤層氣井高效排水降壓工藝等方面開展研發(fā)與攻關(guān)；在天然氣水合物勘探目標預(yù)測及評價、鉆井及井筒工藝、高效開采，以及環(huán)境影響評價和安全控制等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
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2.深層油氣勘探開發(fā)。重點在深-超深層油氣成藏地質(zhì)理論及評價、儲層地震預(yù)測及安全快速鉆井、深層超高壓油氣流體評價，以及復(fù)雜儲集層深度改造和開發(fā)配套等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
3.深海油氣開發(fā)技術(shù)與裝備。重點在深遠海復(fù)雜海況下的浮式鉆井平臺工程、水下生產(chǎn)系統(tǒng)工程、海底管道與立管工程、深水流動安全保障與控制、深水鉆井技術(shù)與裝備，以及基于全生命周期經(jīng)濟性的開發(fā)技術(shù)評價及優(yōu)選等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
（二）創(chuàng)新目標
1.2020年目標。在非常規(guī)油氣勘探開發(fā)方面，初步明確頁巖油氣富集機理、流動機理，建立頁巖油氣資源與選區(qū)評價、儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)表征、頁巖含氣量準確測定、頁巖氣測井綜合評價、甜點地球物理預(yù)測、產(chǎn)能預(yù)測、長水平段水平井鉆完井及分段壓裂技術(shù)，陸相頁巖油氣地質(zhì)與工程應(yīng)用基礎(chǔ)研究取得進展，主要裝備、工具、材料基本實現(xiàn)自主化生產(chǎn)，單井成本降低10%以上，頁巖油氣勘探開發(fā)技術(shù)體系總體達到國際先進水平；主要煤層氣基地直井平均產(chǎn)量達到2500方/天，水平井產(chǎn)量達到15000方/天，實現(xiàn)高煤階煤層氣高效開采；油頁巖地面干餾收油率達到90%以上、尾料利用率達到80%以上，地下原位裂解技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，建成3~5個示范工程；落實凍土區(qū)和海域天然氣水合物資源潛力，建成2~3個先導(dǎo)開采試驗區(qū)。在深層油氣勘探開發(fā)方面，形成深層油氣成藏地質(zhì)理論體系，勘探開發(fā)技術(shù)體系完善，且總體上都達到國際先進水平；初步形成埋深7000米以上深層油氣開發(fā)技術(shù)。在深海油氣勘探開發(fā)方面，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的深海油氣田開發(fā)工程技術(shù)體系，自主建造效率更高、能耗更低的第七代超深水半潛平臺，形成自主開發(fā)3000米深水大型油氣田工程技術(shù)能力。
2.2030目標。在非常規(guī)油氣勘探開發(fā)方面，查明不同類型頁巖油氣富集機理、開發(fā)機理、流固耦合機理，形成適合于中國地質(zhì)特點的頁巖油氣資源與選區(qū)評價、儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)表征、頁巖含氣量準確測定、頁巖油氣測井綜合評價、甜點地球物理預(yù)測、產(chǎn)能預(yù)測、長水平井段水平井鉆完井及分段壓裂等技術(shù)，配套裝備、工具、材料國產(chǎn)化率達到80%以上，水平井鉆完井及壓裂改造費用大幅度降低，部分技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平，實現(xiàn)海相頁巖氣的高效開發(fā)和陸相頁巖油氣的有效開發(fā)；實現(xiàn)低煤階煤層氣選區(qū)動用；形成天然氣水合物有效開發(fā)能力，初步建成天然氣水合物試驗基地。在深層油氣勘探開發(fā)方面，技術(shù)水平總體達到國際領(lǐng)先且技術(shù)趨于成熟；深-超深層油氣資源有效開發(fā)，勘探開發(fā)埋深突破8000米領(lǐng)域，形成6000~7000米有效開發(fā)成熟技術(shù)體系。在深海油氣勘探開發(fā)方面，深海油氣勘探開發(fā)技術(shù)水平總體達到國際領(lǐng)先且技術(shù)趨于成熟；實現(xiàn)深遠海油氣田工程技術(shù)有效開發(fā)達到4000米水深，深海油氣勘探、鉆井以及開發(fā)生產(chǎn)關(guān)鍵工程技術(shù)與裝備完全國產(chǎn)化。
3.2050年展望。全面建成先進的頁巖油氣科技體系，配套的裝備、工具、材料全面實現(xiàn)國產(chǎn)化，頁巖油氣資源實現(xiàn)高效開發(fā)，產(chǎn)量持續(xù)快速增長，頁巖油氣勘探開發(fā)技術(shù)全面達到國際領(lǐng)先水平，頁巖油氣勘探開發(fā)成本大幅度降低。全面建成深層油氣科技創(chuàng)新體 系。全面突破深遠海鉆采工程技術(shù)與裝備自主制造能力，建成先進深遠海油氣開發(fā)工程科技體系。非常規(guī)和深層、深海油氣資源全面高效開發(fā)，產(chǎn)量持續(xù)快速增長，成為我國油氣產(chǎn)量主力。
（三）創(chuàng)新行動
1.頁巖油氣富集機理與分布預(yù)測技術(shù)。針對我國海、陸相頁巖層系特點，研究頁巖油氣賦存機理與分布規(guī)律，開展頁巖儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)定量表征、頁巖含氣量測定、頁巖油可流動性評價、頁巖油氣資源評價與選區(qū)評價、頁巖油氣測井綜合評價和“甜點”地球物理預(yù)測技術(shù)等研究，形成適合于我國地質(zhì)特點的頁巖油氣地質(zhì)理論與勘探技術(shù)體系。
2.頁巖油氣流動機理與開發(fā)動態(tài)預(yù)測技術(shù)。針對我國頁巖油氣藏的地質(zhì)特點，以油氣藏精細描述和地質(zhì)建模研究為基礎(chǔ)，借助現(xiàn)代油藏工程的技術(shù)手段，開展頁巖油氣多尺度耦合流動機理、物理模擬、產(chǎn)能預(yù)測和動態(tài)分析方法、數(shù)值模擬技術(shù)等基礎(chǔ)研究，揭示頁巖油氣藏開發(fā)過程中的流動規(guī)律，發(fā)展頁巖油氣藏工程理論和技術(shù)方法，為頁巖油氣高效開發(fā)提供理論和技術(shù)支撐。
3.頁巖油氣成井機制及體積壓裂技術(shù)。開展高精度長水平段水平井鉆完井、增產(chǎn)改造與測試工藝技術(shù)研究，重點研發(fā)海相深層頁巖氣水平井優(yōu)快鉆井與壓裂改造技術(shù)、陸相頁巖油氣長水平段水平井鉆完井與壓裂改造技術(shù)、無水壓裂技術(shù)、重復(fù)壓裂技術(shù)，實現(xiàn)不同類型（海相、陸相、海陸過渡相）、不同深度（3500米以淺、3500米以深）頁巖油氣高效開發(fā)。
4.頁巖油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵裝備與材料。針對頁巖儲層低孔、特低滲特點，研發(fā)適合于不同類型頁巖的長水平段水平井鉆完井關(guān)鍵裝備、工具、鉆井金屬材料、油基鉆井液和彈塑性水泥漿體系，開發(fā)制備低磨阻、低傷害、低成本的滑溜水壓裂液體系和高效攜砂、低傷害的凍膠壓裂液體系，開展壓裂返排液再利用技術(shù)研究，形成適合于中國頁巖油氣地質(zhì)特點的鉆完井關(guān)鍵裝備、工具及材料，提高國產(chǎn)化比例，大幅度降低鉆完井成本，實現(xiàn)頁巖油氣的高效開發(fā)。
5.煤層氣資源有效勘探開發(fā)技術(shù)。開展超低滲透煤儲層改造技術(shù)、多煤層煤層氣合采技術(shù)、深層煤層氣開發(fā)技術(shù)、復(fù)雜儲層煤層氣高效增產(chǎn)技術(shù)、低煤階煤層氣資源評價與開發(fā)技術(shù)、煤層氣開發(fā)動態(tài)分析與評價技術(shù)和煤層氣井高效排水降壓工藝技術(shù)等研究，保障我國煤層氣產(chǎn)量穩(wěn)步增長。
6.天然氣水合物勘探開發(fā)技術(shù)。研究水合物勘探目標預(yù)測評價技術(shù)、鉆井及井筒工藝技術(shù)、高效開采和復(fù)合開采技術(shù)、安全控制技術(shù)、開采環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，建設(shè)天然氣水合物開采示范工程，掌握有效開采技術(shù)，實現(xiàn)天然氣水合物安全高效開發(fā)。
7.深層油氣高效勘探開發(fā)技術(shù)。開展深層-超深層油氣成藏地質(zhì)理論及評價技術(shù)、深層-超深層油氣儲層地震預(yù)測技術(shù)、深層超高壓油氣流體評價技術(shù)、深層復(fù)雜儲集層深度改造與開發(fā)配套技術(shù)，以及深-超深層安全快速鉆井技術(shù)等研究，實現(xiàn)深層油氣高效開發(fā)。
8.深海油氣有效勘探開發(fā)技術(shù)與裝備。開展深遠海浮式鉆井平臺工程技術(shù)、水下生產(chǎn)系統(tǒng)工程技術(shù)、深水海底管道和立管工程技術(shù)、深水流動安全保障與控制技術(shù)，以及深水大載荷采油裝備關(guān)鍵設(shè)備輕量化技術(shù)、深水油氣田全生命周期監(jiān)測技術(shù)研究。研發(fā)水深3000米領(lǐng)域油氣資源的勘探開發(fā)技術(shù)與裝備，建設(shè)海洋深水油氣配套產(chǎn)業(yè)鏈。構(gòu)建基于海洋工程大數(shù)據(jù)的全景式全生命周期應(yīng)用研究技術(shù)。全面提升海洋工程裝備從概念研發(fā)到總裝設(shè)計及其建造的完整自主研發(fā)設(shè)計能力。
9.海洋油氣開發(fā)安全環(huán)保技術(shù)。研發(fā)海底管道運行監(jiān)測技術(shù)、海洋油氣泄漏應(yīng)急處理技術(shù)與裝備。針對深遠海作業(yè)，開展海工裝備零排放技術(shù)、節(jié)能技術(shù)，健康、安全與環(huán)境管理體系（HSE）分析，以及海底油氣設(shè)備安全監(jiān)測技術(shù)等研究。
10.非常規(guī)及深海油氣高效轉(zhuǎn)化及儲運技術(shù)。研究天然氣水合物高效儲運技術(shù)。針對海上及偏遠地區(qū)油田，重點開展天然氣就地高效轉(zhuǎn)化緊湊型高通量轉(zhuǎn)化技術(shù)研究。
三、煤炭清潔高效利用技術(shù)創(chuàng)新
（一）戰(zhàn)略方向
1.煤炭分級分質(zhì)轉(zhuǎn)化。重點在先進煤氣化、大型煤炭熱解、加氫液化、焦油和半焦高效轉(zhuǎn)化等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
2.重要能源化工產(chǎn)品生產(chǎn)。重點在天然氣、超清潔油品、航天和軍用特種油品、基礎(chǔ)化學品、專用和精細化學品的生產(chǎn)工藝技術(shù)等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
3.煤化工與重要能源系統(tǒng)耦合集成。重點在與火力發(fā)電、煉油、可再生能源制氫、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化、燃料電池等系統(tǒng)的耦合集成方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
4.煤化工廢水安全高效處理。重點在提高復(fù)雜廢水處理能力、降低成本、資源化利用和減少排放等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
5.先進煤電技術(shù)。重點在常規(guī)煤電參數(shù)等級進一步提高、新型煤基發(fā)電和污染物一體化脫除等方面上開展研發(fā)與攻關(guān)。
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(二)創(chuàng)新目標
1.2020年目標。開發(fā)出3000噸/天以上大型煤氣化技術(shù)及煤種適應(yīng)性強的新一代氣化技術(shù)；形成成熟的低階煤熱解分質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)路線，完成百萬噸級工業(yè)示范。煤制燃料技術(shù)、能效水平進一步提升，掌握成熟高效的百萬噸級煤制油及特種油品工業(yè)技術(shù)和催化劑，完成10億方級自主甲烷化技術(shù)開發(fā)及工業(yè)示范，實現(xiàn)煤制化學品技術(shù)的升級和技術(shù)集成。突破煤氣化廢水預(yù)處理、改善可生化性、特征污染物降解及深度處理等關(guān)鍵技術(shù)，完成廢水處理技術(shù)工業(yè)示范。全面掌握700℃等級高溫材料制造和加工技術(shù)，掌握新型煤基發(fā)電技術(shù)，開發(fā)和示范燃煤機組煙氣多污染物（SO2、N0x、Hg等）一體化脫除技術(shù)。
2.2030年目標。形成適應(yīng)不同煤種、系列化的先進煤氣化技術(shù)體系，突破基于新概念的催化氣化、加氫氣化等技術(shù)。實現(xiàn)百萬噸級低階煤熱解轉(zhuǎn)化技術(shù)推廣應(yīng)用，突破熱解與氣化過程集成的關(guān)鍵技術(shù)。開發(fā)出一批高效率、低消耗、低成本的煤制燃料和化學品新技術(shù)并實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。突破煤化工與煉油、石化化工、發(fā)電、可再生能源耦合集成技術(shù)并完成工業(yè)化示范。建設(shè)700℃超超臨界燃煤電站，建成新型煤基發(fā)電技術(shù)示范工程并推廣，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃煤污染物凈化一體化工藝設(shè)備成套技術(shù)。
3.2050年展望。形成完整的煤炭清潔高效利用技術(shù)體系，整體達到世界領(lǐng)先水平，煤炭加工轉(zhuǎn)化全生命周期經(jīng)濟、社會和環(huán)保效益顯著提高，支撐產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。700℃常規(guī)煤電技術(shù)供電效率達到56~60%；掌握磁流體發(fā)電聯(lián)合循環(huán)（MHD-CC）發(fā)電等探索技術(shù)，實現(xiàn)示范應(yīng)用；全部煤電機組實現(xiàn)低成本污染物超低排放，重金屬污染物控制技術(shù)全面應(yīng)用。
（三）創(chuàng)新行動
1.先進煤氣化技術(shù)。研發(fā)適應(yīng)于高灰熔點煤的新型超高溫氣流床氣化技術(shù)、處理能力3000噸級/天以上大型氣化爐、千噸級/天連續(xù)自動液態(tài)排渣床加壓氣化爐；突破大型流化床加壓氣化關(guān)鍵技術(shù)，開展2000噸級/天氣化爐工業(yè)示范；研制日輸送量千噸以上煤氣化專用粉煤輸送泵；開展新一代煤催化氣化和加氫氣化技術(shù)研究，并推進工業(yè)示范。
2.先進低階煤熱解技術(shù)。研發(fā)清潔高效的低階煤熱解技術(shù)，開展百萬噸級工業(yè)化示范。加強熱解與氣化、燃燒的有機集成，開發(fā)氣化-熱解一體化技術(shù)和燃燒-熱解一體化技術(shù)，與燃氣循環(huán)發(fā)電或蒸汽循環(huán)發(fā)電結(jié)合，開展油化電多聯(lián)產(chǎn)工業(yè)示范。研究更高油品收率的快速熱解、催化（活化）熱解、加壓熱解和加氫熱解等新一代技術(shù)。
3.中低溫煤焦油深加工技術(shù)。研發(fā)煤焦油輕質(zhì)組分制對二甲苯、中質(zhì)組分制高品質(zhì)航空煤油和柴油、重質(zhì)組分制特種油品的分質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)，開展百萬噸級工業(yè)示范。研究中低溫煤焦油提取精酚、吡啶、咔唑等高附加值精細化工產(chǎn)品技術(shù)。建設(shè)50萬噸/年中低溫煤焦油全餾分加氫制芳烴和環(huán)烷基油工業(yè)化示范工程。
4.半焦綜合利用技術(shù)。研究半焦在民用散燒、工業(yè)鍋爐、冶金、氣化、發(fā)電等方面的高效清潔利用技術(shù)，完成清潔高效的民用爐灶和工業(yè)窯爐燃燒試驗、示范及推廣；完成半焦用于燒結(jié)、高爐噴吹、大型化氣流床和固定床氣化、粉煤爐和循環(huán)流化床鍋爐工業(yè)化試驗、示范及推廣。
5.超清潔油品和特種油品技術(shù)。研發(fā)溫和反應(yīng)條件下的新一代煤直接液化技術(shù)、高溫費托合成等新型煤間接液化技術(shù)；開發(fā)超清潔汽柴油以及軍用柴油、大比重航空煤油、火箭柴油等特種油品生產(chǎn)技術(shù)；研究煤衍生油預(yù)處理、芳香化合物提取、分離及深加工技術(shù)。加強煤直接液化與間接液化、高溫費托合成與低溫費托合成的優(yōu)化集成，完成百萬噸級工業(yè)示范。
6.煤制清潔燃氣關(guān)鍵技術(shù)。開發(fā)煤經(jīng)合成氣完全甲烷化制天然氣成套工藝技術(shù)，開展10億方/年工業(yè)示范。研究煤氣化與變換、甲烷化的耦合集成技術(shù)，探索一步法煤制天然氣技術(shù)。開發(fā)新一代氫氣分離技術(shù)，中小型潔凈煤氣化制工業(yè)燃氣成套技術(shù)。
7.新一代煤制化學品技術(shù)。研發(fā)新型的氨、甲醇、煤制烯烴、煤制乙二醇合成技術(shù)和催化劑；突破甲醇制芳烴、石腦油與甲醇聯(lián)合制烯烴、二甲醚羰基化/乙酸甲酯加氫制乙醇、合成氣制高碳伯醇、煤制聚甲氧基二甲醚、甲醇甲苯烷基化制對二甲苯、煤氧熱法制電石等技術(shù)，并開展大型工業(yè)示范。探索合成氣一步法制烯烴、乙醇等技術(shù)。開展煤制化學品高效催化劑研發(fā)、放大與工業(yè)制備，設(shè)計制造配套的大型工業(yè)反應(yīng)器及其他關(guān)鍵設(shè)備。
8.煤油共煉技術(shù)。研究煤油共煉協(xié)同反應(yīng)機理、原料匹配性調(diào)控技術(shù)，以及新一代高活性、高分散性催化劑制備技術(shù)；開發(fā)定向轉(zhuǎn)化生產(chǎn)清潔油品、特種油品和芳烴技術(shù)；自主研制單臺150萬噸/年大型漿態(tài)床加氫反應(yīng)器、新型高壓差減壓閥、高壓油煤漿輸送泵等關(guān)鍵裝備；研發(fā)含油殘渣高效綜合利用技術(shù)。
9.煤化工耦合集成技術(shù)。研發(fā)煤與生物質(zhì)和垃圾共氣化、煤化工制（用）氫系統(tǒng)與風電（太陽能）制氫集成、煤化工與可再生能源電力儲能和調(diào)峰集成、煤化工與整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電集成、煤化工與燃料電池發(fā)電集成、煤化工與二氧化碳捕集、利用與封存集成等關(guān)鍵技術(shù)。
10.高有機、高鹽煤化工廢水近零排放技術(shù)。開發(fā)典型污染物高效預(yù)處理、可生化性改善、去除特征污染物酚及雜環(huán)類和氨氮等高有機廢水近零排放關(guān)鍵技術(shù)；開發(fā)包括臭氧催化氧化的深度處理技術(shù)及濃鹽水分離、蒸發(fā)結(jié)晶組合技術(shù)；研究廢水處理各項技術(shù)的優(yōu)化組合，完善單質(zhì)結(jié)晶鹽分離流程和結(jié)晶鹽利用，開展廢水近零排放技術(shù)優(yōu)化和工業(yè)示范。進一步研發(fā)基于新概念、新原理、新路線的煤化工廢水全循環(huán)利用“零排放”技術(shù)。
11.700℃等級鎳基合金耐熱材料生產(chǎn)和關(guān)鍵高溫部件制造技術(shù)，以及主機和關(guān)鍵輔機制造技術(shù)。研發(fā)700℃鎳基合金高溫材料生產(chǎn)和加工技術(shù)，耐熱材料大型鑄件、鍛件的加工制造技術(shù)，高溫部件焊接材料、焊接工藝及高溫材料的檢驗技術(shù)等；研究700℃機組主輔機關(guān)鍵部件加工制造技術(shù)；研發(fā)700℃超超臨界發(fā)電機組鍋爐、汽輪機及關(guān)鍵輔機和閥門國產(chǎn)化制造技術(shù)。
12.新型煤基發(fā)電技術(shù)。研究600MW及以上容量機組褐煤預(yù)干燥及水回收高效褐煤發(fā)電集成及設(shè)備開發(fā)技術(shù)，實現(xiàn)在600MW等級或以上容量機組褐煤高效發(fā)電集成技術(shù)的工程應(yīng)用；研發(fā)1000MW等級超超臨界褐煤鍋爐配套風扇磨煤機設(shè)計制造技術(shù)。研究并掌握全燃準東煤鍋爐燃燒技術(shù)，建設(shè)示范工程。
13.多污染物（SO2、NOx、Hg等）一體化脫除技術(shù)。研發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的多污染物（SO2、NOx、Hg等）一體化脫除技術(shù)，包括研發(fā)具有同時吸附多污染物的新型高效吸附劑及高效、低成本氧化劑、氧化工藝與設(shè)備、以及高效催化劑等，研發(fā)多污染物一體化脫除技術(shù)工藝關(guān)鍵裝置設(shè)計與制造技術(shù)，研究工藝流程優(yōu)化技術(shù)等。
14.煤電技術(shù)探索。重點探索研究基于富氧燃燒的超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)發(fā)電及碳捕集技術(shù)、整體煤氣化燃料電池聯(lián)合循環(huán)（IGFC-CC）發(fā)電技術(shù)，以及磁流體發(fā)電聯(lián)合循環(huán)（MHD-CC）發(fā)電技術(shù)。
四、二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)創(chuàng)新
（一）戰(zhàn)略方向
1.CO2的大規(guī)模、低能耗捕集。重點在燃燒后CO2捕集上實現(xiàn)重大突破，并積極在燃燒前CO2捕集及富氧燃燒等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
2.CO2的大規(guī)模資源化利用。重點在CO2的驅(qū)油、驅(qū)氣、驅(qū)水及CO2的礦化發(fā)電和生物化工規(guī)?；玫确矫骈_展研發(fā)與攻關(guān)。
3.CO2的安全可靠的封存、監(jiān)測及運輸。重點在封存機理、適合我國地質(zhì)特點的封存理論和工程技術(shù)體系建設(shè)、全流程的監(jiān)測和預(yù)測（警）、安全高效的CO2長管道運輸及管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
（二）創(chuàng)新目標
1.2020年目標。突破低能耗捕集關(guān)鍵材料和工藝，驗證基于IGCC系統(tǒng)的CCUS技術(shù)，初步掌握富氧燃燒系統(tǒng)的放大規(guī)律和設(shè)計方法。集成、配套和完善CO2綜合利用與封存的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，初步建成涵蓋石油、化工、電力、煤炭和生物工程等的CCUS技術(shù)示范工程。建立封存的監(jiān)測、核證和計量系統(tǒng)，形成安全環(huán)保評價標準；突破CO2長距離安全運輸技術(shù)。建成百萬噸級全流程CCUS技術(shù)示范工程。
2.2030年目標。燃燒后捕集材料和工藝獲得革命性進展，建成基于IGCC系統(tǒng)的全流量CO2捕集示范工程，實現(xiàn)大規(guī)模富氧燃燒系統(tǒng)長時間穩(wěn)定運行。構(gòu)建涵蓋石油、化工、電力、煤炭和生物工程等的CCUS技術(shù)產(chǎn)業(yè)項目集群。建立系統(tǒng)的CO2地質(zhì)封存技術(shù)規(guī)范和安全保障體系，掌握CO2長距離安全運輸技術(shù)。商業(yè)化碳捕集和封存技術(shù)在煤電機組得到應(yīng)用。
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3.2050年展望。革命性捕集技術(shù)得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，CO2減排成本較2015年降低60%以上，經(jīng)濟安全的CO2捕集和封存技術(shù)發(fā)展成熟；全流量的CCUS系統(tǒng)在電力、煤炭、化工、礦物加工等系統(tǒng)實現(xiàn)覆蓋性、常規(guī)性應(yīng)用。
（三）創(chuàng)新行動
1.新一代大規(guī)模低能耗CO2捕集技術(shù)。研究新型高效CO2吸收（附）劑和材料，以及氣、液二次污染物控制技術(shù)；研究新型捕集工藝及設(shè)備放大技術(shù)、吸收和再生過程強化技術(shù)、捕集系統(tǒng)與發(fā)電系統(tǒng)耦合集成技術(shù)，開發(fā)核心專有設(shè)備；研究CO2與細微顆粒物、SO2等污染物的協(xié)同脫除技術(shù)。
2.基于IGCC系統(tǒng)的CO2捕集技術(shù)。研發(fā)新型吸附材料和膜分離材料、低能耗CO2吸收（附）劑、合成氣的高效變換技術(shù)和凈化技術(shù)、碳捕集與富氫氣體燃燒技術(shù)、新型化學鏈氣化技術(shù)；研究基于IGCC的CO2捕集系統(tǒng)集成優(yōu)化技術(shù)。
3.大容量富氧燃燒鍋爐關(guān)鍵技術(shù)。研究大容量富氧燃燒系統(tǒng)放大技術(shù)、大容量富氧燃燒鍋爐設(shè)計計算方法及工程放大規(guī)律、富氧燃燒用大型空分與鍋爐系統(tǒng)動態(tài)匹配技術(shù)，研發(fā)適合于富氧燃燒煙氣特點的壓縮純化技術(shù)（含酸性氣體協(xié)同處理），以及富氧燃燒全廠系統(tǒng)動態(tài)特性、調(diào)節(jié)控制、節(jié)能（水）等技術(shù)。
4.CO2驅(qū)油利用與封存技術(shù)。開發(fā)特殊油氣藏CO2驅(qū)油技術(shù)，研究CO2與典型油藏混相機理，發(fā)展油藏多相多組分相態(tài)理論，開發(fā)適合驅(qū)油封存的調(diào)剖技術(shù)、混相促進技術(shù)、大規(guī)模驅(qū)油封存場地穩(wěn)定性評價與控制技術(shù)，開發(fā)CO2驅(qū)油與封存的動態(tài)跟蹤與調(diào)控技術(shù)，優(yōu)化油藏開采方案及相關(guān)配套監(jiān)測方案。研究CO2/油/水多相滲流及油氣藏CO2封存機理，發(fā)展封存潛力評價、CO2驅(qū)油與封存協(xié)同優(yōu)化方法。
5.CO2驅(qū)煤層氣與封存技術(shù)。研究低滲軟煤的流固耦合作用理論，深化驅(qū)煤層氣CO2封存潛力的評估方法；突破并驗證適合深度1000米以上、滲透系數(shù)1mD以下煤層中驅(qū)煤層氣的注入性增強技術(shù)；開發(fā)適合于吸附態(tài)CO2的監(jiān)測技術(shù)，形成并驗證驅(qū)煤層氣監(jiān)測技術(shù)體系。
6.CO2驅(qū)水利用與封存技術(shù)。研究封存與驅(qū)水相互作用規(guī)律，提出驅(qū)水利用的潛力評價方法與選址準則，并應(yīng)用于典型盆地的目標區(qū)圈定；提出安全性、穩(wěn)定性評價方法，開發(fā)封存與產(chǎn)水協(xié)同優(yōu)化模型，構(gòu)筑驅(qū)水利用全流程系統(tǒng)工藝。
7.CO2礦物轉(zhuǎn)化、固定和利用技術(shù)。針對鋼鐵、化工等過程產(chǎn)生的大量工業(yè)固廢，結(jié)合我國豐富的鉀長石等天然礦物質(zhì)，研發(fā)工業(yè)固廢和典型鈣鎂基天然礦物中CO2礦化的高選擇性產(chǎn)品分離技術(shù)，形成多級多相反應(yīng)與分離一體化大型裝備，實現(xiàn)礦渣的高效綜合利用。
8.CO2礦化發(fā)電技術(shù)。利用大規(guī)模工業(yè)堿性固廢、天然堿性礦物礦化CO2發(fā)電并聯(lián)產(chǎn)化學品，研究CO2礦化電池（CMC）的化學反應(yīng)過程、催化材料及傳輸機制，有效利用礦化反應(yīng)低位化學能發(fā)電；研究CO2礦化電池的工程放大技術(shù)，形成可商業(yè)化電池堆；研發(fā)燃煤電廠低濃度煙氣CO2直接礦化發(fā)電技術(shù)，以及純堿、鎂鹽、硅氧化物等化工加工過程中應(yīng)用CO2礦化電池發(fā)電的耦合技術(shù)。
9.CO2化學轉(zhuǎn)化利用技術(shù)。研發(fā)CO2與甲烷重整制備合成氣技術(shù)，研究CO2與氫氣制液體燃料、甲醇、碳酸酯、丙烯酸等高值化學品及可降解塑料的高效催化劑和專屬反應(yīng)器的放大技術(shù)，研究并驗證光/電、光/熱的CO2轉(zhuǎn)化技術(shù)、電解水與CO2還原耦合的電能和化學能循環(huán)利用技術(shù)。
10.CO2生物轉(zhuǎn)化利用技術(shù)。研發(fā)高效低成本的固碳優(yōu)良藻類（菌種）的大規(guī)模培育及高效生物光反應(yīng)器放大技術(shù)，研究CO2微藻土壤改良、制備生物柴油和化學品、CO2氣肥等技術(shù)。探索微藻基因工程改良前沿技術(shù)。
11.CO2安全可靠封存與監(jiān)測及運輸技術(shù)。研究地質(zhì)封存機理、長期運移規(guī)律及預(yù)測方法，以及封存地質(zhì)學理論與場地選址方法；開發(fā)注入過程和關(guān)井后的長期監(jiān)測、風險預(yù)測、預(yù)警與應(yīng)急管理技術(shù)與方法，以及長壽命井下設(shè)備與工程材料；研究CO2有效封存的計量和驗證方法。研究長距離大輸量CO2運輸?shù)墓艿牢p傷監(jiān)測和止裂及自封堵技術(shù)、管線泄漏檢（監(jiān)）測技術(shù)、沿線高后果區(qū)智能報警技術(shù)。
12.建設(shè)百萬噸級碳捕集利用和封存系統(tǒng)示范工程。完成燃燒后CO2捕集技術(shù)的放大研究、脫碳工程與電廠系統(tǒng)的工程化集成技術(shù)研究；建設(shè)百萬噸級大型CO2捕集系統(tǒng)示范工程，配合開展百萬噸級CO2驅(qū)油和封存的協(xié)同優(yōu)化，保證封存的長期安全性。
五、先進核能技術(shù)創(chuàng)新
（一）戰(zhàn)略方向
1.核能資源勘探開發(fā)利用。重點在深部鈾資源勘探開發(fā)理論、新一代高效智能化地浸采鈾，以及非常規(guī)鈾資源（主要包括黑色巖系型及海水中的鈾資源等）開發(fā)利用等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
2.先進核燃料元件。重點在自主先進壓水堆核燃料元件示范及推廣應(yīng)用、更高安全性及可靠性和經(jīng)濟性的壓水堆燃料元件自主開發(fā)、先進燃料技術(shù)體系完善，以及智能制造在核燃料設(shè)計制造領(lǐng)域應(yīng)用等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
3.新一代反應(yīng)堆。重點在快堆及先進模塊化小型堆示范工程建設(shè)、先進核燃料循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)建、超高溫氣冷堆關(guān)鍵技術(shù)裝備及配套用熱工藝，以及新一代反應(yīng)堆的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
4.聚變堆。重點在ITER的設(shè)計和建造、堆芯物理和聚變堆工程技術(shù)、聚變工程技術(shù)試驗平臺（FETP）自主設(shè)計建造，以及大型托卡馬克聚變堆裝置設(shè)計、建造和運行等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
（二）創(chuàng)新目標
1.2020年目標。在核能資源勘探開發(fā)利用方面，創(chuàng)新深部鈾成礦理論，實用性綜合勘查深度達到1500米。實現(xiàn)埋深800米以內(nèi)的可地浸砂巖鈾資源經(jīng)濟開發(fā)利用，建成千噸級數(shù)字化、自動化的地浸采鈾示范工程。黑色巖系型等低品位鈾資源鈾浸出率達超過80%。獲得先進的鹽湖、海水提鈾功能材料，完成提鈾放大工藝優(yōu)化設(shè)計及配套裝置加工。在先進核燃料元件方面，實現(xiàn)自主先進核燃料元件的應(yīng)用；事故容錯燃料元件（ATF）、環(huán)形燃料元件初步具備輻照考驗條件；研制MOX燃料示范快堆考驗組件并完成輻照考驗。在反應(yīng)堆技術(shù)方面，突破自主第三代超大型壓水堆關(guān)鍵技術(shù)；示范快堆開工建設(shè)；完成超高溫氣冷堆在950℃高溫運行及核能制氫的可行性論證，建設(shè)高溫氣冷堆700℃工藝熱示范工程；建成先進模塊化小型堆示范工程（含海上核動力平臺）。熔鹽堆、行波堆、聚裂變混合堆等先進堆型關(guān)鍵材料及部分技術(shù)取得重要突破；等聚變堆離子體的參數(shù)和品質(zhì)獲得提高，為設(shè)計建造聚變工程技術(shù)試驗平臺（FETP）奠定基礎(chǔ)。
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2.2030年目標。在核能資源勘探開發(fā)利用方面，形成國際領(lǐng)先的深部鈾成礦理論體系及技術(shù)體系；實現(xiàn)深度1000米以內(nèi)的可地浸砂巖智能化、綠色化經(jīng)濟開發(fā)利用；建成黑色巖系型等低品位鈾資源綜合回收示范工程，建成鹽湖、海水連續(xù)提鈾試驗裝置并獲得技術(shù)經(jīng)濟評價參數(shù)。先進核燃料元件，具備國際領(lǐng)先核燃料研發(fā)設(shè)計能力，事故容錯燃料先導(dǎo)棒/先導(dǎo)組件實現(xiàn)商用堆輻照考驗，初步實現(xiàn)環(huán)形元件在壓水堆核電站商業(yè)運行；MOX組件批量化生產(chǎn)管理技術(shù)達到國際先進水平，快堆金屬元件具備規(guī)?；瘧?yīng)用條件。在反應(yīng)堆技術(shù)方面，第三代壓水堆技術(shù)全面處于國際領(lǐng)先水平，實現(xiàn)系列化發(fā)展；突破100KW級商用增殖快堆電站關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)商業(yè)后處理廠-MOX元件-商業(yè)快堆閉路循環(huán)；建設(shè)完成950℃超高溫氣冷堆及高溫熱應(yīng)用商業(yè)化工程；先進模塊化小型堆實現(xiàn)標準化、規(guī)?；ㄔO(shè)；熔鹽堆等先進堆型關(guān)鍵設(shè)備材料取得重大突破，具備建設(shè)示范工程條件。聚變工程技術(shù)試驗平臺（FETP）成功運行，掌握聚變堆芯燃燒等離子體的實驗、運行和控制技術(shù)。
3.2050年展望。完全掌握鈾資源成礦理論，深部鈾資源、非常規(guī)鈾資源開發(fā)具備規(guī)?；?jīng)濟開采能力，能保障核能長久發(fā)展。核燃料自主設(shè)計能力進入世界先進水平，智能制造、柔性制造等先進技術(shù)廣泛應(yīng)用。四代核能系統(tǒng)全面實現(xiàn)“可持續(xù)性、安全性、經(jīng)濟性和核不擴散”的要求，核能在供熱、化工、制氫、冶金等方面具備規(guī)模建設(shè)條件。建設(shè)100萬KW量級聚變原型電站，實現(xiàn)核聚變能源商用化應(yīng)用。
(三)創(chuàng)新行動
1.深部鈾成礦理論創(chuàng)新與一體化鈾資源探測技術(shù)與裝備。探索熱液型鈾多金屬成礦帶成礦體系、砂巖型鈾礦超常富集機理及多能源礦產(chǎn)間作用關(guān)系、非常規(guī)鈾資源富集模式與規(guī)律、納米地學、鈾成礦模擬試驗，以及鈾礦地質(zhì)大數(shù)據(jù)規(guī)律等。研究大探深、高精度地面及井中地球物理勘查技術(shù)，以及高效鉆進技術(shù)、納米測試技術(shù)、基于互聯(lián)網(wǎng)的綜合分析評價技術(shù)、智能化預(yù)測技術(shù)；研制鈾多金屬勘查新型放射性儀器。
2.地浸采鈾高效鉆進與成井技術(shù)。研發(fā)專用地浸鉆孔鉆進設(shè) 備，采鈾工藝鉆孔結(jié)構(gòu)，基于隨鉆測斜、定向鉆進的高效安全鉆孔成井技術(shù)、地浸井場快速開拓和布置技術(shù)；研究復(fù)雜難浸鈾資源地浸高效浸出技術(shù)；開展綠色、智能地浸采鈾技術(shù)研究，建設(shè)數(shù)字化、綠色地浸礦山。
3.黑色巖系型、磷塊巖型的低品位鈾資源開發(fā)技術(shù)及鹽湖、海水提鈾技術(shù)。研發(fā)工藝礦物學特征，選礦試劑合成、礦物分選工藝和選礦技術(shù)，鈾高效浸出工藝及浸出裝置、分離方法、產(chǎn)品制備及工藝廢水處理技術(shù)，進行工業(yè)試驗示范；研發(fā)鹽湖和海水提鈾裝置、實驗室平臺，突破高性能提鈾材料及功能材料提鈾性能，建立國家級開放性的海水提鈾方法測試平臺，研究海水提鈾與海水淡化耦合技術(shù)、鈾?；瘜W技術(shù)。
4.先進自主壓水堆元件。推進自主先進鋯合金包殼核燃料元件技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。研發(fā)事故容錯元件（ATF）高鈾密度或摻雜燃料芯塊，先進金屬、新型復(fù)合的新型包殼材料；完善適用于ATF元件包殼堆內(nèi)輻照考驗及輻照后檢查技術(shù)，研究燃料制備和性能評價關(guān)鍵技術(shù)。研究壓水堆環(huán)形燃料堆芯和組件設(shè)計技術(shù)，開展環(huán)形燃料組件堆外熱工水力等驗證、小組件試驗堆內(nèi)輻照考驗和先導(dǎo)組件商用堆內(nèi)輻照考驗。
5.快堆及燃料元件設(shè)計與工程化技術(shù)。完善快堆法規(guī)、標準體系，突破大型商用快堆的熱工水力、非能動事故余熱排出等關(guān)鍵技術(shù)，形成快堆電站自主化的軟件及設(shè)計集成技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備自主化；突破快堆MOX組件芯塊設(shè)計與成型工藝技術(shù)，高性能結(jié)構(gòu)材料，組件制造工程化技術(shù)，掌握快堆MOX換料運行技術(shù)。突破大增殖比的（U、Pu）Zr金屬元件及添加MA的金屬燃料關(guān)鍵技術(shù)。
6.超高溫氣冷堆關(guān)鍵技術(shù)及高溫熱工程應(yīng)用技術(shù)。攻關(guān)950℃超高溫氣冷堆關(guān)鍵技術(shù)，開展安全與事故分析、堆內(nèi)構(gòu)件材料及結(jié)構(gòu)分析等。開發(fā)基于HTR-PM現(xiàn)有堆芯設(shè)計的氣-氣中間換熱器，提供700℃的工藝熱生產(chǎn)煤氣、油品和焦炭。
7.先進小型堆關(guān)鍵技術(shù)及工程化。針對陸上模塊式小型堆，突破關(guān)鍵設(shè)備、模塊化建造技術(shù)、運行技術(shù)及安全審查技術(shù)，完善法規(guī)標準。針對海上核動力平臺，開展工程設(shè)計、設(shè)備制造、工廠化總體建造和海上運行調(diào)試技術(shù)研究，建設(shè)示范工程，完善法規(guī)標準。開展大功率空間核反應(yīng)堆電源技術(shù)研究，突破設(shè)計、關(guān)鍵材料、裝備、運行技術(shù)等。
8.釷基熔鹽堆基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)。建立完善的研究平臺體系，研究關(guān)鍵基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵工藝技術(shù)，突破熔鹽制備技術(shù)、高溫材料腐蝕機理及控制技術(shù)、回路技術(shù)、反應(yīng)堆運行控制技術(shù)，探索釷-鈾循環(huán)在線后處理技術(shù)，建成2MW釷基熔鹽實驗堆。
9.聚變物理研究。完善等離子體診斷、控制、加熱、加料等手段，研究先進托卡馬克等離子體實驗，實現(xiàn)高比壓、高約束的等離子體實驗運行，提升對聚變等離子體的認識水平和控制能力，設(shè)計建造聚變工程技術(shù)試驗平臺（FETP）。
六、乏燃料后處理與高放廢物安全處理處置技術(shù)創(chuàng)新
（一）戰(zhàn)略方向
革命重點創(chuàng)新行動路線圖6.jpg)
1.乏燃料后處理。重點在大型商用水法后處理廠建設(shè)、全分離的無鹽二循環(huán)流程研究、后處理流程經(jīng)濟性和環(huán)保性的提高，以及適用于快堆等的先進燃料循環(huán)的干法后處理等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
2.高放廢物地質(zhì)處置。重點在高放廢物地質(zhì)處置研發(fā)體系創(chuàng)新、高放廢物處置地下實驗室建設(shè)、地質(zhì)處置及安全技術(shù)，以及高放廢物地質(zhì)處置理論和技術(shù)體系完善等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
3.高放廢物處理。重點在高放廢液處理、高放石墨處理、α廢物處理，以及冷坩堝玻璃固化高放廢物處理等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
4.放射性廢物嬗變技術(shù)。重點在長壽命次錒系核素總量控制、次臨界系統(tǒng)設(shè)計和關(guān)鍵設(shè)備研究、外中子源驅(qū)動次臨界高效嬗變系統(tǒng)（含加速器驅(qū)動和聚變驅(qū)動）技術(shù)體系完善，以及降低高放廢物安全處理（置）難度等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
（二）創(chuàng)新目標
1.2020年目標。在乏燃料后處理方面，掌握大型商用乏燃料后處理廠自主設(shè)計、建造及運行技術(shù)，突破動力堆乏燃料后處理工藝、設(shè)備等關(guān)鍵技術(shù)，建立動力堆高放廢液分離工藝技術(shù)；針對快堆MOX乏燃料后處理，建立適用于我國乏燃料后處理中試廠的水法處理工藝流程，具備示范條件；推進乏燃料干法后處理技術(shù)研究，基礎(chǔ)研究取得重要突破。在高放廢物地質(zhì)處置方面，建成高放廢物處置地下實驗室，掌握實驗室現(xiàn)場試驗關(guān)鍵技術(shù)體系；掌握場址評價方法，提出3~5個高放廢物處置庫候選場址，確定工程屏障選材，完成高放固化體多重介質(zhì)多因素蝕變與核素遷移中間規(guī)模試驗；提出廢石墨、重水堆乏燃料等特殊廢物的最終處置方案，完成可行性研究；掌握中等深度放射性廢物處置技術(shù)。在放射性廢物處理方面，突破高放廢液煅燒、水冷鼓泡、出料和貴金屬沉積等技術(shù)，研制出兩步法冷坩堝玻璃固化科研樣機（35L/h高放廢液）、石墨自蔓延處理中間裝置、有機物超臨界水無機化工程樣機，以及廢水螯合吸附等工程樣機，放射性廢物處理技術(shù)水平顯著提高。在先進分離嬗變技術(shù)方面，完成實驗規(guī)模的MA嬗變技術(shù)和分離工藝研究，掌握分離-嬗變關(guān)鍵技術(shù)，獲得整個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗；建成較完善的外中子源驅(qū)動次臨界嬗變系統(tǒng)技術(shù)研究平臺體系，掌握加速器中子源、緊湊型聚變中子源系統(tǒng)以及次臨界反應(yīng)堆或包層的系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，確定外中子源驅(qū)動次臨界系統(tǒng)的嬗變性能等運行參數(shù)。
2.2030年目標。在乏燃料后處理方面，建成完善的先進水法后處理技術(shù)研發(fā)平臺體系，基本建成我國首座800噸大型商用乏燃料后處理廠；建立我國錒系元素分離一體化先進水法后處理流程，提出干法后處理技術(shù)的優(yōu)選路線，建成具備公斤級熔鹽電解分離鈾、钚的實驗裝置。在高放廢物地質(zhì)處置方面，確定高放廢物處置庫推薦場址，完成處置庫工程設(shè)計，掌握地質(zhì)處置技術(shù)和安全評價技術(shù)，具備建庫條件；建成中等深度處置庫。在放射性廢物處理方面，全面掌握高放廢液冷坩堝玻璃固化技術(shù)、石墨自蔓延處理技術(shù)、有機污物超臨界水無機化技術(shù)、鹵渣熱等靜技術(shù)、廢水螯合吸附技術(shù)，放射性廢物處理技術(shù)進入先進國家行列。在先進分離嬗變技術(shù)方面，完成使用于60萬KW快堆核電站的含MA混合氧化鈾钚燃料（MOX）的設(shè)計、研制及隨堆考驗，確定外源驅(qū)動次臨界系統(tǒng)技術(shù)路線，掌握自主產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計制造技術(shù)，建成外源次臨界系統(tǒng)工程性實驗裝置。
3.2050年展望。干法后處理實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用，逐步取代水法后處理，實現(xiàn)快堆嬗變、ADS嬗變技術(shù)的應(yīng)用推廣，逐步實現(xiàn)核能系統(tǒng)中次錒系核素總量的有效控制。解決歷史上遺留廢物隱患，廢物最小化達到世界領(lǐng)先水平。掌握高放廢物地質(zhì)處置工業(yè)化技術(shù)，建成高放廢物處置庫并運行。
（三）創(chuàng)新行動
1.先進乏燃料后處理工藝及關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備。針對大型核燃料后處理廠，開展首端處理技術(shù)及新型無鹽試劑二循環(huán)流程開發(fā)、工藝流程臺架熱試驗及驗證；建設(shè)后處理全流程數(shù)字模擬平臺，研究脈沖萃取柱數(shù)字模擬與仿真技術(shù)，實現(xiàn)大型關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化；研發(fā)自動化控制技術(shù)、遠程操作系統(tǒng)與設(shè)備、大型先進熱室設(shè)計，以及先進干法首端技術(shù)及干法分離技術(shù)。
2.高放廢物地質(zhì)處置庫技術(shù)。圍繞地下實驗室工程及現(xiàn)場試驗，開展高放廢物處置庫選址研究，并形成完善的場址評價技術(shù)體系；重點研究以地下實驗室為研發(fā)平臺的地質(zhì)處置工程（藝）技術(shù)和工程屏障、處置庫概念設(shè)計、處置庫開挖技術(shù)，以及廢物罐的運輸、就位及回取技術(shù)和驗證；研究處置庫的核素釋放和遷移、安全33評價和安全全過程系統(tǒng)分析，掌握概率安全評價技術(shù)；開展處置庫屏障系統(tǒng)安全特性演化試驗和評價。
3.先進廢物處理技術(shù)。研究放射性石墨廢物自蔓延處理技術(shù)；突破冷坩堝玻璃固化技術(shù)、有機污物超臨界水處理技術(shù)，以及高放鹵渣熱等靜壓陶瓷固化技術(shù)，研究廢水螯合吸附技術(shù)。
4.快堆嬗變技術(shù)。完成中國實驗快堆（CEFR）中單個次錒系核素小樣件的輻照，主要包括CEFR嬗變靶件的設(shè)計和研制、嬗變靶件的輻照考驗和輻照后檢驗、以及輻照后芯塊的化學分析與分離工藝研究等。完成示范快堆（CFR600）中嬗變組件的輻照和后處理，主要包括含次錒系元素的MOX燃料制造技術(shù)研究，批量使用含MA燃料的快堆堆芯設(shè)計、安全評價和隨堆考驗，批量使用含MA燃料的反應(yīng)堆安全運行技術(shù)，以及輻照后含MA燃料的后處理技術(shù)研究等。
七、高效太陽能利用技術(shù)創(chuàng)新
（一）戰(zhàn)略方向
1.太陽能高效晶體硅電池及新概念光電轉(zhuǎn)換器件。重點在開發(fā)平均效率≥25%的晶體硅電池產(chǎn)線（如異質(zhì)結(jié)（HIT）電池和叉指背接觸（IBC）電池或二者的結(jié)合），探索更高效率、更低成本的新概念光電轉(zhuǎn)換器件及面向產(chǎn)業(yè)化技術(shù)等方面開展創(chuàng)新與攻關(guān)。
2.高參數(shù)太陽能熱發(fā)電與太陽能綜合梯級利用系統(tǒng)。重點在超臨界太陽能熱發(fā)電、空氣吸熱器、固體粒子吸熱器、50~100MW級大型全天連續(xù)運行太陽能熱電站及太陽能綜合梯級利用、100MWe槽式太陽能熱電站仿真與系統(tǒng)集成等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
革命重點創(chuàng)新行動路線圖7.jpg)
3.太陽能熱化學制備清潔燃料。重點在太陽能熱化學反應(yīng)體系篩選、熱化學在非平衡條件下的反應(yīng)熱力學和動力學機理及其與傳熱學和多項流的耦合作用機理探索、太陽能制取富含甲烷的清潔燃料等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
4.智能光伏電站與風光熱互補電站。重點在高能效、低成本智能光伏電站，智能化分布式光伏和微電網(wǎng)應(yīng)用，50MW級儲熱的風光熱互補混合發(fā)電系統(tǒng)等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
（二）創(chuàng)新目標
1.2020年目標。突破三五（III-V）族化合物電池和鐵電-半導(dǎo)體耦合電池的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，建成100MW級HIT太陽能電池示范生產(chǎn)線；掌握分布式太陽能熱電聯(lián)供系統(tǒng)的集成和控制，以及太陽能熱化學制備燃料機理；掌握智能光伏電站設(shè)計和建造成套技術(shù)，實現(xiàn)發(fā)電效率≥80%；掌握50MW級塔式光熱電站整體設(shè)計及關(guān)鍵部件制造技術(shù)；突破光熱-光伏-風電集成設(shè)計和控制技術(shù)，促進風光互補利用技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。
2.2030年目標。大幅提高銅銦鎵硒（CIGS）、碲化鎘（CdTe）電池的效率，建立完整自主知識產(chǎn)權(quán)生產(chǎn)線，實現(xiàn)在建筑中規(guī)模應(yīng)用并達到國際前沿水平；HIT電池國產(chǎn)化率≥85%并達到批產(chǎn)化水平。掌握高參數(shù)太陽能熱發(fā)電技術(shù)，全面推動產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；建成50MW太陽能熱電聯(lián)供系統(tǒng)，形成自主知識產(chǎn)權(quán)和標準體系。突破太陽能熱化學反應(yīng)器技術(shù)，研制出連續(xù)性工作樣機。
3.2050年展望。開發(fā)出新型高性能光伏電池，大幅提升光電轉(zhuǎn)換效率并降低成本，至少一種電池達到世界最高效率；實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化和儲能一體化；太陽能熱化學制備清潔燃料獲重大突破并示范。
（三）創(chuàng)新行動
1.新型高效太陽能電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)。研發(fā)鐵電-半導(dǎo)體耦合電池、鈣鈦礦電池及鈣鈦礦/晶體硅疊層電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)、工藝及設(shè)備，建立電池組件生產(chǎn)及應(yīng)用示范線，建成產(chǎn)能≥2MWp的中試生產(chǎn)線，組件平均效率各為≥14%、≥15%、≥21%。探索新型高效太陽能電池技術(shù)，探索研發(fā)更高效、更低成本的鐵電-半導(dǎo)體耦合電池、鐵電-半導(dǎo)體耦合/晶體硅疊層電池、鈣鈦礦電池、染料敏化電池、有機電池、量子點電池、新型疊層電池、硒化銻電池、銅鋅錫硫電池和三五（III-V）族納米線電池等電池技術(shù)，實現(xiàn)至少一種電池達到世界最高效率。
2.高效、低成本晶體硅電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)。研究低成本晶體硅電池、HIT太陽電池、IBC電池產(chǎn)業(yè)示范線關(guān)鍵技術(shù)和工藝，推進HIT太陽電池設(shè)備及原材料國產(chǎn)化，開發(fā)IBC與HIT結(jié)合型高效電池；建成設(shè)備國產(chǎn)化率≥80%的百兆瓦級電池示范生產(chǎn)線，產(chǎn)線電池平均效率各為≥21%、≥23%、≥23%。研制太陽能電池關(guān)鍵配套材料，開發(fā)高效電池用配套電極漿料關(guān)鍵技術(shù)，包括正銀漿料制備技術(shù)，以及無鉛正面銀電極、低成本漿料銀/銅粉體功能相復(fù)合電極材料等。
3.薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)。研究碲化鎘、銅銦鎵硒及37硅薄膜等薄膜電池的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)、工藝及設(shè)備，掌握銅銦鎵硒薄膜電池原材料國產(chǎn)化技術(shù)；建成產(chǎn)能100MWp示范生產(chǎn)線，組件平均效率各為≥17%、≥17%、≥15%。
4.高參數(shù)太陽能熱發(fā)電技術(shù)。研究高溫高效率吸熱材料、超臨界蒸汽發(fā)生器、二氧化碳透平；研發(fā)高溫承壓型空氣吸熱器、50kW級高溫空氣-燃氣聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)、高性能太陽能粒子吸熱器；研究高溫粒子儲熱、粒子蒸汽發(fā)生器的設(shè)計方法及換熱過程、粒子空氣換熱裝置的高溫粒子與空氣間換熱規(guī)律。
5.分布式太陽能熱電聯(lián)供系統(tǒng)技術(shù)。研究不同聚光吸熱的分布式太陽能熱電聯(lián)供系統(tǒng)長周期蓄熱材料、部件和系統(tǒng)，研制單螺桿膨脹機、斯特林發(fā)動機、有機工質(zhì)蒸汽輪機等低成本高效中小功率膨脹動力裝置，提出不同聚光吸熱的高效中小功率熱功轉(zhuǎn)換熱力循環(huán)系統(tǒng)；建設(shè)1~1000kW級分布式太陽能熱電聯(lián)供系統(tǒng)集成示范，掌握電站的動態(tài)運行特性和調(diào)控策略。
6.太陽能熱化學制取清潔燃料關(guān)鍵技術(shù)。研究熱化學反應(yīng)體系篩選及反應(yīng)熱力學和動力學，以及金屬氧化物還原反應(yīng)制取清潔燃料、甲烷（催化）干濕重整過程、含碳物料的干濕重整過程等的反應(yīng)熱力學和動力學機理；研究太陽能高溫熱化學器內(nèi)傳熱學與反應(yīng)動力學的耦合作用機理、太陽能熱化學制取清潔燃料的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)熱力學機理和動態(tài)過程。
7.智能化分布式光伏及微電網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)。研究分布式光伏智能化技術(shù)、分布式光伏直流并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)，以及區(qū)域性分布式光伏功率預(yù)測技術(shù)，開展區(qū)域內(nèi)基于不同類型智能單元的分布式光伏系統(tǒng)設(shè)計集成技術(shù)、光伏微電網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)的研究及示范。
8.高能效、低成本智能光伏電站關(guān)鍵技術(shù)研究及示范。研究智能光伏電站設(shè)計集成和運行維護技術(shù)、高可靠智能化平衡部件技術(shù)、兆瓦級光伏直流并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，開展百萬千瓦級大規(guī)模智能光伏電站群的運行特性及對電網(wǎng)的影響研究。
9.大型槽式太陽能熱發(fā)電站仿真與系統(tǒng)集成技術(shù)。建立100MWe槽式太陽能熱發(fā)電站仿真系統(tǒng)，搭建槽式集熱器、導(dǎo)熱油系統(tǒng)、儲熱系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生系統(tǒng)、汽輪機仿真模型。研究大型槽式太陽能熱發(fā)電站系統(tǒng)集成技術(shù)，實現(xiàn)氣象條件與集熱、儲熱、蒸汽發(fā)生與汽輪發(fā)電協(xié)同控制與調(diào)節(jié)技術(shù)，研究可復(fù)制、模塊化的系統(tǒng)集成與集成控制技術(shù)，電站參數(shù)優(yōu)化方法等。
10.50~100MW級大型太陽能光熱電站關(guān)鍵技術(shù)研究與集成應(yīng)用。研究定日鏡及大型定日鏡場技術(shù)、塔式電站大型鏡場在線檢測技術(shù)、大型吸熱器技術(shù)及大型高效儲換熱技術(shù)、適合光熱發(fā)電系統(tǒng)的熱力裝備技術(shù)，研究塔式電站系統(tǒng)集成與控制技術(shù)、光熱發(fā)電系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的主動式控制技術(shù)，建立可全天連續(xù)發(fā)電的50MW級槽式太陽能高效梯級利用示范電站；研究20MW級直接產(chǎn)生過熱蒸汽型的多塔集成調(diào)控塔式太陽能熱發(fā)電站集成應(yīng)用。
11.50MW級儲熱光伏、光熱、風電互補的混合發(fā)電示范應(yīng)用。研究儲能光熱電站（>10MW）與光伏（>20MW）/風電（>20MW）混合發(fā)電站的整體設(shè)計技術(shù)，研究儲能光熱電站與光伏/風電互補 發(fā)電的協(xié)調(diào)技術(shù)；研究混合發(fā)電站的控制技術(shù)及自動化運維技術(shù)，實現(xiàn)各種工況下光熱-光伏/風電混合發(fā)電站的平穩(wěn)發(fā)電以及突變條件下的快速響應(yīng)；研究50MW級儲能光熱電站與光伏/風電混合發(fā)電站整體系統(tǒng)集成、工程化及運營技術(shù)，實現(xiàn)示范應(yīng)用。
八、大型風電技術(shù)創(chuàng)新
（一）戰(zhàn)略方向
1.大型風電關(guān)鍵設(shè)備。重點10MW級及以上風電機組，以及100米級及以上風電葉片、10MW級及以上風電機組變流器和高可靠、低成本大容量超導(dǎo)風力發(fā)電機等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
2.遠海大型風電系統(tǒng)建設(shè)。重點在遠海大型風電場設(shè)計建設(shè)、適用于深水區(qū)的大容量風電機組漂浮式基礎(chǔ)、遠海風電場輸電，以及海上風力發(fā)電運輸、施工、運維成套設(shè)備等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
3.基于大數(shù)據(jù)和云計算的風電場集群運控并網(wǎng)系統(tǒng)。重點在典型風資源特性研究與評估、基于大數(shù)據(jù)大型海上風電基地群控、風電場群優(yōu)化協(xié)調(diào)控制和智能化運維、海上風電場實時監(jiān)測及智能診斷技術(shù)裝備等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
4.廢棄風電設(shè)備無害化處理與循環(huán)利用。重點在風電設(shè)備無害化回收處理、風電磁體和葉片的無害化回收處理等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
（二）創(chuàng)新目標
1.2020年目標。形成200~300米高空風力發(fā)電成套技術(shù)。掌握自主知識產(chǎn)權(quán)的10MW級以下大型風電機組及關(guān)鍵部件的設(shè)計制造技術(shù)，形成國際競爭力；突破近海風電場設(shè)計和建設(shè)成套關(guān)鍵技術(shù)，形成海上風電工程技術(shù)標準。掌握復(fù)雜條件下的風資源特性及各區(qū)域風電資源時空互補性，評估風資源可獲得性，進行風電場優(yōu)化布局；建立風電場群控制與運維體系，支撐區(qū)域風電規(guī)模并網(wǎng)。
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2.2030年目標。200~300米高空風力發(fā)電獲得實際應(yīng)用并推廣。突破10MW級及以上大型風電機組關(guān)鍵部件設(shè)計制造技術(shù)，建立符合海況的遠海風電場設(shè)計建設(shè)標準和運維規(guī)范；掌握風電場集群的多效利用、風電場群發(fā)電功率優(yōu)化調(diào)度運行控制技術(shù)；掌握廢棄風電機組材料的無害化處理與循環(huán)利用技術(shù)，支撐風電可持續(xù)發(fā)展；成為風電技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展強國。
3.2050年展望。突破30MW級超大型風電機組關(guān)鍵技術(shù)，掌握不同海域規(guī)模化風電開發(fā)成套技術(shù)與裝備，形成完整的風能利用自主創(chuàng)新體系和產(chǎn)業(yè)體系，風能成為我國主要能源之一。
（三）創(chuàng)新行動
1.100米級及以上葉片設(shè)計制造技術(shù)。研究100米級及以上葉片三維設(shè)計方法與設(shè)計體系、葉片載荷與破壞機理和優(yōu)化校核方法，以及基于高效葉片氣彈、輕量化結(jié)構(gòu)、和新材料技術(shù)相結(jié)合的一體化設(shè)計技術(shù)；研究100米級及以上葉片結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計技術(shù)、葉片碳-玻材料混雜及鋪層優(yōu)化設(shè)計技術(shù)；研制100米級及以上大型海上風電機組葉片，研究大型葉片測試技術(shù)，推動具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列化風電葉片產(chǎn)業(yè)化。
2.大功率陸上風電機組及部件設(shè)計與優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)。研究大功率風電機組整機一體化優(yōu)化設(shè)計及輕量化設(shè)計技術(shù)；開展大功率機組葉片、載荷與先進傳感控制集成一體化降載優(yōu)化技術(shù)，大功率風電機組電氣控制系統(tǒng)智能診斷、故障自恢復(fù)免維護技術(shù)，以及大功率陸上風電機組及關(guān)鍵部件綠色制造技術(shù)研發(fā)。
3.陸上不同類型風電場運行優(yōu)化及運維技術(shù)。研究風電機組和風電場綜合智能化傳感技術(shù)、風電大數(shù)據(jù)收集及分析技術(shù)；研究復(fù)雜地形、特殊環(huán)境條件下風電場與大型并網(wǎng)風電場的設(shè)計優(yōu)化方法及基于大數(shù)據(jù)的風電場運行優(yōu)化技術(shù)；研究基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用的陸上不同類型風電場智能化運維關(guān)鍵技術(shù)，以及適合接入配電網(wǎng)的風電場優(yōu)化協(xié)調(diào)控制、實時監(jiān)測和電網(wǎng)適應(yīng)性等關(guān)鍵技術(shù)。
4.典型風資源特性與風能吸收方法研究及資源評估。研究陸上和海上復(fù)雜條件影響下的風特性并揭示脈動特性，研究邊界層風垂直變化并分析不同海域的熱力穩(wěn)定度。根據(jù)海上典型風資源特征，探明多尺度葉片流場復(fù)雜特性和描述方法，獲得不同尺度流場特征參數(shù)相互耦合的物理機制，開展適合我國風資源特性的高性能大型風電機組的專用翼型族研究。普查陸上和海上典型風資源并分析數(shù)據(jù)，建立風資源評估數(shù)值模型，開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的風資源評估系統(tǒng)。
5.10MW級及以上海上風電機組及關(guān)鍵部件設(shè)計制造關(guān)鍵技術(shù)。研究適合我國海況和海上風資源特點的風電機組精確化建模和仿真計算技術(shù)；研究10MW級及以上海上風電機組整機設(shè)計技術(shù)，包括風電機組、塔架、基礎(chǔ)一體化設(shè)計技術(shù)，以及考慮極限載荷、疲勞載荷、整機可靠性的設(shè)計優(yōu)化技術(shù)；研究高可靠性傳動鏈及關(guān)鍵部件的設(shè)計、制造、測試技術(shù)，以及大功率風電機組冷卻技術(shù)。研制自主知識產(chǎn)權(quán)的10MW級及以上海上風電機組及其軸承和發(fā)電機等關(guān)鍵部件。
6.10MW級及以上海上風電機組控制系統(tǒng)與變流器關(guān)鍵技術(shù)。研究海上風電機組在風、波浪、洋流耦合下的運行特性；研究風電機組智能化控制技術(shù)、極端工況（覆冰、臺風）下的載荷安全控制技術(shù)。研究風電機組變流器和變槳距控制系統(tǒng)等的模塊化設(shè)計技術(shù)，以及中高壓變流技術(shù)、新型變流器冷卻技術(shù)；研制大型海上風電機組智能型整機控制系統(tǒng)、變流器及變槳距控制裝備，并推廣應(yīng)用。
7.遠海風電場設(shè)計建設(shè)技術(shù)。研究海上風電場建設(shè)選址技術(shù)，提出適合我國遠海深水區(qū)風資源條件的風電機組優(yōu)化布置方法。開展極端海洋環(huán)境荷載作用下海上風電機組結(jié)構(gòu)的非線性荷載特性、遠海深水區(qū)極端海況條件下大容量海上風電機組基礎(chǔ)的荷載聯(lián)合作用計算方法等研究；開發(fā)遠海風電機組施工與建造技術(shù)、遠海風電場并網(wǎng)技術(shù)、深水電纜鋪設(shè)及動態(tài)跟隨風電機組的柔性連接技術(shù)、風能與海洋能綜合一體化互補利用技術(shù)與裝備。
8.大型海上風電機組基礎(chǔ)設(shè)計建設(shè)技術(shù)。研究提出適用于我國遠海深水區(qū)大容量風電機組的海上基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式。探索遠海深水區(qū)大容量海上風電機組基礎(chǔ)的疲勞發(fā)生機理與控制方法，開展極端海洋環(huán)境荷載作用下的失效模式與分析方法研究，提出其反應(yīng)控制策略與防災(zāi)減災(zāi)對策。研究大容量風電機組基礎(chǔ)設(shè)計制造技術(shù)，研制遠海海洋環(huán)境荷載特點下滿足施工與制造要求的新型漂浮式基礎(chǔ)。
9.大型海上風電基地群控技術(shù)。建立包含海上風電場群運行數(shù)據(jù)、實測氣象數(shù)據(jù)以及數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)平臺，研發(fā)基于大數(shù)據(jù)的海上大型風電基地運行優(yōu)化技術(shù)、風電場群發(fā)電功率一體化預(yù)測技術(shù)、風電場群協(xié)同控制優(yōu)化技術(shù)、風電場及場群真實能效評估和優(yōu)化策略。研究海上風電場群電能的多效利用技術(shù)，研究儲能系統(tǒng)的功率和容量選取以及混合儲能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制問題。
10.海上風電場實時監(jiān)測與運維技術(shù)。分析影響海上風電場群運維安全及成本的因素，研究海上風電場運維技術(shù)，開發(fā)基于壽命評估的動態(tài)智能運維管理系統(tǒng)；研發(fā)海上風電場的運行維護專用檢測和作業(yè)裝備及健康模型與狀況評估、運行風險評估、剩余壽命預(yù)測和運維決策支持等技術(shù)。研究海上機組的新型狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)裝備技術(shù)及智能故障預(yù)估的維護技術(shù)、關(guān)鍵部件遠程網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控與智能診斷技術(shù)。
11.風電設(shè)備無害化回收處理技術(shù)。研究葉片無害化回收處理技術(shù)，研究適合葉片性能要求和大尺度幾何結(jié)構(gòu)的易回收或降解的樹脂體系及其成型技術(shù)；研發(fā)不同類型風電葉片組成材料的高效分離回收技術(shù)及裝備，以及不可回收材料無害化處理技術(shù)與裝備。研發(fā)不同類型風電磁體回收與無害化處理關(guān)鍵技術(shù)與裝備；研究不同組成材料的永磁體高效清潔分類回收技術(shù)與永磁材料再利用技術(shù)，并研制回收處理設(shè)備。
九、氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新
（一）戰(zhàn)略方向
1.氫的制取、儲運及加氫站。重點在大規(guī)模制氫、分布式制氫、氫的儲運材料與技術(shù)，以及加氫站等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
2.先進燃料電池。重點在氫氣/空氣聚合物電解質(zhì)膜燃料電池（PEMFC）、甲醇/空氣聚合物電解質(zhì)膜燃料電池（MFC）等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
3.燃料電池分布式發(fā)電。重點在質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）、金屬空氣燃料電池（MeAFC），以及分布式制氫與燃料電池（PEMFC和SOFC）的一體化設(shè)計和系統(tǒng)集成等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。
（二）創(chuàng)新目標
1.2020年目標。建立健全氫能及燃料電池規(guī)
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