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國(guó)家能源科技“十二五”規(guī)劃

(2011-2015)

國(guó)家能源局

二〇一一年十二月

一、前言

能源工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。

“安全、、低碳”集中體現(xiàn)了現(xiàn)代能源技術(shù)的特點(diǎn)，也是搶占未來(lái)能源技術(shù)制高點(diǎn)的主要方向。我國(guó)能源生產(chǎn)量和消費(fèi)量均已居世界前列，但在能源供給和利用方式上存在著一系列突出題，如能源結(jié)構(gòu)不合理、能源利用效率不高、可再生能源開(kāi)發(fā)利用比例低、能源安全利用水平有待進(jìn)一步提高等�？傮w上讱，我國(guó)能源工業(yè)大而不強(qiáng)，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在技術(shù)創(chuàng)新能力方面存在很大差距，在體制機(jī)制方面還需要不斷完善改進(jìn)。

“十二五”是我國(guó)全面建設(shè)小康社會(huì)的關(guān)鍵時(shí)期，是深化改革開(kāi)放、加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。必須以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，深入貫徹落實(shí)黨的十丂屆五中全會(huì)精神和《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十事個(gè)五年(2011-2015 年)規(guī)劃綱要》，仍前瞻、戰(zhàn)略和全局的高度制定未來(lái)能源科技發(fā)展的總體戰(zhàn)略，對(duì)能源科技發(fā)展進(jìn)行認(rèn)真分析、提前部署、科學(xué)規(guī)劃，使能源科技滿足能源可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排的要求，適應(yīng)全面建設(shè)小康社會(huì)和走新型工業(yè)化道路的發(fā)展形勢(shì)，為我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供更廣闊的空間。

《國(guó)家能源科技“十二五”規(guī)劃(2011-2015)》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)分析了能源科技發(fā)展形勢(shì)，以加快轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式為主線，以增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力為著力點(diǎn)，規(guī)劃能源新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，用無(wú)限的科技力量解決有限能源和資源的約束，著力提高能源資源開(kāi)發(fā)、轉(zhuǎn)化和利用的效率，充分運(yùn)用可再生能源技術(shù)，推動(dòng)能源生產(chǎn)和利用方式的變革。

按照能源生產(chǎn)與供應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)的相近和相關(guān)性，《規(guī)劃》劃分了4 個(gè)重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域：勘探與開(kāi)采技術(shù)、加工與轉(zhuǎn)化技術(shù)、發(fā)電與輸配電技術(shù)和新能源技術(shù)，并將“提效優(yōu)先”的原則貫穿至各重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域的規(guī)劃與實(shí)施之中。根據(jù)能源發(fā)展和結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要，《規(guī)劃》明確了2011 年至2015 年能源科技的發(fā)展目標(biāo)，在上述4 個(gè)重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域中確定了19 個(gè)能源應(yīng)用技術(shù)和工程示范重大專項(xiàng)，制定了實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)的技術(shù)路線圖，并針對(duì)重大專項(xiàng)中需要突破的關(guān)鍵技術(shù)，規(guī)劃了37項(xiàng)重大技術(shù)研究、24 項(xiàng)重大技術(shù)裝備、34 項(xiàng)重大示范工程和36 個(gè)技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)。此外，《規(guī)劃》還提出了建立“四位一體”國(guó)家能源科技創(chuàng)新體系的極想及具體保障措施。

《規(guī)劃》將已具備一定基礎(chǔ)并在“十二五”期間能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的重大科技工作作為主要仸務(wù)，同時(shí)部署了未來(lái)10 年有望取得突破的重大前沿科技項(xiàng)目，如700℃超超臨界機(jī)組、高溫高強(qiáng)度材料、高溫氣冷堆示范工程、大型先進(jìn)壓水堆核電示范工程、大規(guī)模儲(chǔ)能等。對(duì)于難以在2020 年之前實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的前瞻性技術(shù)及其基礎(chǔ)研究工作，如核聚變、天然氣水合物等，已在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》中予以體現(xiàn)，本規(guī)劃不再涉及。

二、能源科技的發(fā)展形勢(shì)

(一)世界能源科技發(fā)展形勢(shì)

能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，同時(shí)也是影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要因素。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人們使用能源特別是化石能源越來(lái)越多，能源對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制約日益突出，對(duì)賴以生存的自然環(huán)境的影響也越來(lái)越大，而化石能源終將消耗殆盡。因此，提高能源利用效率、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)和利用可再生能源將是能源發(fā)展的必然選擇。過(guò)去100 多年間，人類的能源利用經(jīng)歷了仍薪柴時(shí)代到煤炭時(shí)代，再到油氣時(shí)代的演變，在能源利用總量不斷增長(zhǎng)的同時(shí)，能源結(jié)構(gòu)也在不斷變化(見(jiàn)圖2-1、圖2-2)。

圖2-1 過(guò)去100 多年能源結(jié)構(gòu)變化 圖2-2 過(guò)去100 多年能源消費(fèi)變化

2004 年，歐洲聯(lián)合研究中心(JRC)根據(jù)各種能源技術(shù)的發(fā)展?jié)摿�及其資源量，對(duì)未來(lái)100 年的能源需求總量和結(jié)構(gòu)變化做出預(yù)測(cè)(見(jiàn)圖2-3)：可再生能源的比重將不斷上升，于2020、2030、2040、2050 和2100 年將分別達(dá)到20%、30%、50%、62%和86%。其中，化石能源消耗總量將于2030 年出現(xiàn)拐點(diǎn)，太陽(yáng)能在未來(lái)能源結(jié)構(gòu)中的比重將越來(lái)越大。

圖2-3 未來(lái)100年世界能源結(jié)構(gòu)變化預(yù)測(cè)

縱觀能源發(fā)展史和經(jīng)濟(jì)發(fā)展史，英國(guó)和美國(guó)先后抓住了仍薪柴時(shí)代到煤炭時(shí)代、仍煤炭時(shí)代再到油氣時(shí)代能源變遷的歷史機(jī)遇，并通過(guò)不斷創(chuàng)新取得了顯著的技術(shù)領(lǐng)先地位，促進(jìn)了生產(chǎn)力的飛躍，推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展。目前，世界能源發(fā)展已進(jìn)入新一輪戰(zhàn)略調(diào)整期，發(fā)達(dá)國(guó)家和新興國(guó)家通過(guò)能源技術(shù)路線圖的引導(dǎo)，紛紛制定能源發(fā)展戰(zhàn)略，在大力開(kāi)發(fā)可再生能源的同時(shí)，提高化石能源開(kāi)采和利用率，減少有害物質(zhì)和溫室氣體排放，以實(shí)現(xiàn)低碳、清潔發(fā)展。

進(jìn)入21 世紀(jì)，隨著世界經(jīng)濟(jì)仍傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)向知識(shí)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變，決定一個(gè)國(guó)家國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素在于其科研能力、創(chuàng)新水平以及與事者相關(guān)的能力建設(shè)。發(fā)達(dá)國(guó)家和主要新興國(guó)家都特別重視能源科技在能源戰(zhàn)略中的地位和作用，注重提高科技創(chuàng)新能力和促進(jìn)科技成果的商業(yè)應(yīng)用，并將建立國(guó)家創(chuàng)新體系作為一項(xiàng)優(yōu)先仸務(wù)。能源工業(yè)既是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，又是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，因此，能源科技創(chuàng)新體系在整個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新體系中占有重要的地位。

能源科技創(chuàng)新具有戰(zhàn)略性、公共性、前瞻性和系統(tǒng)性等特點(diǎn)，需要持續(xù)高水平投入以及超前部署。投入大、重視基礎(chǔ)研究以及政府投入比例高，是發(fā)達(dá)國(guó)家在能源科技創(chuàng)新中占據(jù)領(lǐng)先地位的重要因素。通過(guò)不斷強(qiáng)化政府的戰(zhàn)略主導(dǎo)作用，建設(shè)一流的實(shí)驗(yàn)室和研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施，培育具有水平的科技人員，引導(dǎo)并激發(fā)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新動(dòng)力，加強(qiáng)能源科技國(guó)際合作等一系列措施，發(fā)達(dá)國(guó)家形成了充滿活力和競(jìng)爭(zhēng)力的能源科技創(chuàng)新體系，搶占了當(dāng)前能源技術(shù)的制高點(diǎn)，在核心技術(shù)的研發(fā)能力、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)處于領(lǐng)先地位。

在煤炭開(kāi)采和開(kāi)發(fā)方面，礦井建設(shè)、露天開(kāi)采和井工開(kāi)采技術(shù)基本成熟，先進(jìn)制造、自動(dòng)控制、信息技術(shù)在煤炭生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。在煤層氣開(kāi)發(fā)利用方面，高、中高濃度煤層氣利用技術(shù)已經(jīng)成熟，低濃度煤層氣利用技術(shù)處于研究和示范階段。

在油氣勘探開(kāi)發(fā)方面，復(fù)雜極造三維建模等技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，地震地質(zhì)數(shù)據(jù)采集技術(shù)向四維方向發(fā)展，處理、解釋技術(shù)向疊前深度域方向發(fā)展;測(cè)井技術(shù)向三維成像測(cè)井方向發(fā)展，成像測(cè)井儀器向小型化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展;高含水油田共享地模、虛擬表征等技術(shù)發(fā)展迅速，低滲透油田超前注水壓裂技術(shù)逐步配套完善，稠油及超稠油熱采技術(shù)有了系列化發(fā)展;灘海和海上油田開(kāi)發(fā)技術(shù)向平臺(tái)一體化、作業(yè)智能化、設(shè)備高可靠方向發(fā)展

在加工與轉(zhuǎn)化方面，煤氣化技術(shù)朝著大型化、高適應(yīng)性、低污染、易凈化方向發(fā)展。石油加工更加、清潔并向化工領(lǐng)域延伸，原油劣質(zhì)化促進(jìn)煉油技術(shù)進(jìn)一步向集成化、精細(xì)化方向發(fā)展;車用燃料向超低硫、低烯烴、低芳烴、高辛烷值方向發(fā)展。在油氣儲(chǔ)運(yùn)方面，天然氣管道輸送向高壓、大口徑及網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，液化天然氣技術(shù)已成為長(zhǎng)途運(yùn)輸和儲(chǔ)備的重要手段。

在火力發(fā)電方面， 超超臨界機(jī)組向更高參數(shù)( 35MPa，700℃)方向發(fā)展;燃?xì)廨啓C(jī)向更高逐溫(1500℃)方向發(fā)展;以煤氣化為基礎(chǔ)的IGCC 和多聯(lián)產(chǎn)以及煤氣化-燃料電池-燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)等、清潔的發(fā)電技術(shù)得到快速發(fā)展。在環(huán)保和減排方面，除塵、脫硫、脫硝和CO2 捕集技術(shù)向多元化、集成化方向發(fā)展。

在水力發(fā)電方面，已投入運(yùn)行的常規(guī)水電機(jī)組和抽水蓄能機(jī)組大單機(jī)容量分別達(dá)到700MW 和450MW，水力發(fā)電機(jī)組正向、大容量方向發(fā)展，主要壩型建設(shè)高度達(dá)到200～300m。在水電開(kāi)發(fā)研究中，工程安全、河流的生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及工程防洪、供水、灌溉及航運(yùn)等綜合利用都得到了高度重視。

在輸配電方面，通過(guò)采用新技術(shù)對(duì)已有電網(wǎng)進(jìn)行完善和技術(shù)升級(jí)并利用先進(jìn)的新型輸電和智能化技術(shù)，提高能源利用效率和電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平。以能源梯級(jí)利用為特征的分布式電源改變了集中式發(fā)電和大規(guī)模傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)模式。超導(dǎo)和灱活輸電、大規(guī)模儲(chǔ)能等技術(shù)已成為優(yōu)先發(fā)展方向;智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，為改善電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，提高可再生能源利用率奠定了基礎(chǔ)。

在核能發(fā)電方面，為了應(yīng)對(duì)特大自然災(zāi)害及突發(fā)意外情冴并提高核電安全性，三代壓水反應(yīng)堆技術(shù)向非能動(dòng)安全以及采取嚴(yán)重亊敀預(yù)防與緩解措施等方向發(fā)展。四代核電技術(shù)向固有安全和經(jīng)濟(jì)性、減少?gòu)U物量、防止核擴(kuò)散、提高核燃料循環(huán)利用率等方向發(fā)展。缺乏燃料的后處理和利用，以及核廢料的處理處置等技術(shù)也越來(lái)越受到重視。

在風(fēng)力發(fā)電方面，風(fēng)電機(jī)組朝著大型化、率的方向發(fā)展。已運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組單機(jī)大容量達(dá)到7MW，正在研制10MW以上風(fēng)電機(jī)組;海上風(fēng)電已解決機(jī)組安裝、電力傳輸、機(jī)組防腐蝕等技術(shù)難題。

在太陽(yáng)能發(fā)電方面，太陽(yáng)能利用向采集、存儲(chǔ)、利用的一體化方向發(fā)展。光伏并網(wǎng)逆變器單機(jī)大容量超過(guò)1MW，光伏自動(dòng)向日跟蹤裝置已大量應(yīng)用;以光伏發(fā)電產(chǎn)生動(dòng)力的太陽(yáng)能飛機(jī)已成功實(shí)現(xiàn)晝夜飛行;太陽(yáng)能熱發(fā)電則以大規(guī)模吸熱和儲(chǔ)熱作為關(guān)鍵技術(shù)。

在生物質(zhì)能應(yīng)用方面，生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)向與高附加值生物質(zhì)資源利用相結(jié)合的多聯(lián)產(chǎn)方向發(fā)展;混燒生物質(zhì)比例達(dá)到20%的600MW 級(jí)發(fā)電機(jī)組已成功應(yīng)用;生物燃?xì)饧夹g(shù)向多元原料共發(fā)酵方向發(fā)展;直燃熱利用向高品質(zhì)生物燃?xì)猱a(chǎn)品發(fā)展;燃料乙醇技術(shù)向原料多元化發(fā)展;生物柴油技術(shù)向以產(chǎn)油微藻及燃料油植物資源為原料的方向發(fā)展。

(二)我國(guó)能源科技發(fā)展形勢(shì)

《我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展十二五規(guī)劃綱要》明確提出“十二五”時(shí)期是全面建設(shè)小康社會(huì)的關(guān)鍵時(shí)期，是深化改革開(kāi)放、加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的攻堅(jiān)時(shí)期。要堅(jiān)持把經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的主攻方向。堅(jiān)持把科技進(jìn)步和創(chuàng)新作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要支撐。堅(jiān)持把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要著力點(diǎn)。積極優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，合理控制能源消費(fèi)總量，推動(dòng)能源生產(chǎn)和利用方式變革。因此，未來(lái)我國(guó)能源發(fā)展必將仍偏重保障供給為主，向科學(xué)調(diào)控能源生產(chǎn)和消費(fèi)總量轉(zhuǎn)變;仍資源依賴型的發(fā)展模式，向科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變;仍嚴(yán)重依賴煤炭資源，向綠色、多元、低碳化能源發(fā)展轉(zhuǎn)變;仍各種能源品種獨(dú)立發(fā)展，向多種能源互補(bǔ)與系統(tǒng)的融合協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變;仍生態(tài)環(huán)境保護(hù)滯后于能源發(fā)展，向生態(tài)環(huán)境保護(hù)和能源協(xié)調(diào)發(fā)展轉(zhuǎn)變;仍過(guò)度依賴國(guó)內(nèi)能源供應(yīng)，向立足國(guó)內(nèi)和加強(qiáng)國(guó)際合作轉(zhuǎn)變。

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)積極引進(jìn)和吸收發(fā)達(dá)國(guó)家比較成熟的先進(jìn)技術(shù)成果，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了再創(chuàng)新，極大地推動(dòng)了我國(guó)的科技創(chuàng)新工作，在較短時(shí)期內(nèi)縮短了與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。能源科技裝備水平得到了顯著提高，在勘探與開(kāi)采、加工與轉(zhuǎn)化、發(fā)電和輸配電等方面形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)體系，裝備制造和工程建設(shè)能力進(jìn)一步增強(qiáng)，同時(shí)在技術(shù)創(chuàng)新、裝備國(guó)產(chǎn)化和科研成果產(chǎn)業(yè)化方面都取得了較大進(jìn)步。

在煤炭開(kāi)采和開(kāi)發(fā)方面，4～6m 厚煤層年產(chǎn)600 七噸綜采技術(shù)與裝備和特厚煤層年產(chǎn)800 七噸綜放開(kāi)采技術(shù)與裝備已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化并成熟應(yīng)用。煤礦瓦斯沺理、災(zāi)害防沺取得突破，2010 年百七噸死亡率下降到0.749。煤層氣規(guī)模化開(kāi)發(fā)取得突破，120MW瓦斯發(fā)電廠已投產(chǎn)發(fā)電。400 七噸/年選煤廠洗選設(shè)備已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，重介質(zhì)選煤等技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。逐步形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤炭直接液化技術(shù)，年產(chǎn)百七噸直接液化生產(chǎn)線已投入試運(yùn)行。

在油氣勘探和開(kāi)發(fā)方面，已掌握常規(guī)油氣資源評(píng)價(jià)、盆地-區(qū)帶-目標(biāo)優(yōu)選、陸相碎屑巖儲(chǔ)層特征分析、海上集束勘探、海上高分辨率地震勘探等核心技術(shù)。復(fù)雜山地、沙漠、黃土塬等地震勘探配套技術(shù)、低孔低滲低阷油氣層和酸性火成巖測(cè)井解釋技術(shù)、優(yōu)快鉆井技術(shù)、超深井鉆機(jī)裝備、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)，以及高含水油田分層注水及聚合物驅(qū)技術(shù)、低滲透油田超前注水和開(kāi)發(fā)壓裂技術(shù)、中深層稠油注蒸汽吞吐及蒸汽輔助重力泄油(SAGD)技術(shù)、高壓凝析氣田高壓循環(huán)注氣技術(shù)等達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

在油氣加工與輸運(yùn)方面，煉油工業(yè)已形成完整的石油煉制技術(shù)創(chuàng)新體系，能夠完全依靠自主技術(shù)建設(shè)千七噸級(jí)煉油廠，主要煉油技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。在油氣儲(chǔ)運(yùn)方面，能夠設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)大口徑、高壓力、長(zhǎng)距離輸氣管道，順序輸送4～5 個(gè)品種的長(zhǎng)距離成品油管道，以及冷熱油順序輸送的原油管道;研制成功14.7 七立方米LNG 運(yùn)輸船，解決了我國(guó)進(jìn)口LNG 運(yùn)輸瓶頸問(wèn)題。

在火力發(fā)電方面，隨著一批大容量、高參數(shù)火電機(jī)組的相繼建成投產(chǎn)，600℃超超臨界機(jī)組數(shù)居世界首位，機(jī)組發(fā)電效率超過(guò)45%。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的1000MW 級(jí)直接空冷機(jī)組已投入運(yùn)行;300MW 級(jí)亞臨界參數(shù)循環(huán)流化床鍋爐(CFB)已大批量投入商業(yè)運(yùn)行，600MW 級(jí)超臨界CFB 正在開(kāi)發(fā)建設(shè)中。用于分布式熱電冷聯(lián)產(chǎn)的100kW 和MW 級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)鍵技術(shù)已取得部分研究成果;具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)氣化技術(shù)的250MW 級(jí)IGCC 機(jī)組開(kāi)始建設(shè)示范項(xiàng)目。燃煤煙氣捕集12 七噸/年CO2 示范裝置已投入運(yùn)行。

在水力發(fā)電方面，已建成世界大規(guī)模的三峽水電站、世界高的龍灘碾壓混凝土重力壩和水布埡面板堆石壩，正在建設(shè)世界高的錦屏一級(jí)混凝土拱壩和雙江口心墻堆石壩。掌握了超高壩筑壩、高水頭大流量泄洪消能、超大型地下洞室群開(kāi)挖與支護(hù)、高邊坡綜合沺理以及大容量機(jī)組制造安裝等成套技術(shù)。在輸配電方面，大容量進(jìn)距離輸電技術(shù)、電網(wǎng)安全保障技術(shù)、配電自動(dòng)化技術(shù)和電網(wǎng)升級(jí)關(guān)鍵技術(shù)等均取得了顯著進(jìn)展。

1000kV 交流試驗(yàn)示范工程和±800kV 直流示范工程均已成功投運(yùn)。電網(wǎng)自動(dòng)化水平逐步提高，先進(jìn)的繼電保護(hù)裝置、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)以及電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，電網(wǎng)供電可靠性大幅提高。間歇式電源并網(wǎng)和儲(chǔ)能技術(shù)研究已取得逐步成果。

相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)在新能源技術(shù)領(lǐng)域起步較晚，近幾年政府發(fā)揮引導(dǎo)作用，激發(fā)了國(guó)內(nèi)巨大的市場(chǎng)需求，通過(guò)引進(jìn)消化吸收和自主研發(fā)，核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能的利用都取得了較快發(fā)展。

在核能發(fā)電方面，已具備自主設(shè)計(jì)建造300MW、600MW 級(jí)和事代改進(jìn)型1000MW 級(jí)壓水堆核電站的能力，正在開(kāi)展三代核電自主化依托工程建設(shè)。自主研發(fā)了10MW 高溫氣冷實(shí)驗(yàn)堆，正在建設(shè)200MW 高溫氣冷堆示范工程�？於鸭夹g(shù)的開(kāi)發(fā)也取得重大進(jìn)展，中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆(CEFR)已實(shí)現(xiàn)臨界和并網(wǎng)發(fā)電，正在推進(jìn)商用示范快堆的建設(shè)。先進(jìn)核燃料元件已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化制造。乏燃料后處理中試廠已完成熱試。

在風(fēng)力發(fā)電方面，風(fēng)電機(jī)組主要采用變槳、變速技術(shù)，并結(jié)合國(guó)情開(kāi)發(fā)了低溫、抗風(fēng)沙、抗鹽霧等技術(shù)。3MW 海上雙饋式風(fēng)電機(jī)組已小批量應(yīng)用，6MW機(jī)組已經(jīng)下線。

在太陽(yáng)能發(fā)電方面，已形成以晶硅太陽(yáng)能電池為主的產(chǎn)業(yè)集群，生產(chǎn)設(shè)備部分實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化;薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)已開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化。已掌握10MW 級(jí)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成技術(shù)，研制成功500kW 級(jí)光伏并網(wǎng)逆變器、光伏自動(dòng)跟蹤裝置、數(shù)據(jù)采集與進(jìn)程監(jiān)控系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備。太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)在塔式、槽式熱發(fā)電和太陽(yáng)能低溫循環(huán)發(fā)電等方面取得了重要成果。

在生物質(zhì)能應(yīng)用方面，生物質(zhì)直燃發(fā)電和氣化發(fā)電都已逐步實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，單廠大規(guī)模分別達(dá)到25MW 和5MW;以木薯等非糧作物為原料的燃料乙醇技術(shù)正在起步應(yīng)用，已建成年產(chǎn)20七噸燃料乙醇的示范工廠;生物柴油技術(shù)已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)示范階段;大中型治氣工程工藝技術(shù)已日趨成熟。生物質(zhì)的直接、間接液化生產(chǎn)液體燃料技術(shù)準(zhǔn)備進(jìn)行工業(yè)示范。

我國(guó)能源科技水平有了顯著提高，但核心技術(shù)仌然落后于世界先進(jìn)水平。主要關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備依賴國(guó)外，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在能源安全、與清潔開(kāi)發(fā)利用等技術(shù)領(lǐng)域存在較大差距。適合我國(guó)復(fù)雜地質(zhì)條件的煤層氣和頁(yè)巖油氣勘探、開(kāi)采與利用技術(shù)體系尚未形成。大功率高參數(shù)超超臨界機(jī)組尚未形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，高溫材料仌未取得技術(shù)突破;燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)長(zhǎng)期落后。智能電網(wǎng)技術(shù)剛剛起步，超導(dǎo)輸電、灱活交流輸電等技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平差距較大。三代核電的關(guān)鍵設(shè)備尚未實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化、核燃料元件和乏燃料處理技術(shù)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。風(fēng)電的自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，控制系統(tǒng)、葉片設(shè)計(jì)以及軸承等關(guān)鍵部件依賴進(jìn)口。太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平相比仌具有一定差距。造成這些差距的主要原因是我國(guó)工業(yè)基礎(chǔ)大而不強(qiáng)，此外我國(guó)能源科技創(chuàng)新體系不完整也是重要因素，主要體現(xiàn)在：政府主導(dǎo)作用不夠，統(tǒng)一協(xié)調(diào)的決策與管理機(jī)制和代表國(guó)家利益的責(zé)仸主體作用均不到位，科技資源分散，產(chǎn)學(xué)研缺乏有效的組織合作;企業(yè)立足長(zhǎng)進(jìn)的自主創(chuàng)新動(dòng)力不足，重大項(xiàng)目建設(shè)過(guò)度依賴引進(jìn)技術(shù)和裝備。能源技術(shù)的相對(duì)落后和能源創(chuàng)新體系的不健全使得我國(guó)能源利用效率不高、新能源利用比例低、環(huán)保壓力大，不能滿足未來(lái)能源消費(fèi)總量控制和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求。

總的來(lái)說(shuō)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，我國(guó)經(jīng)濟(jì)總量已躍居世界前列。與之相應(yīng)，能源消耗總量也持續(xù)大幅增長(zhǎng)，我國(guó)已成為能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展呈現(xiàn)新的階段性特征，傳統(tǒng)的粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式正面臨資源消耗的瓶頸，能源利用方面存在效率低、污染嚴(yán)重等問(wèn)題，節(jié)能減排的壓力很大。今后20 年是世界能源發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)整期，也是我國(guó)能源體系的轉(zhuǎn)型期，而“十二五”、“十三五”是完成轉(zhuǎn)型攻堅(jiān)仸務(wù)的關(guān)鍵期。未來(lái)十年，我們應(yīng)抓住能源體系轉(zhuǎn)型和能源科技創(chuàng)新的發(fā)展機(jī)遇期，準(zhǔn)確把握能源科技的發(fā)展方向，明確目標(biāo)，加大在能源科技方面的投入，通過(guò)自主創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

三、指導(dǎo)思想和發(fā)展目標(biāo)

(一)指導(dǎo)思想

深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，適應(yīng)未來(lái)能源發(fā)展形勢(shì)，以能源科學(xué)發(fā)展為主題，以轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式為主線，圍繞“安全、、低碳”的要求，以增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力為著力點(diǎn)，按照“提效優(yōu)先”的原則規(guī)劃能源新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，通過(guò)重大技術(shù)研究、重大技術(shù)裝備、重大示范工程及技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，形成“四位一體”的國(guó)家能源科技創(chuàng)新體系，開(kāi)展戰(zhàn)略性科技攻關(guān)與科技成果推廣應(yīng)用，為合理控制能源消費(fèi)總量、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式，實(shí)現(xiàn)我國(guó)由能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)向能源科技強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變提供技術(shù)支撐和保障。

(二)發(fā)展目標(biāo)

圍繞由能源大國(guó)向能源強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的總體目標(biāo)，為能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃實(shí)施和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐。通過(guò)重大能源技術(shù)研發(fā)、裝備研制、示范工程實(shí)施以及技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，形成較為完善的能源科技創(chuàng)新體系，突破能源發(fā)展的技術(shù)瓶頸，提高能源生產(chǎn)和利用效率，在能源勘探與開(kāi)采、加工與轉(zhuǎn)化、發(fā)電與輸配電以及新能源領(lǐng)域所需要的關(guān)鍵技術(shù)與裝備上實(shí)現(xiàn)自主化，部分技術(shù)和裝備達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

(1)2015 年能源科技發(fā)展目標(biāo)

勘探與開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域。完善復(fù)雜地質(zhì)油氣資源、煤炭及煤層氣資源綜合勘探技術(shù)，巖性地層油氣藏目的層識(shí)別厚度小于10m，碳酸鹽巖儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)精度小于25m，煤層氣產(chǎn)量達(dá)到210億立方米。提升低品位油氣資源開(kāi)發(fā)技術(shù)，高含水油田事類油藏聚驅(qū)采收率超過(guò)8%，0.3mD 油氣田動(dòng)用率超過(guò)90%，形成頁(yè)巖氣等非常規(guī)天然氣勘探開(kāi)發(fā)核心技術(shù)體系及配套裝備，開(kāi)發(fā)煤炭生產(chǎn)地質(zhì)保障技術(shù)，井下超前探測(cè)距離達(dá)到200m，完善煤炭開(kāi)采與安全保障技術(shù)，礦井資源回采率大幅提高。

加工與轉(zhuǎn)化技術(shù)領(lǐng)域。突破超重和超劣質(zhì)原油加工關(guān)鍵技術(shù)，完成國(guó)V 標(biāo)準(zhǔn)油品生產(chǎn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)煉油輕質(zhì)油回收率達(dá)到80%。自主開(kāi)發(fā)煤炭液化、氣化、煤基多聯(lián)產(chǎn)集成技術(shù)，以及特殊氣質(zhì)天然氣、煤制氣以及生物質(zhì)制氣的凈化技術(shù)。研制用于油氣儲(chǔ)運(yùn)的X100 和X120 高強(qiáng)度管線鋼，實(shí)現(xiàn)燃?jí)簷C(jī)組、大型球閥、大型天然氣液化處理裝置國(guó)產(chǎn)化。

發(fā)電與輸配電技術(shù)領(lǐng)域。突破700℃超超臨界機(jī)組、400MWIGCC 機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)，完善燃?xì)廨啓C(jī)研制體系，突破熱端部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)重型燃?xì)廨啓C(jī)和微小型燃?xì)廨啓C(jī)的國(guó)產(chǎn)化，掌握火電機(jī)組大容量CO2 捕集技術(shù)。攻兊復(fù)雜地質(zhì)條件下超高壩、超大型地下洞室群開(kāi)挖與支護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)難題，掌握1000MW 級(jí)流式水電機(jī)組設(shè)計(jì)和制造關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)400MW 級(jí)抽水蓄能機(jī)組和70MW 級(jí)燈泡貫流式水電機(jī)組的國(guó)產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)流域梯級(jí)水電站群多目標(biāo)綜合優(yōu)運(yùn)行調(diào)度。實(shí)現(xiàn)大容量、進(jìn)距離高電壓輸電關(guān)鍵技術(shù)和裝備的完全自主化，提高電網(wǎng)輸電能力和抵御自然災(zāi)害能力，在智能電網(wǎng)、間歇式電源的接入和大規(guī)模儲(chǔ)能等方面取得技術(shù)突破。

新能源技術(shù)領(lǐng)域。消化吸收三代核電站技術(shù)，形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的堆型及相關(guān)設(shè)計(jì)、制造關(guān)鍵技術(shù)，并在高溫氣冷堆核電站商業(yè)運(yùn)行、大型先進(jìn)壓水堆核電站示范、快堆核電站技術(shù)、高性能燃料元件和MOX 燃料元件，以及商用后處理關(guān)鍵技術(shù)等方面取得突破。掌握6～10MW 風(fēng)電機(jī)組整機(jī)及關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)海基和陸基風(fēng)電的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。提高太陽(yáng)能電池效率，并實(shí)現(xiàn)低成本、大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，發(fā)展100MW 級(jí)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多種太陽(yáng)能集成與并網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)。開(kāi)發(fā)儲(chǔ)能和多能互補(bǔ)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)可再生能源的穩(wěn)定運(yùn)行。開(kāi)發(fā)以木質(zhì)纖維素為原料生產(chǎn)乙醇、丁醇等液體燃料及適應(yīng)多種非糧原料的先進(jìn)生物燃料產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)施事代燃料乙醇技術(shù)工程示范，開(kāi)發(fā)農(nóng)業(yè)廢棄物生物燃?xì)庵苽浼捌渚C合利用關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行日產(chǎn)5000～10000m3 生物燃?xì)庖?guī)模化示范應(yīng)用。

(2)2020 年能源科技發(fā)展目標(biāo)

勘探與開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域。煤炭資源勘探與地質(zhì)保障能力顯著增強(qiáng)，煤機(jī)裝備和自動(dòng)化水平大幅度提高;陸上成熟盆地油氣勘探技術(shù)、高含水油田及低滲低豐度油氣田開(kāi)發(fā)技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，海洋深水勘探開(kāi)發(fā)配套技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

加工與轉(zhuǎn)化技術(shù)領(lǐng)域。開(kāi)發(fā)加工重質(zhì)、劣質(zhì)原油和減少溫室氣體排放的煉油技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煉油產(chǎn)品清潔化和功能化;開(kāi)發(fā)新型氣體加工分離技術(shù)和天然氣吸附、貯氫等新型材料;開(kāi)發(fā)煤炭氣化、液化、煤基多聯(lián)產(chǎn)與煤炭清潔轉(zhuǎn)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用;實(shí)現(xiàn)天然氣管輸干線與支線燃?jí)簷C(jī)組的產(chǎn)業(yè)化。

發(fā)電與輸配電技術(shù)領(lǐng)域。掌握700℃超超臨界發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)F 級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)的商業(yè)化制造和分布式供能微小型燃?xì)廨啓C(jī)的產(chǎn)業(yè)化。完成1000MW 級(jí)混流式水電機(jī)組技術(shù)集成并在工程中應(yīng)用;掌握大型潮汐電站雙向燈泡貫流式機(jī)組核心關(guān)鍵技術(shù)。使我國(guó)發(fā)電技術(shù)整體達(dá)到水平。開(kāi)展超導(dǎo)輸電技術(shù)的應(yīng)用研究，掌握更高一級(jí)特高壓直流輸電技術(shù)和電工新材料先進(jìn)技術(shù)以及相應(yīng)的裝備技術(shù);智能電網(wǎng)、間歇式電源的接入和大規(guī)模儲(chǔ)能等技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，在智能能源網(wǎng)方面取得技術(shù)突破。

新能源技術(shù)領(lǐng)域。建成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型先進(jìn)壓水堆示范電站。風(fēng)電機(jī)組整機(jī)及關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)制造技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;發(fā)展以光伏發(fā)電為代表的分布式、間歇式能源系統(tǒng)，光伏發(fā)電成本降低到與常規(guī)電力相當(dāng)，發(fā)展百七千瓦光伏發(fā)電集成及裝備技術(shù);開(kāi)展多塔超臨界太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)300MW 超臨界太陽(yáng)能熱發(fā)電機(jī)組的商業(yè)應(yīng)用;實(shí)現(xiàn)先進(jìn)生物燃料技術(shù)產(chǎn)業(yè)化及高值化綜合利用。

四、重點(diǎn)任務(wù)

(一)勘探與開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域

我國(guó)能源資源勘探程度較低，資源勘探有著廣闊的發(fā)展空間，還需要對(duì)先進(jìn)的煤炭及油氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行研究。此外，隨著大量資源被開(kāi)發(fā)，開(kāi)采的難度越來(lái)越大，復(fù)雜地質(zhì)條件下的煤炭、油氣開(kāi)采，以及低品位油氣資源的開(kāi)發(fā)是今后的主要攻關(guān)方向。在勘探與開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域中，確定煤炭資源與地質(zhì)保障、煤炭開(kāi)采、煤層氣開(kāi)發(fā)、油氣資源勘探和油氣資源開(kāi)發(fā)等5 個(gè)能源應(yīng)用技術(shù)和工程示范重大專項(xiàng)，其中，規(guī)劃了10 項(xiàng)重大技術(shù)研究、6 項(xiàng)重大技術(shù)裝備、7 項(xiàng)重大示范工程和6 個(gè)技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)(技術(shù)路線圖見(jiàn)圖4-1)。

圖4-1 勘探與開(kāi)采技術(shù)路線圖

1. 煤炭資源與地質(zhì)保障

提出適合不同勘探區(qū)域的勘查技術(shù)方法，建立復(fù)雜條件下煤炭精細(xì)地球物理勘探、煤炭遙感地質(zhì)調(diào)查、煤礦井下地質(zhì)勘查綜合方法;建立以高精度快速鉆探和精細(xì)地球物理勘查為主的資源勘查評(píng)價(jià)方法、以精細(xì)地球物理勘查為主的礦井地質(zhì)勘查方法，以及以遙感地質(zhì)調(diào)查為主用于礦區(qū)環(huán)境沺理恢復(fù)的地質(zhì)勘查方法。