国家重点研发计划重点专项实施方案.docx

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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、

16、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、公共研究测试平台等技术支掾体系，支持技术的持续创新

17、和产业技术进步。在应用方面，2014年全球光伏累计装机容量已超过1.3亿千瓦，光伏累计装机容量超过100o万千瓦的国家有德国、中国、意大利、美国和日本，德国的累计装机容量仍是世界第一.未来光伏发电市场广阔，发展迅速，欧盟已提出2030年光伏发电约占总发电量15%的宏伟愿景；美国规划2050年光伏发电量占比将达到38%：预计2050年欧洲光伏发电可满足其30%的用电需求，光伏发电将成为全球主导能源之%太阳能热利用方面，太阳能热发电技术向大容量、高参数、长周期储热方向发展，产生电力作为电网基础负荷并利用储热系统参与电网调峰.欧盟FP7的STAGE-STE项目2014-2017)和美国能源部的Sun

18、ShOt汁划(2014-2020年)均在聚光器低成本化、长周期储热、裔参数发电等方面给予了点支持。德国、西班牙、美国、以色列、澳大利亚、中国、意大利、日本和韩国等是主要的太阳能热发电技术拥有国，我国近五年来进步较快。以导热油为传热流体的槽式技术日趋成熟，最大装机220兆瓦，年效率16%。以熔融盐为传热流体的槽式技术最高集热温度为550C5兆瓦电站在意大利忒验运行。装机容员392兆瓦的水/蒸汽塔式电站于2013年在美国运行，蒸汽温度567C：装机容量11()兆瓦的熔融瑟电站2015年在美国运行，温度为565C,储热时长10小时.以空气、超临界二氧化碳等为传热流体或工质的太阳能热发电技术，近年来在

19、镌国、美国、西班牙、以色列、澳大利亚、韩国和中国等得到了实验验证。预汁到2030年，太阳能热发电成本招降至6美分/kWh,在世界大部分地区实现和常规能源的完全竞争。太阳能供暧方面实现了10万立方米级大型水体储热系统示范运行，其技术方向是向更大容量水体发展，以得到更高的储热效率。产业方面，全球已初步形成太阳能热发电产业体系，企业向更大规模方向发展.我国在太阳能热发电核心部件的产能跃居世界前列.截至2015年6月，我国建有5条槽式曲面反射镜生产线，年产12(X)万平方米，可装备电站1吉瓦：定日镜反射镜生产线8条，年产1800万平方米，可装备电站1.5吉瓦：真空吸热管生产线15条，年产能800兆瓦：

20、高温吸热器、太阳能热发电专用汽轮机等方面初步形成产能.我国己经颁布太阳能低温热利用国家标准42项，已建立3个国家级测试中心.做布太阳能热发电国家标准I项，光热联盟标准2项，颁布太阳能中将温热利用的光热联盟标准4项，在建光热联盟测试平台6个。应用方面，截至2015年6月，全球太阳能热发电累计装机容域已超过4吉瓦，西班牙装机2.3吉瓦居世界第一，美国装机1吉瓦居世界第二。我国得到批史的太阳能热发站己达54座,总容量3.3吉瓦。未来太阳能热发电市场广阔，发展迅速，欧盟提出“2050年沙漠行动计划”将在北非建立太阳能热发电站供应欧洲电力50%的宏伟愿景。太阳能区域供热型建筑面积约400万平方米，基于跨

21、季节储热技术的太阳能供暖技术在丹麦、德国、加量大等国得到商业化应用。风能方面,在风电基础技术研究方面，国际上非常重视。针时风资源特性，国外已利用测风塔、卫星技术等对风资源进行了系统的观测，开展了较全面的分析和研究。针对风力发电机组翼型，国外专用翼型发展快速，已经设计出一系列具有通用性质的风力机专用典型。在风电技术研究方面，风电机组继续向大型化、智能化和高可靠性方向发展，全功率变流技术成为主要趋势，欧美整机设计公司均进入到IO兆瓦级整机设计阶段，2014年VCStaS公司发布了开发200米叶轮直径的10兆瓦风电机组的计划，挪威SwayTUrbinC公司、美国AMSC公司和美国CIiPPCr公司已

22、经完成了10兆瓦级机组的设计工作。陆上风电场向更大型发展，应用环境更加多元化，在丘陵、山区等复杂地形和低温、低风速等特殊环境的应用越来越多。海上风电场向大型化、深海（水深大于50米）领域发展，施工、运维装备专业化程度不断提高。风电场运维正在物联网、大数据、故障预测诊断等技术的推动卜.，继续沿着智能化、信息化的方向发展。在共性技术研发和公共技术研发服务方面，国外风电强国一直高度IR视，国际知名风电研究机构都建有国家级大功率风电机组传动链地面公共试验测试系统，并且不断向更大容量发展.其中美国、馅国、英国建设的传动徒地面测试系统功率等级高达10J5兆瓦。在风电产业方面，全球已经形成完备的全产业链体系

23、风电机组和主要部件单个公司的规模越来越大，风电场设计、建设、运维等方面形成了实力雄厚的专业化公司。国外5-8兆瓦风电机组设计、制造技术己成熟,5-6兆瓦风电机组技术己在风电场应用中通过验证，7-8兆瓦级的风电机组样机已安装运行.欧洲海上风电场建设已成规模，相关设计、施工、运行维护等技术成熟，处F领先水平。在过去的5年间，全球风电市场规模增加了约200吉瓦,风电保持着世界增长最快能源的地位。截止2014年底，全球风电机组累计装机容量约371吉瓦，2014年全球风电年发电量达到7500亿千瓦时看片折合标准煤24750吨，其中，丹麦风电发电量占全国发电量的39%,2014年底，全球累计安装海上风电

24、机组8.76吉瓦，占全球风电累计装机容量的2.3%。从未来市场来看，中国、美国、欧洲三大市场整体是增长趋势，南美、亚洲、非洲等新兴市场也在增加，同时中国海上风电场的起步，会带动海上风电市场的发展,预计未来风电市场还会稳步持续发展。生物质能方面,国外生物质能源化利用技术领域主要包括液体燃料、生物质燃气、成型燃料、生物痂发电、藻类等能源植物培育与能源转化等。在液体燃料方面，近年来，非粮乙醉与生物柴油是研究重点，技术比较成熟.为推动生物质行业发展，世界各国采取系统部署、政府扶持、出台法律法规等保障措施，如制定发展规划，对生物质液体燃料产业链给予补贴退税，制定产品标准，规范市场等，极大的促进了生物质液

25、体燃料的发展。2013年国外生物质液体燃料产量达至的OOo万吨。生物质燃气方面，国外的生物燃气应用主要为热电联产和净化提纯制备管道和车用天然气。2011年以前，镌国的牛物燃气主要以发电或热电联供为主。从2011年，镌国的生物燃气利用方式开始向制备牛.物天然气转变，主要用于制备管道天然气和车用压缩天然气。破至2012年6月，德国已有生物天然气工程87处，生产能力为5594)Nmvh。成型燃料方面，欧美地区生物质成型设备已实现标准化、系列化开发，生产系统已实现全程自动化控制,各项技术均已成熟,相关标准体系也比较完善，2012年，全球年产万吨以上规模的生物历成型燃料企业共6M家，总产量达到3305万

26、吨。生物质发电技术方面，以高效直燃发电为代表的生物质发电技术在国外己经成熟，丹麦率先研发的农林生物质面效直燃发电技术被联合国列为延点推广项H。除丹麦外，其他许多国家也都制定了相应的研究开发计划，如日本的阳光讦划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等。生物质发电在欧美等发达国家已经是成熟产业。除类能源植物培育与能源转化方面，20世纪70年代中东战争等因素导致国际原油供应紧张，美国、日本、澳大利亚等西方国家为了减少对进口原油的依赖，大力资助微藻培养产油项目。目前微藻能源方向技术开发公司已经在对能源迫切需求的中国、印度等新兴工业国家中蓬勃发展，同时辐射到伊朗等石油输出国家。目前全

27、球已有150多家从事微藻能源开发的公司，但迄今国内外完全以能源为目标产物的企业还没有实现商业化生产。地痛能方面.国外在干热岩相关技术研发方面，由于干热岩资源储量巨大和高品位，众多国家己经开始将技术研发强点转移到干热岩.美国、德国、法国、澳大利亚及瑞士等国在技术先进性上代表了干热岩技术研发的水平，如深井钻探技术、控裂及测试技术、压裂液及靶区定位技术、微地震实时监测和评价技术以及发电及防垢技术等，基本形成了干热岩工程化应用的核心技术体系。美国于1984年建成了世界上第座干热岩试验电站，2013年建立可量化的关键储层特征方法，改善干热岩开发系统的地下表征，前脆性地提出建立EGS地下实验室的构想.冰岛

28、钻探公司集成多项技术和而端设备，开始研发地下岩浆囊区域的深钻技术，该项技术的成功，将预示未来有望从地球更深部获取更多高品位的热能.随若干热岩资源的开发，提高井下微地震测试精度和标准的数据解析，建立综合评价体系，研究大流址高效换热、建立良好裂隙通道以及耦介CCUS全新发电技术，降低开发成本将成为未来发展的趋势。在产业发展方面，镌国波茨坦地球研究中心与德国隧道估探专业海瑞克奈希特公司共同研发一种新型的深孔钻机，成功实现高温条件下的快速激光钻探，5000米深井完钻周期可减少至1/7,具有很好的市场发展前景：美国研发的红外及遥感测井仪器，促进了探测材料、仪表产业的发展。在地热发电产业，美国ORMAT和

29、UTC等企业通过几卜年技术研发，形成系列化产品生产能力，推进了相关产业的发展，日本、意大利、法国等众多国家的相关产品加速进入国际市场。在应用现状及趋势方面，德、法合作于2009年在SoUIIZ建成2MWc、2007年镌国1.andaU建成3MWc、2009年BrUChsa1.建成O55MVc三座干热岩无人值守地热电站，实施并网发电，电价为020.28欧元ZkWh（包括冬季供热），目前已经进入商业运行阶段。澳大利亚政府投资近上亿澳币，在CoOPER热田由英国设计、美国施工，完成2眼5000米的深井，但由于压裂设计出现致命错误，导致整个项目失败，给了世界个很好的借鉴。在发电技术应用上，美国ORMA

30、T公司的产品占地热发电机组市场的60%（2600座发电站）,美国UTC生产单台28（）千瓦模块化机组远销世界各国（含中国），成功应用到美国10兆瓦油田地热发电工程上。土耳其2014年在艾登对原有地热发电站改造后，建成世界首座200瓦太阳能-地热能发电试验电站，提高产能约30%,如与干热岩发电站结合，可降低投资20%.未来趋势将细化干一热岩应用技术的研发，加快工程建设，多能混合动力发电也符成为各国研究的重点之一。美国发展目标是2020年前建成5兆瓦的干热岩示范电站，IO兆瓦混合动力发电站，2030年前实现商业化运行。在储层改造及增产综合开发技术方面，丹麦利用垃圾焚烧电站与地热联合供热技术，回灌量

31、可达350立方/小时，成为世界上砂岩回灌最为成功的国家之%法国的巴黎盆地是典型的孔隙型地质构造，目前也成功实施J群井开采回灌工程，回灌率达100%,完全进入商业化运行阶段。砂岩构造特点在欧洲非常普遍，不断成熟的回灌技术也在向世界范用推广。海洋能方面.国外海洋能技术总体上处于商业化前期阶段。潮汐能技术已经商业化应用，2011年8月世界最大的潮汐电站韩国始华湖电站（254兆瓦）建成投产，英国塞文河口新型潮汐汨湖电站立项启动：潮流能技术基本成熟，单台发电机组功率已达I兆瓦，基本完成全比例样机实海况测试，苏格兰地区百兆瓦级潮流能发电场立项启动：波浪能技术种类较多，部分百千瓦级波浪能发电装置基本完成实海

32、况测试及示范运行，兆瓦级装置正在加紧研发；温差能技术研发开始升温，2013年日本150千瓦温差能电站实现并网运行，美国和法国正在推进IO兆瓦温差能项R。国际海洋能产业初现雏形，近几年，西门子、阿尔斯通、通用电气、三菱IR工、现代重工等一批国际知名公司通过并购、投资等多种方式开始进军海洋能产业，国外专门用于海洋能技术试脸和测试的海上试验场已有15个投入业务化运行。法国海洋能源研究所（FEM）的研究表明，潮流能技术、波浪能技术、温差能技术将相继在2025年前实现商业化。总体上看，近年来国外海洋能技术发展进程加快，发达海洋国家纷纷出台规划、技术路线图、设立专项资金推进海洋能开发利用，海洋能技术成熟度

33、不断提高。潮汐能技术更加重视环境友好性，潮流能技术和波浪能技术正朝着高效率、高可靠、易维护、低成本的方向发展：温差能技术大型化、综合利用的趋势愈加明显。氢能方面,国际上氢能技术已趋于成熟，开始商业化前期应用阶段。迄今，欧、美、日、韩企业获得的相关专利数已达几万件。大规模制储氢技术取得突破，水电解制氮的能耗已降至38kWhNm1.H燃料电池性能与寿命已达到实用化目标，燃料电池发电模块功率已达兆瓦级，家庭式燃料电池热电联供系统使用寿命已超过6万小时。各大企业正在努力创新商业模式、扩大批量规模、迅速降低成本，开展示范运营，以期在下轮产业结构转变中占领先机，欧洲率先开始了可再生能源制氢、掺入天然气管网

34、的商业示范运营，已建和在建的兆瓦级以上的示范项目达数十个，以实现可再生能源的综合利用。美国能源部评估表明，美国管网注氢容量可达15-20%,燃料电池发电已实现小规模商业化应用，2013年分布式供能发电装机容量达到18万千瓦，预计2025年可达100o万千瓦。2014年日本千瓦级家庭热电联供系统已售出IO万套，预计2030年将达到530万套.特殊用途燃料电池形成早期市场，全球通信基站用燃料电池备用电源装机近I(XXX)台.据预测，全球燃料电池市场未来IO年年均巧合增长率超过20%.与此相对应，近年来，燃料电池相关产业受到资本市场的追涨，已成为世界经济新增长点，表明匆能源利用产业发展进入关键时期。

35、何时，氢能燃料电池的基础研究十分活跃，太阳能光直接制氢量子效率已达90%以上，重址储城率达10%以上的新型轻痂储笈材料U出不穷，非贵金属燃料电池催化剂的催化活性在减性电解脑中己与钠基催化剂相当总的来看，国际上级能技术正朝着提高能效、扩大规模和降低成本的方向发展.可再生能源综合利用方面.技术朝者因地制宜、多能互补,冷热电联产综合利用方向发展。除考虑技术可行性以外，经济性是可再生能源综合利用主要的约束目标，综合利用比分别利用单一可再生能源资源更智能、更经济、供能更可靠、系统更可靠。总体而言，可再生能源综合利用特别是可再生能源微网系统处于研究示范阶段，但发展速度很快。在技术研发方面，以提高可再生能源

36、渗透率和增强系统性能为主要方向展开关键技术研发。丹麦博恩僚姆岛、日本宫古岛、美国夏威夷大岛等数十个地点建立了可再生能源发电装机规模10兆瓦以上、渗透率超过60%的可再生能源综合利用示范系统，南极地区的比利时新伊丽莎白公主站、西班牙JUanCark)S站、瑞典WaSa站、美国MCMUrdO站等科芍站均使用光伏发电替代柴油发电，丹麦RIS0实验室、德国FraUnhOferIwES研究所等机构建立了多能互补技术试防示范系统，并且下垂控制、虚拟阻抗、分层控制等关键技术也取得重要突破，微网逆变器、双向变流器等关键设备正在产业化。以可再生能源为主的能源系统集成设计及其关健设备研制是该技术方向的研发近点。世

37、界上很多大的能源公司非常重视可再生能源微网技术，GE.SIEMENS,ABB等纷纷开展相关研究和示范，未来的产业规模巨大，是能源供给结构正向着清沽化、低碳化方向转型的主要方向之一。发达国家已经开始尚比例可再生能源技术研究和区域性示范，甚至已经有城市提出未来10-20年100%可再生能源的目标.丹麦、德国等国家的风电、光伏等可再生能源发电量占比达到30%以上，欧洲电网成功应对2015年3月20日的日全食危机，风电和光伏等可再生能源系统并网控制、功率预测等先进技术以及大电网协调控制、常规火电厂调节性能改造等技术发挥f重要作用。根据近期的各地区路线图或愿凫，欧盟提出2050年可再生能源占到全部能源消

38、梵的55%以上，美国可再生能源可满足2050年80%的电力需求，日本确立了2020年可再生能源满足20%电力需求的目标，大规模可再生能源发电技术将是实现能源结构转型的技术突破方向。大规模开发利用风能、太阳能资源与气候变化的相互作用研尢尚处于起步阶段，我国和美国、日本等国家基本同步，初步揭示了风电场、光伏电站等大型人造工程对区域气候环境的影响，但是应用区域的地理环境和气候条件强杂、应用形式多样化，其作用机制以及在不同气候区下的定量效应仍需长期观测研究.（二）、国内相关基础、已有部署安排及取得的重大成果近年来国内在可再生能源和级能领域的科技创新能力，特别是产业技术水平均实现了跨越式提升。形成全球最

39、大规模的太阳能光伏和风能利用产业：太阳能热发电、生物质能、地热能、海洋能和缎能取得技术突破和进步。中央及各地方政府、科研院所与企业等持续部署和投入，取得大量科技成果，产品价格大幅下降，带动国际可再生能源技术的平价上网。建立了较为完整的产业链条和科研团队：科技部、发改委、能源局和教育部等部门认定、挂牌了多个国家级近点实验室和工程中心。太阳能光伏方面，光伏电池及组件,逆变器等产品技术水平和世界同步，性价比甚至是国际领先，产业规模多年世界第一，是我国少有的几个有话语权的行业.百兆瓦级光伏电站设计集成等关键技术水平和世界同步，国内光伏应用规模裔递增长。我国晶体硅太阳电池产业规模全球第一，2014年全球

40、地大的I大太阳电池公司中我国占据6个，光伏组件产量占到了全球70%以上，我国光伏制造业总产值超过了3000亿元。高纯多晶硅材料自给率达到了50%以上，2014年全球前十大多晶硅企业中我国占据5个。我国2014年新增光伏装机容量1060万千瓦，新增光伏发电装机规模全球第一：预计未来五年，我国年均新增2000万千瓦以上，成为全球最有潜力的新兴光伏市场。国家“十二五”863计划重点支持了大型光伏（并网、微网）系统设计集成技术研究示范及装备研制、效率20%以上低成本晶体硅电池产业化成套关键技术研究及示范生产线等IR大项目，部署了大型光伏电站并网关键技术研究、光伏电站功率预测技术及与环境关系研究、百兆瓦

41、级光伏系统设计集成技术研究及关键设备研制、光伏系统和平衡部件现场测试与实证性示范研究、高效低成本晶体硅电池关键技术研究、不同类型薄膜硅太阳电池产业化关键技术等研究课题,科技部建立2个企业光伏重点实验室和2个工程技术中心，高效率低成本的规模化生产的总晶硅电池效率超过/20%,实验室效率达到J21%.多晶硅电池实验室电池效率达到20.76%,创造了多晶硅太阳电池效率的世界纪录。掌握/硅基、铜钢铁硒(CiGS),硝化镉(CdTe)薄膜电池组件技术，转换效率分别达到了8%、II%、12%.初步掌握I(X)兆瓦级光伏电站、而密度多接入点区域性分布式光伏系统设计集成技术，实现1兆瓦光伏并网逆变器、100千

42、瓦储能双向变流器、智能汇潦箱等关键设备产业化，建成世界上测试容量最大的1.5兆瓦光伏并网逆变器测试平台，掌握了晶体硅组件的物理和化学法回收实验室技术，光伏功率预测技术、大型光伏电站并网技术等关键技术取得重要进展。太阳能热利用方面，我国建成/八达岭1兆瓦塔式实验电站，音海M)兆瓦太阳能/燃气互补发电站，西安25T瓦光气互补碟式斯特林发电系统，10余套槽式臾热示范系统.突破高温选择性涂乂技术、太阳能高温传热蓄热、聚光方法、系统仿真等技术，编制了一批标准和规范，建立J太阳能热发电基本实险测试平台。国家973计划项Ir而效规模化太阳能热发电的基础研究”在聚光、吸热、储热、系统模型方面取得了一系列理论创

43、新。太阳能热发电的核心材料及装备：超臼玻璃原片、玻璃反射镜、其空吸热管、槽式聚光器和定日镜支架、聚光器跟踪传动装置、聚光器控制系统、蒸发器、吸热器、储热材料、传热介质和汽轮机透平等具备了商业化生产能力，其中真空吸热管和玻璃反射镜的技术指标与国际产品基本相当。由于缺少经历实际电站长时间真正运行的考验，产品寿命是目前存在的较大问题。我国虽已开工建设2座IO兆瓦级试验电站，但目前仍无商业化运行的太阳能热发电站。“卜二五”期间，国家863计划项目在延庆建立I兆瓦槽式太阳能热发电系统示范，攻克其空管批量化生产工艺技术、高强度曲面反射镜批量化生产工艺技术和太阳能热与常规燃料互补发电技术，电站集成技术，太阳

44、能槽式系统与火力发电互补技术。863计划项目“分布式太阳能热发电技术”在30千瓦太阳能碟式斯特林机研制、3千瓦级热声发电技术及系统示范、200千瓦有机朗岩循环发电系统及汽轮机的研制与示范、太阳能热电半导体发电系统示范方面部署了研究内容。863计划项目“基于小面枳定日镜的10兆瓦塔式太阳能热发电技术研究及示范和次高参数太阳能塔式热发电技术研究与示范,项目开展电站聚光吸热系统研究，熔融盐蒸汽发生.技术研究和快速生产、检测及结构优化的定日镜和关键装备研究，并建成2座10兆瓦塔式太阳能热发电示范电站。、十五”期间，在国家科技支撑计划支持下，对我国村镇等单体建筑开展/基于太阳能光热利用多能互补集成优化研

45、窕，给出了成套的太阳能建筑一体化设计方法以及标准规范。风能方面，到2014年末，我国风电累计装机达到1.14亿千瓦，超过美国、欧睨位居世界首位；但海上风电累计装机仅66万千瓦，其中潮间带累计装机43万千瓦，近海累计装机23万千瓦。预计未来五年，我国每年新增装机容量约2000万千瓦左右。我国风电基础研究和共性技术研究方面相对不足，但风电产业技术基本和国际同步。风电机组整机设计从许可证生产、请国外公司提供设计和联合设计向自主设计发展,叶片、齿轮箱、发电机、电控系统等主要部件都实现了国产化和产业化。1.5兆瓦、2兆瓦、2.5兆瓦和3兆瓦主流机型的风电机组已经批属生产和应用，产业链已经基本成熟，但设备

46、性能和可靠性仍需要提升：3.6兆瓦、4兆瓦风电机组也己小批用生产并在海上风电场运行：5兆瓦、6兆瓦风电机组完成样机开发，实现并网运行：7兆瓦风电机组样机正在研制。风电场开发及运维已形成行业分工，但风电场运维、管理的智能化和信息化水平不离.在行业公共服务方面，风电标准、检测、认证体系已基本建立，并依托我国广阔的市场，形成了以企业为主体、科研机构和高校等共同参与的产学研用科技攻关团队，建立了-批以国家重点实验室、工程技术中心为核心的技术研发创新平台。风电行业是科技引领产业发展的典型。在科技部“863”和支掾汁划项目对国内主要风电机组和关键部件企业的恃续支持下，我国风电产业初步形成了完整的全产业链体

47、系，风电设备产业规模成为世界第一，井已经开始进入国际市场。“十二五”期问，国家在大容量风电机组、风电场建设、测试技术等方面安排了一批重点科技攻关项目，并取得了一定技术成果。在中国风资源特性研究、奥型的气动理论、设计方法和翼型族的研发等各方面取得了些成果，初步具备风力机专用翼型的自主研发能力。在适应我国低风速、高海拔、抗台风、低温条件的风电机组技术方面实现J自主创新，大型风电机组叶片、发电机、齿轮箱、变流器等关键部件实现重大技术进步，可满足我国陆上风电场开发的需要。潮间带风电机组基础以及潮间带海上风电运输、吊装和运维等关键技术取得进展，并进行了潮间带工程项目示范。生物质能方面，国内生物质能源化利

48、用技术领域与国外大致相同，液体燃料方面，“十二五”期间，组织实施了“生物质制备清洁燃料关键技术与示范”、“非粮燃料乙醇关键技术开发与示范等863主题项目以及“生物质制备液体燃料技术”重点专项，为推动生物质液体燃料规模化利用并实现其替代勺油提供技术支撑。2013年我国生物侦液体燃料产量达到350多万吨。生物J贞燃气方面，2011年后开始乍用CNG等高值化利用。在技术装备方面，我国生物燃气技术及装备有了较大的进步，技术及装备国产化率达90%以上，核心装备仍在国外，占工程投资的60%以上。生物质成型燃料方面，近年来我国生物痂成型燃料技术与设备研窕取得了明显进展，生物质成型的关键技术取得突破，设备的小时生产能力一般在呻级以上，但压轻与环模仍存在抗磨损能力和生产线自动控制水平不足，使用寿命较短等缺点，2013年全国生物质成型燃料生产总量达到683万吨。生物质发电技术方面，生物质发电是利用生物质燃烧或转化为可燃气体燃料后发电的技术，是目前我国技术最成熟、发展规模最大的生物质利用技术，目前应用最多的是生物质直燃发电技术。2012年全国生.物痂发电上网电量211.43亿千比。藻类等能源植物培育与能源化转化方面，国内微源能源研究开发起步较晚.上世纪90年代开始起步研究，十二五期间安排了863主题项目和科技支掠计划项目，国家海洋局也启动了一些相应的计划