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探索“光伏+”綜合利用新模式！甘肅新能源關鍵共性技術攻堅行動實施方案發(fā)布
甘肅省科技廳
· 2022-05-27 16:39:55
甘肅省探索“光熱+”“光伏+”綜合利用新模式。......
5月13日，甘肅省科技廳發(fā)布《甘肅省新能源關鍵共性技術攻堅行動實施方案（2022-2024年）》，文件指出，開展太陽能高效集取、集熱、儲熱、轉換及綜合梯級利用等光熱發(fā)電理論基礎研究。開展太陽能自動跟蹤、反射鏡場布置等理論方法和模型研究。加強光電光熱一體化、新型高效太陽能光電轉換系統、光伏逆變器虛擬同步機、微逆變器等應用基礎研究。探索“光熱+”“光伏+”綜合利用新模式。
詳情如下：
甘科高〔2022〕3號
各市（州）科技局、發(fā)展改革委，蘭州新區(qū)科技發(fā)展局、經濟發(fā)展局，各有關單位：
現將《甘肅省新能源關鍵共性技術攻堅行動實施方案（2022-2024年）》印發(fā)你們，請結合實際認真貫徹落實。
甘肅省科技廳 甘肅省發(fā)展改革委
2022年5月6日
（此件主動公開）
甘肅省新能源關鍵共性技術攻堅行動實施方案（2022-2024年）
為貫徹落實省委省政府決策部署，加快推進新能源產業(yè)高質量發(fā)展，依據國家《“十四五”能源領域科技創(chuàng)新規(guī)劃》和《甘肅省“十四五”科技創(chuàng)新規(guī)劃》《甘肅省“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃》《甘肅省人民政府辦公廳關于培育壯大新能源產業(yè)鏈的意見》，結合我省新能源產業(yè)發(fā)展情況，制定本實施方案。
一、總體要求
（一）指導思想。以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，全面落實習近平總書記對甘肅重要講話和指示精神，以“強科技”行動為抓手，圍繞產業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，加快新能源產業(yè)關鍵共性技術攻關，提升科技創(chuàng)新對我省新能源產業(yè)高質量發(fā)展的支撐和引領能力，加快推進新能源產業(yè)延鏈補鏈強鏈，為實現碳達峰碳中和作出甘肅貢獻。
（二）主要目標。放大綠色優(yōu)勢，建設能源強省。到2024年，新能源領域關鍵共性技術攻關取得重大進展，應用基礎研究水平進一步提升，新能源關鍵裝備和材料實現新突破，新型儲能關鍵技術形成規(guī)?；瘧?，“風光水火儲”等多能互補、“發(fā)輸儲用造”一體發(fā)展技術支撐體系更加完善，新能源裝備回收再利用技術取得突破，新能源產業(yè)數字化智能化不斷升級。突破15-20項關鍵共性技術并實現示范應用，科技創(chuàng)新對新能源產業(yè)高質量發(fā)展的支撐引領作用進一步凸顯。
二、重點任務
將科技創(chuàng)新和關鍵共性技術攻關貫穿于新能源產業(yè)發(fā)展全過程，重點實施應用基礎研究、裝備制造技術、儲能技術、大規(guī)模并網與消納技術、回收再利用技術、數字化智能化技術等六大攻堅行動。
（一）應用基礎研究。緊扣“雙碳”目標，面向新能源產業(yè)發(fā)展前沿和重大需求，重點開展新能源產業(yè)發(fā)展應用基礎研究，加快推進新能源產業(yè)基礎高級化產業(yè)鏈現代化。
1.風力發(fā)電。開展低風速風力發(fā)電機組關鍵性能優(yōu)化研究，擴大風力發(fā)電適用區(qū)域，提高風電機組發(fā)電效率。開展高空風能資源探測、模擬和評估研究，拓展大功率風力發(fā)電機組應用空間。開展風電葉片腐蝕機理、防護方法研究和大功率風電機組優(yōu)化設計、智能運維研究。
2.太陽能發(fā)電。開展太陽能高效集取、集熱、儲熱、轉換及綜合梯級利用等光熱發(fā)電理論基礎研究。開展太陽能自動跟蹤、反射鏡場布置等理論方法和模型研究。加強光電光熱一體化、新型高效太陽能光電轉換系統、光伏逆變器虛擬同步機、微逆變器等應用基礎研究。探索“光熱+”“光伏+”綜合利用新模式。
3.氫能。開展氫（氨）能安全應用基礎研究。重點開展高效大功率堿性水電解制氫、質子交換膜水電解制氫、生物質醇化制氫、長距離氫氣管輸、天然氣管道摻氫、氫燃料電池等氫能綠色制備、安全儲運、高效利用研究。開展氫儲能調峰研究，推動氫能與風光核等能源融合發(fā)展。
4.核能。開展核能安全高效利用研究。重點開展核燃料循環(huán)利用、放射性廢物處理處置、核素生產、同位素熱源及電池制備研究。開展釷基熔鹽堆熔鹽儲能、高溫制氫等核能綜合利用研究，推進“小型模塊化釷基熔鹽堆研究設施”建設和風光核氫儲一體化發(fā)展。
5.新能源材料。開展新能源產業(yè)關鍵材料研究。重點推動玻纖材料、碳纖維復合材料、樹脂、防腐涂料等風電材料，高效晶體硅、碲化鎘、鈣鈦礦等光伏材料，高效吸熱涂層材料、聚光材料、大容量寬溫域熔鹽等光熱材料，儲氫材料、電解水制氫、生物質醇化制氫及氫燃料電池催化劑材料，核級石墨、核用鋼、核高溫合金以及耐核輻照涂料等核能材料的研發(fā)。
6.生態(tài)環(huán)境影響。開展風光資源預測預報、新能源發(fā)電生態(tài)環(huán)境影響監(jiān)測評價與碳效益評估研究。開展氣象要素與風光電功率的關聯性研究，以及適應于不同天氣條件不同目標下風光電功率預測模型研究，提高風光資源多尺度預測預報水平。探索新能源發(fā)電生態(tài)環(huán)境影響監(jiān)測評價及碳效益評估，推動風光資源開發(fā)的生態(tài)環(huán)境影響和碳匯評估標準體系建設。
7.生物質能與地熱能。開展多種類生物質原料預處理、高效穩(wěn)定厭氧消化、氣液固副產物高值利用和生物質燃料低成本制備研究。開展高溫含水層儲能、中深層巖土儲能研究和干熱巖型地熱能高效開發(fā)利用研究。開展生物質能與分布式太陽能互補供能、中深層地熱能開發(fā)利用與太陽能光伏光熱聯用研究。開展生物質能利用對土壤、大氣以及碳減排的影響研究。
專欄1 應用基礎研究重點攻堅方向
1.大型風光電基地及關鍵部件智能在線監(jiān)測、故障診斷、健康狀態(tài)評估、預防性檢修與優(yōu)化控制研究。
2.太陽能熱發(fā)電聚光集熱系統動態(tài)特性和優(yōu)化控制研究，以及長周期大型熔融鹽儲能陣列智能控制研究。新型高效太陽能光電轉換和集熱系統、太陽能熱發(fā)電高溫集熱、儲熱研究。
3.太陽能高效捕獲、儲存、轉化研究?！肮鉄?”“光伏+”系列低碳產品研發(fā)。
4.氫能開發(fā)與利用、氫燃料電池、高效綠電制（儲）氫及系統優(yōu)化控制研究。
5.核燃料循環(huán)利用、釷基熔鹽堆熔鹽儲能高溫制氫等核能綜合利用研究，放射性同位素熱源及電池制備研發(fā)。
6.放射性核素的分離提取、放射性廢物處理處置研究。
7.動力電池材料、光致變色材料、光伏組件新型高效低成本膠膜材料、熔鹽光熱發(fā)電吸熱器耐高溫腐蝕材料、儲氫材料、綠電制氫高性能催化劑材料、高性能低鉑或非鉑氫燃料電池催化劑材料、新能源電子銅箔等材料研發(fā)。
8.新能源發(fā)電的生態(tài)環(huán)境影響監(jiān)測評價及碳效益評估研究。
9.高壓大容量功率變換及系統安全可靠性評價研究。
10.風光資源多尺度預測預報研究。
11.生物質高效低成本轉化及生物質能利用研究。
12.中深層地巖熱高效利用研究。
（二）裝備制造技術。面向新能源產業(yè)發(fā)展需求，重點研發(fā)高性能、低成本、高效率的新能源成套裝備和關鍵零部件，提升新能源裝備制造企業(yè)自主研發(fā)和創(chuàng)新能力，加快形成零部件加工、成套設備制造的完整新能源裝備制造產業(yè)鏈。
8.風力發(fā)電裝備技術。開展大容量風電機組研發(fā)，加強主控制器、大兆瓦葉片、大功率發(fā)電機、大容量變流器、智能變槳控制器、主軸軸承、塔架、法蘭、塔筒、高強緊固件等關鍵零部件研發(fā)。
9.光伏發(fā)電裝備技術。開展新型高效晶硅電池和組件、薄膜及其他新型光伏電池和組件、光電光熱一體化組件、雙面光伏發(fā)電組件、新一代光伏逆變器、智能跟蹤器及系統集成設備、主要光伏電池制造設備攻關。
10.光熱發(fā)電裝備技術。開展線性菲涅爾式、塔式、槽式太陽能聚光發(fā)電系統關鍵設備技術攻關。研發(fā)低成本、高效率聚光器、集熱器、扭矩管、支架、旋轉接頭等光場核心部件，以及太陽能關鍵涂層材料高端鍍膜成套等核心裝備。重點研發(fā)高溫熔鹽系統真空集熱管、集熱屏、儲罐、泵閥等關鍵設備。
11.氫能裝備技術。開展高性能低成本可再生能源電解水綠色制氫裝置、耐高溫高效電解槽、生物質醇化制氫裝置、低貴金屬耐電化學腐蝕電極、儲氫容器、輸氫管道等關鍵裝置和設備研發(fā)。重點研發(fā)大容量高壓氣態(tài)儲運裝備、低溫真空液氫儲運裝備、高效大功率電解槽等關鍵裝備。
12.核能裝備技術。開展核安全級熱交換器、專用開關、專用容器、儀器儀表、真空成套裝置和緊湊型中子發(fā)生器等全產業(yè)鏈關鍵裝備研發(fā)。重點研發(fā)突破反應堆堆芯中子通量自給能探測系統、核燃料板芯體定位加工檢測系統和釷基熔鹽堆專用泵閥。
13.新能源輸配電裝備技術。開展新能源直流輸配電預制艙、變壓器、并網箱及新能源變電站智能運維及管理系統研發(fā)。重點研發(fā)大電流高開斷開關、高壓氣體絕緣開關、新型直流斷路器等關鍵設備。
14.生物質能裝備技術。開展生物質低成本預處理裝置、厭氧發(fā)酵裝置、除硫除碳裝置及熱電聯產機組等關鍵設備研發(fā)。重點研發(fā)高濃度恒溫厭氧發(fā)酵器、低成本硫碳分離及循環(huán)利用等關鍵裝備。
專欄2 裝備制造技術重點攻堅方向
1.大兆瓦級風電機組用葉片成型關鍵技術、耐風沙防結冰材料裝備高效制造技術、風電塔架配套鍛造法蘭制造技術、大型風電塔架產業(yè)化制造技術、新型大功率永磁和雙饋風力發(fā)電機制造技術、大容量變流器制造技術。大型風電機組柔性葉片、智能偏航變槳系統等關鍵部件的設計研發(fā)。
2.高效光伏電池器件設計、多類型光伏組件及應用產品、光伏電池組件清潔技術與裝備研發(fā)。
3.聚光太陽能熱發(fā)電聚光器和吸熱器關鍵涂層綠色鍍膜技術與裝備，耐高溫熔鹽腐蝕高溫合金及其部件設備研發(fā)。
4.高效大功率綠電制氫電解槽、大容量高壓氣態(tài)儲氫容器等氫能制儲運加等關鍵技術與裝備研發(fā)。綠氫加CO2制甲醇工程技術及裝備研發(fā)。電解制氫-低溫低壓合成氨關鍵技術研發(fā)。
5.釷基熔鹽堆專用泵及閥門研發(fā)，堆芯燃耗探測及中子源技術研發(fā)。
6.高比例新能源輸配電裝備研發(fā)，柔性多端口高壓大容量功率變換裝備研發(fā)。
7.大電流高開斷開關設備、高壓氣體絕緣開關設備及新型直流斷路器研發(fā)。
8.高濃度恒溫厭氧發(fā)酵器、低成本硫碳分離及循環(huán)利用裝置研發(fā)。
（三）儲能技術。積極開展新型儲能關鍵技術研發(fā)，支持儲能技術多元化發(fā)展。重點開展新型儲能關鍵新材料、新技術、新裝備研發(fā)，鼓勵不同類型儲能技術示范應用和規(guī)?；_發(fā)，支撐商業(yè)儲能電站示范。
15.電化學儲能技術。開展鈷酸鋰、三元鋰、磷酸鐵鋰、全固態(tài)等鋰離子電池及鈉離子電池、新型鎳氫電池、新型液流電池和超級電容器等儲能技術研發(fā)，重點突破低成本、高比容、高安全、寬溫域、超長壽命鋰離子電池關鍵材料制備技術。開展退役動力電池模組智能化拆解技術研究。
16.熔鹽儲能技術。開展熔鹽儲能應用關鍵技術研究。研發(fā)隔熱耐腐蝕熔鹽儲熱設備及系統，以及光熱儲能與其他新能源多能互補集成系統。開展熔鹽儲能在光熱電站調峰運行中的動態(tài)特性和大容量高溫熔鹽儲罐安全運行監(jiān)測評估技術研究，推動光熱發(fā)電在調峰、綜合能源等場景的應用。開展百萬千瓦級光熱電站集群長周期儲能技術研究。
17.大型變速抽水蓄能技術。開展大型變速抽水蓄能機組水泵水輪機、交流勵磁系統、繼電保護系統、計算機監(jiān)控系統、調速系統等關鍵裝備技術研發(fā)。開展發(fā)電電動機出口斷路器等高壓開關設備研發(fā)。
18.壓縮空氣等其它儲能技術。開展壓縮空氣儲能系統設計、關鍵設備、系統集成與控制等技術研究。開展熱交換或燃燒室等關鍵技術與設備研發(fā)。開展固體重物型重力儲能技術研究，推進與風能和太陽能互補示范。
19.規(guī)?；瘍δ芗哼\行控制技術。開展規(guī)?；瘍δ芗簞討B(tài)特性研究，提升規(guī)?；瘍δ軐π履茉措娏ο到y頻率、慣量的主動支撐能力。研究降低系統失穩(wěn)風險的儲能集群優(yōu)化布局方案與協調控制方法，研究多元新型儲能接入電網系統的控制保護與安全防御技術。
20.儲能安全技術。開展電池本質安全控制、電化學儲能系統安全預警、系統多級防護結構、儲能電站整體安全性設計等關鍵技術研發(fā)，支撐大規(guī)模儲能電站安全運行。研發(fā)退役電池健康評估、分選、修復等梯次利用技術，突破儲能電池循環(huán)壽命快速檢測和老化狀態(tài)評價技術。
專欄3 儲能技術重點攻堅方向
1.鈷酸鋰、三元鋰、磷酸鐵鋰、全固態(tài)等鋰離子電池及鈉離子電池、新型鎳氫電池、新型液流電池和超級電容器等儲能技術，高離子電導率固態(tài)電解質開發(fā)和制備技術。
2.儲能電池、電站全壽命周期安全評價與在線預警關鍵技術。
3.綠電制氫和氫燃料電池關鍵技術。
4.面向大型風電光伏基地的儲能集群優(yōu)化布局與協調控制技術。
5.分布式儲能與分布式電源協同聚合技術。
6.多元新型儲能及集群接入電力系統控制保護與安全防御技術。
7.大型儲能電站狀態(tài)感知與智能運維技術。
8.基于百萬千瓦級光熱電站集群長周期蓄能的多能源協同發(fā)電與消納技術。
9.熔鹽儲能在光熱電站調峰運行中的動態(tài)特性、大容量高溫熔鹽儲罐安全運行監(jiān)測評估技術。
（四）大規(guī)模并網與消納技術。構建新能源綠色供給消納技術體系，支撐多回特高壓送端型、西北區(qū)域電網樞紐型新型電力系統建設和大型風電光伏基地開發(fā)，形成多種清潔能源互補融合發(fā)展格局。
21.新能源發(fā)電主動支撐技術。開展大規(guī)模新能源高精度出力預測技術研究。研究新能源發(fā)電從“被動適應”到“主動支撐和自主運行”轉變發(fā)電機理。開展新能源發(fā)電參與電網頻率/電壓/慣量調節(jié)的主動支撐控制、寬頻帶振蕩抑制等構網型關鍵技術、儲能+新能源機組的虛擬同步發(fā)電技術研究。突破交直流送端電網新能源發(fā)電自同步控制主動支撐技術、無常規(guī)電源支撐新能源直流外送基地主動支撐技術，提高新能源主動支撐水平。
22.電力系統仿真及安全高效運行技術。開展具有經濟運行與安全穩(wěn)定自我感知能力的源網荷儲多元接入多級調度協同、廣域協調安全穩(wěn)定控制技術，高比例新能源與高比例電力電子裝備接入電網穩(wěn)定運行控制技術研究，提升電網安全穩(wěn)定運行水平。
23.交直流送端電力系統靈活規(guī)劃運行技術。開展沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)大型風電光伏基地源網儲直協同規(guī)劃技術研究。研究生態(tài)自然地質條件耦合約束下的大型風電光伏基地源網儲直協同布局規(guī)劃技術。實現大規(guī)模新能源有序接入、靈活并網和多種能源協同優(yōu)化調度，提升電網韌性和運行效率。
24.大規(guī)模新能源特高壓遠距離輸送技術。開展“甘電外送”跨省跨區(qū)特高壓交直流協調優(yōu)化控制技術研究。突破交直流送端電網安全穩(wěn)定運行機理技術研究，提升富余電力大規(guī)模外送能力。
25.源網荷儲一體化多能互補集成設計與協調控制技術。開展源網荷儲一體化和風光火（儲）、風光儲一體化規(guī)劃與集成設計技術研究，突破場站級高電壓穿越和次同步振蕩抑制技術。研究工業(yè)園區(qū)級智慧能源系統一體化技術，形成規(guī)?；腔劭烧{資源。研究大規(guī)模隨機性負荷、間歇性分布式電源和大規(guī)模分布式儲能接入的中低壓配電網協同運行控制和市場運營關鍵技術。重點開展電氫與光熱蓄能融合協調的靈活調峰技術，為新能源高效發(fā)電提供技術支撐。
專欄4 大規(guī)模新能源并網與消納技術重點攻堅方向
1.復雜氣候與地形特征的新能源集群高精度發(fā)電功率預測技術。
2.儲能+新能源機組虛擬同步發(fā)電技術。
3.交直流送端電網新能源發(fā)電主動支撐技術。
4.高比例新能源與高比例電力電子裝備接入電網穩(wěn)定運行控制技術。
5.大型風電光伏基地源網儲直協同布局規(guī)劃技術。
6.源網荷儲一體化規(guī)劃、設計和運行技術。
7.交通能源融合系統規(guī)劃、運行與控制關鍵技術。
8.光熱蓄能與電氫融合協調的靈活調峰技術。
9.弱慣量支撐下新能源直流外送基地安全穩(wěn)定控制技術。
10.新能源-工業(yè)耦合系統構建與運行控制關鍵技術。
（五）回收再利用技術。重點攻克新能源裝備回收再利用等關鍵共性技術，推動新能源產業(yè)綠色循環(huán)發(fā)展。
26.退役風電機組回收再利用技術。開展風電機組二次開發(fā)和梯次利用工藝技術研發(fā)。重點突破葉片低成本破碎、有機材料高溫裂解、玻纖及巴莎木循環(huán)再利用等技術，構建環(huán)境友好、資源節(jié)約的風電機組退役技術標準體系。
27.光伏組件回收再利用技術。開展晶硅光伏組件低成本綠色拆解及高價值組分高效環(huán)保分離技術研究，開發(fā)新型材料及新結構組件的環(huán)保處理技術，開發(fā)退役光伏組件中高價值組分的高效回收與再利用技術。
28.退役動力電池回收再利用技術。開展退役動力電池回收、梯次利用和再資源化的循環(huán)利用技術研究。開發(fā)退役動力電池剩余價值評估、單體電池自動化拆解重組、鈷鎳等組分回收技術。
專欄5 回收再利用技術重點攻堅方向
1.退役風電機組組件的資源化、高值化和綠色化利用關鍵技術，老舊風電機組延壽再制造技術。
2.退役光伏組件中銀、銅等高價值組分提取、回收與再利用技術。
3.退役動力電池重組、壽命評測和離散整合等綜合利用技術。
4.退役動力儲能電池拆解及全組分回收、凈化與再利用技術。
5.儲能電池循環(huán)壽命快速檢測和老化狀態(tài)評價技術突破。
6.退役風電機組零部件和材料再制造及循環(huán)利用標準研究。
（六）數字化智能化技術。數字技術賦能新能源產業(yè)發(fā)展，開展大數據、人工智能、云計算、物聯網等信息技術在新能源領域的創(chuàng)新應用和數字化智能化關鍵共性技術研究。
29.特種智能機器人技術。開展面向新能源基地巡檢、檢測、清理等領域工程應用的機器人運動控制、極限環(huán)境下機器人本體適應、復雜作業(yè)空間高精度定位、復合自動化檢測等智能機器人技術研究，保障新能源基地的智能運維。
30.多場景數字孿生技術。開展應用于新能源發(fā)電能力評估及可靠性分析、新能源送出與消納等多場景的數字孿生技術研究，構建新能源基地核心設備狀態(tài)智能預測、性能與安全風險評估、智能診斷的數字孿生系統。
31.風能太陽能發(fā)電數字化智能化技術。開展新能源場站數字化選址、關鍵設備狀態(tài)遠程在線智能監(jiān)測與故障診斷、大數據智能分析與信息智能管理等關鍵技術研究，支撐信息高效處理、應用便捷靈活的智慧新能源場站控制運維體系建設。
32.新能源裝備智能制造技術?；诠I(yè)互聯網智能制造技術，開展新能源領域關鍵核心部件、成套裝備、輸配電裝備等裝備智能制造技術研發(fā)，推進新能源裝備制造數字化智能化發(fā)展。
專欄6 數字化智能化技術重點攻堅方向
1.面向智慧風電、光伏系統的數字孿生技術。
2.大型風力機組健康評估及智能運維技術。
3.復雜地形風電場智能群控技術。
4.風電、光伏電站無人機巡檢、智能IV診斷及光伏組件自動清洗技術。
5.智慧綜合能源系統技術。
6.大數據、人工智能、云計算、物聯網等信息技術在新能源裝備制造領域的應用。
7.“風光水火儲”及“源網荷儲”一體化優(yōu)化數字孿生技術與協同調控技術和V2G技術。
三、保障措施
（一）加強組織實施。按照全省“強科技”行動統一部署和頂層設計，建立新能源領域產業(yè)發(fā)展和科技支撐工作合作推進機制，明確任務分工，強化省市協同，形成合力，共同推進新能源關鍵共性技術攻堅重點任務落實。
（二）加強協同創(chuàng)新。支持高校和科研院所與企業(yè)聯合建設研發(fā)機構，推動新能源基礎研究、應用研究與技術創(chuàng)新融通發(fā)展。對目標明確的科技攻關任務，采用公開競爭、定向委托、揭榜掛帥等方式，確定牽頭單位，支持相關企業(yè)、高校和科研院所聯合攻關。鼓勵新能源領域龍頭企業(yè)牽頭組建企業(yè)創(chuàng)新聯合體，聯合行業(yè)上下游企業(yè)和省內外高校、科研院所協同創(chuàng)新。
（三）強化人才保障。支持企業(yè)、高校和科研院所積極引進、培養(yǎng)和儲備新能源領域高層次急需緊缺人才。落實科技創(chuàng)新人才和產業(yè)發(fā)展等扶持政策，引導各類人才向新能源技術領域集聚。依托重大項目、重要平臺、重大工程，培育一批創(chuàng)新能力強、能夠支撐新能源產業(yè)發(fā)展的專業(yè)技術帶頭人和團隊。
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