可再生能源（水能、風力、太陽能等發電及利用）技術創新要點

先進可再生能源發電及綜合利用技術

聚焦大規模高比例可再生能源開發利用，研發更高效、更經濟、更可靠的水能、風能、太陽能、生物質能、地熱能以及海洋能等可再生能源先進發電及綜合利用技術，支撐可再生能源產業 高質量開發利用；攻克高效氫氣製備、儲運、加註和燃料電池關 鍵技術，推動氫能與可再生能源融合發展。

（來源：中機院）

1.水能發電技術

（1）水電基地可再生能源協同開發執行關鍵技術

［集中攻關］研發基於氣象水文預報和流域綜合監測技術，防洪、發電、航運、供水、生態等綜合利用多目標協調，滿足安全 穩定執行和市場需求的流域梯級水電站聯合排程技術；研發基於 風光水儲多能互補、容量最佳化配置的新型水能資源評估與規劃技 術，構建基於可再生能源發電預報預測技術的多能互補排程模型，支撐梯級水電、抽水蓄能電站與間歇性可再生能源互補協同 開發執行。

［示範試驗］研發並示範特高壓直流送出水電基地可再 生能源多能互補協調控制技術；研究基於梯級水電站的大型儲能 專案技術可行性及工程經濟性，適時開展工程示範。

（2）水電工程健康診斷、升級改造和災害防控技術

［示範試驗］開展大壩性態及庫區智慧監測與巡查、大壩健康 診斷技術研究及專用裝置研發；突破結構增強、滲漏檢測與治理、 增容改造、水下修復、金屬結構維護、大壩拆除和重建等升級改 造技術。開展流域大型滑坡穩定性、致災機制與預警指標、滑坡 災害監測體系、堰塞湖形成與潰決、滑坡災害風險防控等研究。 示範滿足防災應急和維護檢修要求的高壩大庫放空關鍵技術。

（來源：中機院）

2.風力發電技術

（3）深遠海域海上風電開發及超大型海上風機技術

［集中攻關］開展新型高效低成本風電技術研究，突破多風輪梯次利用關鍵技術，顯著提升風能捕獲和利用效率；突破超長葉 片、大型結構件、變流器、主軸軸承、主控制器等關鍵部件設計 製造技術，開發 15 兆瓦及以上海上風電機組整機設計整合技術、 先進測試技術與測試平臺；開展輕量化、緊湊型、大容量海上超 導風力發電機組研製及攻關。

［示範試驗］突破深遠海域海上風電 勘察設計及安裝技術，適時開展超大功率海上風電機組工程示 範。研發遠海深水區域漂浮式風電機組基礎一體化設計、建造與 施工技術，開發符合中國海洋特點的一體化固定式風機安裝技術 及新型漂浮式樁基礎。

（4）退役風電機組回收與再利用技術

［應用推廣］開展退役風電機組整機回收與再利用工藝研究， 重點突破葉片低成本破碎、有機材料高溫裂解、玻纖以及巴莎木 迴圈再利用等技術，構建環境友好、資源節約的風電機組退役技 術標準體系。

3.太陽能發電及利用技術

（5）新型光伏系統及關鍵部件技術

［集中攻關］研發大功率中壓全直流光伏發電系統技術與大功率直流升壓變換器，實現直流變換器電壓等級 30 千伏及以上； 突破大型光伏高效直流電解系統技術及萬安級高效率直流電解 變換器；開展近海漂浮式光伏系統技術及高可靠性元件、部件技 術研究。

（6）高效鈣鈦礦電池製備與產業化生產技術

［示範試驗］研製基於溶液法與物理法的鈣鈦礦電池量產工藝 製程裝置，開發高可靠性元件級聯與封裝技術，研發大面積、高 效率、高穩定性、環境友好型的鈣鈦礦電池；開展晶體矽/鈣鈦 礦、鈣鈦礦/鈣鈦礦等高效疊層電池製備及產業化生產技術研究。

（7）高效低成本光伏電池技術

［示範試驗］開展隧穿氧化層鈍化接觸（TOPCon）、異質結 （HJT）、背電極接觸（IBC）等新型晶體矽電池低成本高質量 產業化製造技術研究；突破矽顆粒料製備、連續拉晶、N 型與摻 鎵 P 型矽棒製備、超薄矽片切割等低成本規模化應用技術。開展 高效光伏電池與建築材料結合研究，研發高防火效能、高結構強度、模組化、輕量化的光伏電池元件，實現光伏建築一體化規模 化應用。

（8）光伏元件回收處理與再利用技術

［示範試驗］研發基於物理法和化學法的晶矽光伏元件低成本 綠色拆解、高價值組分高效環保分離技術裝備，開發新材料及新 結構元件的環保處理技術和實驗平臺，高效回收和再利用退役光 伏元件中銀、銅等高價值組分。

（9）太陽能熱發電與綜合利用技術

［集中攻關］開展熱化學轉化和熱化學儲能材料研究，探索太 陽能熱化學轉化與其他可再生能源互補技術；研發中溫太陽能驅 動熱化學燃料轉化反應技術，研製兆瓦級太陽能熱化學發電裝 置。

［應用推廣］開發光熱發電與其他新能源多能互補整合系統， 發掘光熱發電調峰特性，推動光熱發電在調峰、綜合能源等多場 景應用。

4.其他可再生能源發電及利用技術

（10）生物質能轉化與利用技術

［集中攻關］研發生物質煉廠關鍵核心技術，生物質解聚與轉化製備生物航空燃料等前沿技術，形成以生物質為原料高效合成 /轉化生產交通運輸燃料/低碳能源產品技術體系。

［示範試驗］研 發並示範多種類生物質原料高效轉化乙醇、定向熱轉化製備燃 油、油脂連續熱化學轉化製備生物柴油等系列技術。突破多種原 料預處理、高效穩定厭氧消化、氣液固副產物高值利用等生物燃 氣全產業鏈技術，開展適合不同原料型別和區域特點的規模化生物燃氣工程及分散式能源系統示範，提升生物燃氣工程的經濟性 和穩定性。

（11）地熱能開發與利用技術

［集中攻關］突破高溫鑽井裝備儀器瓶頸，支撐水/乾熱型地熱 能資源開發；攻關中低溫地熱發電關鍵技術；開展高溫含水層儲 能和中深層岩土儲能關鍵技術研究，實現餘熱廢熱的地下儲能。

［示範試驗］突破乾熱巖探測、壓裂及效果評價等關鍵技術，研發 單井採熱系統、增強型地熱系統以及地面綜合梯級熱利用系統， 開發乾熱巖熱儲壓裂-採熱-用熱一體化最佳化設計平臺，開展乾熱 巖型地熱能開發利用工程示範。

［應用推廣］推廣含水層儲能、巖 土儲能等跨季節地下儲熱技術利用，因地制宜推廣集地熱能發 電、供熱（冷）、熱泵於一體的地熱綜合梯級利用技術。

（12）海洋能發電及綜合利用技術

［集中攻關］研發波浪能高效能量俘獲系統及能量轉換系統， 突破惡劣海況下生產保障、錨泊等關鍵技術，實現深遠海波浪能 高效、高可靠發電。

［示範試驗］突破兆瓦級波浪能發電、潮流能 發電以及海洋溫差能發電等關鍵技術，開展海上綜合能源系統工 程示範。

5.氫能和燃料電池技術

（13）氫氣製備關鍵技術

［集中攻關］突破適用於可再生能源電解水制氫的質子交換膜（PEM）和低電耗、長壽命高溫固體氧化物（SOEC）電解制氫 關鍵技術，開展太陽能光解水制氫、熱化學迴圈分解水制氫、低熱值含碳原料制氫、超臨界水熱化學還原制氫等新型制氫技術基 礎研究。

［示範試驗］開展多能互補可再生能源制氫系統最優容量 配置研究，研發動態響應、快速啟停及排程控制等關鍵技術；建 立可再生能源—燃料電池耦合系統協同控制平臺；研發可再生能 源離網制氫關鍵技術；開展多應用場景可再生能源-氫能的綜合 能源系統示範。

（14）氫氣儲運關鍵技術

［集中攻關］突破 50MPa 氣態運輸用氫氣瓶；研究氫氣長距離 管輸技術；開展安全、低能耗的低溫液氫儲運，高密度、輕質固 態氫儲運，長壽命、高效率的有機液體儲運氫等技術研究。

［示 範試驗］開展純氫/摻氫天然氣管道及輸送關鍵裝置安全可靠性、 經濟性、適應性和完整性評價，開展天然氣管道摻氫示範應用； 研發大規模氫液化、氫儲存示範裝置。

（15）氫氣加註關鍵技術

［示範試驗］研製低預冷能耗、滿足國際加氫協議的 70MPa 加氫機和高可靠性、低能耗的 45MPa/90MPa 壓縮機等關鍵裝備， 開展加氫機和加氫站壓縮機的效能評價、控制及壽命快速測試等 技術研究，研製 35MPa/70MPa 加氫裝備以及核心零部件，建成 加氫站示範工程。

（16）燃料電池裝置及系統整合關鍵技術

［示範試驗］開展高效能、長壽命質子交換膜燃料電池 （PEMFC）電堆過載整合、結構設計、精密製造關鍵技術研究； 突破固體氧化物燃料電池（SOFC）關鍵技術，掌握系統整合最佳化設計技術及執行特性與負荷響應規律；完善熔融碳酸鹽燃料電 池（MCFC）電池堆堆疊、功率放大等關鍵技術，掌握百千瓦級 熔融碳酸鹽燃料電池整合設計技術。開展多場景下燃料電池固定 式發電及分散式供能示範應用。

（17）氫安全防控及氫氣品質保障技術

［集中攻關］開展臨氫環境下臨氫材料和零部件氫洩漏檢測及 危險性試驗研究，研製快速、靈敏、低成本氫感測器和氫氣微洩 漏監測材料，研發氫氣燃燒事故防控與應急處置技術裝備；開展 工業副產氫純化關鍵技術研究。