國家重點研發(fā)計劃相關(guān)重點專項的凝練布局和任務(wù)部署已經(jīng)戰(zhàn)略咨詢與綜合評審特邀委員會咨詢評議，國家科技計劃管理部際聯(lián)席會議研究審議，并報國務(wù)院批準。本次征求意見重點針對各專項指南方向提出的目標指標和相關(guān)內(nèi)容的合理性、科學性、先進性等方面聽取各方意見。科技部將會同有關(guān)部門、專業(yè)機構(gòu)和專家，認真研究反饋意見，修改完善相關(guān)重點專項的項目申報指南。征集到的意見將不再反饋和回復。

“可再生能源與氫能技術(shù)”重點專項 2018年度項目申報指南建議

為落實《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》，以及《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》、《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030年）》、《能源技術(shù)創(chuàng)新“十三五”規(guī)劃》和《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》等提出的任務(wù)，國家重點研發(fā)計劃啟動實施“可再生能源與氫能技術(shù)”重點專項。根據(jù)本重點專項實施方案的部署，現(xiàn)提出2018年度項目申報指南建議。

本重點專項總體目標是：大幅提升我國可再生能源自主創(chuàng)新能力，加強風電、光伏等國際技術(shù)引領(lǐng)；掌握光熱、地熱、生物質(zhì)、海洋能等高效利用技術(shù)；推進氫能技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化；支撐可再生能源大規(guī)模發(fā)電平價上網(wǎng)，大面積區(qū)域供熱，規(guī)模化替代化石燃料，為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和應(yīng)對氣候變化奠定基礎(chǔ)。

本重點專項按照太陽能、風能、生物質(zhì)能、地熱能與海洋能、氫能、可再生能源耦合與系統(tǒng)集成技術(shù)6個創(chuàng)新鏈（技術(shù)方向），共部署38個重點研究任務(wù)。專項實施周期為5年（2018-2022年）。

1. 太陽能

1.1 鈣鈦礦/晶硅兩端疊層太陽電池的設(shè)計、制備和機理研究（基礎(chǔ)研究類）

研究內(nèi)容：為探索新型高效低成本疊層太陽電池技術(shù)，開展鈣鈦礦/晶硅兩端疊層太陽電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計、器件制備及其機理的基礎(chǔ)研究。

具體包括：疊層電池能帶匹配設(shè)計與光電特性優(yōu)化；疊層電池載流子輸運機制；疊層電池低光電損耗隧穿結(jié)和高效陷光結(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)；低溫低離子轟擊透明導電薄膜沉積機理及制備技術(shù)；疊層電池模塊與百瓦戶外系統(tǒng)設(shè)計與驗證。

考核指標：獲得低光電損耗隧穿結(jié)設(shè)計方案，闡明疊層電池載流子輸運機制；獲得可實用化的鈣鈦礦/晶硅疊層電池制備技術(shù)途徑；鈣鈦礦/晶硅兩端疊層太陽電池效率≥23%（面積0.1cm2）、≥18%（面積10cm2）；透明鈣鈦礦太陽電池效率≥16%（面積0.1cm2）；建成百瓦級疊層電池戶外驗證系統(tǒng)。

1.2 柔性襯底銅銦鎵硒薄膜電池組件制備、關(guān)鍵裝備及成套工藝技術(shù)研發(fā)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：為解決我國柔性襯底薄膜電池及組件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸，開展基于柔性襯底高效率銅銦鎵硒薄膜電池組件關(guān)鍵裝備及共性關(guān)鍵技術(shù)研究。具體包括：大面積均勻銅銦鎵硒有源層及其功能層薄膜制備和工藝優(yōu)化；柔性襯底元素擴散及其對電池性能影響；銅銦鎵硒薄膜電池封裝工藝及產(chǎn)品研發(fā)；銅銦鎵硒薄膜電池和組件的成套工藝技術(shù)；大面積柔性銅銦鎵硒薄膜電池卷對卷關(guān)鍵裝備。

考核指標：實現(xiàn)銅銦鎵硒薄膜電池卷對卷柔性襯底清洗、有源層和功能層制備等關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化，完成成套工藝技術(shù)研發(fā)和示范線建設(shè)，實驗室柔性電池效率≥21%（面積0.5cm2），示范線量產(chǎn)柔性薄膜電池組件平均效率≥16.50%（面積0.5m2），分別建成年產(chǎn)能10MW柔性襯底銅銦鎵硒薄膜電池示范生產(chǎn)線和100kW組件示范電站。

1.3 高效P型多晶硅電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：為解決我國高效率低成本多晶硅太陽電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸，開展高效P型多晶硅電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究。具體包括：高效多晶硅電池結(jié)構(gòu)設(shè)計和仿真技術(shù)、高陷光多晶硅電池絨面制備技術(shù)；電池表面低復合鈍化技術(shù)、新型PN結(jié)/背場結(jié)構(gòu)和制備技術(shù)；高效P型多晶硅電池效率衰減控制技術(shù)；研制先進高陷光制絨等關(guān)鍵裝備；高效P型多晶硅太陽電池和組件量產(chǎn)成套工藝技術(shù)。

考核指標：完成基于先進結(jié)構(gòu)的P型多晶硅電池關(guān)鍵技術(shù)研究和示范線建設(shè)，實驗室電池（面積400mm2）最高效率≥22.30%；示范線量產(chǎn)電池（面積156mm×156mm）正面平均效率≥21.30%、年產(chǎn)能≥80MW，電池成本≤1.4元/Wp；先進高陷光制絨等關(guān)鍵裝備實現(xiàn)國產(chǎn)化并應(yīng)用于示范線；建成容量不小于500kWp示范電站。

1.4 可控衰減的N型多晶硅產(chǎn)業(yè)化電池關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對進一步提升多晶硅電池轉(zhuǎn)化效率、降低成本的需求，開展可控衰減的N型多晶硅產(chǎn)業(yè)化電池關(guān)鍵技術(shù)研究。具體包括：N型多晶硅電池衰減機制和衰減控制技術(shù)；N型多晶硅錠均勻摻雜技術(shù)；N型多晶硅電池雙面鈍化材料、結(jié)構(gòu)和工藝技術(shù)、低接觸電阻金屬化技術(shù)；研制高效均勻摻雜N型硅鑄錠爐等關(guān)鍵裝備；可控衰減的N型多晶硅太陽電池和組件量產(chǎn)成套關(guān)鍵技術(shù)。

考核指標：完成可控衰減的高效N型多晶硅電池關(guān)鍵技術(shù)研究和示范線建設(shè)，實驗室電池（面積400mm2）最高效率≥22.50%；示范線量產(chǎn)電池（面積156mm×156mm）正面平均效率≥21.50%、年產(chǎn)能≥45MW、電池成本≤1.5元/Wp；N型硅鑄錠爐等關(guān)鍵裝備實現(xiàn)國產(chǎn)化并應(yīng)用于示范線；建成容量不小于500kWp示范電站。

1.5 雙面發(fā)電晶硅電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對我國光伏發(fā)電對高功率組件的需求，開展高效雙面發(fā)電晶硅電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究。具體包括：先進雙面電池結(jié)構(gòu)設(shè)計和仿真技術(shù)，可同時實現(xiàn)雙面高效率的電池前/背面鈍化技術(shù)；適合于高效雙面電池PN結(jié)/背場形成的精密摻雜技術(shù)；電池前/背面低接觸電阻金屬化技術(shù)；研制雙面電池用高效硼摻雜等關(guān)鍵裝備；雙面發(fā)電晶硅電池和組件量產(chǎn)成套工藝技術(shù)。

考核指標：完成高效雙面發(fā)電晶硅電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究和示范線建設(shè)，實驗室晶硅雙面電池最高效率（正面效率，面積400mm2）≥24%；示范線雙面電池平均效率（正面效率，尺寸156mm×156mm準方形）≥23%、電池雙面效率比≥90%、年產(chǎn)能≥45MW、電池成本≤1.7元/Wp；高效硼摻雜等關(guān)鍵裝備實現(xiàn)國產(chǎn)化并應(yīng)用于示范線；建成容量不小于500kWp示范電站，相比單面組件發(fā)電量增益≥20%。

1.6 晶硅光伏組件回收處理成套技術(shù)和裝備（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對我國晶硅光伏組件壽命期后大規(guī)模退役問題，研究光伏組件環(huán)保處理和回收的關(guān)鍵技術(shù)和裝備，實現(xiàn)主要高價值組成材料的可再利用。具體包括：各種組件低成本綠色拆解技術(shù)、構(gòu)成組件各種材料的高效環(huán)保分離技術(shù)；新型材料及新結(jié)構(gòu)組件的環(huán)保處理技術(shù)和實驗平臺；組件低損拆解及高價值組分材料高效分離等關(guān)鍵裝備；晶硅光伏組件環(huán)保處理量產(chǎn)成套工藝技術(shù)；光伏組件回收政策、標準和評價體系。

考核指標：分別建成基于物理法和化學法的晶硅光伏組件環(huán)保處理的成套工藝示范線，每條示范線產(chǎn)能≥10MW/年、質(zhì)量回收率≥92%，能耗≤30kWh/kW組件，銀回收率≥93%、硅回收率≥95%、銅回收率≥97%；形成光伏組件環(huán)保處理技術(shù)路線圖、綠色評價方法、標準和政策機制建議。

1.7 新型光伏中壓發(fā)電單元模塊化技術(shù)及裝備（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：為突破高效率、低成本大型光伏電站新型模塊化系統(tǒng)及裝備技術(shù)瓶頸，開展光伏中壓發(fā)電單元模塊化技術(shù)及裝備研究。具體包括：新型光伏中壓電力電子裝置拓撲結(jié)構(gòu)、電磁兼容及建模仿真技術(shù)；高效直流升壓MPPT（最大功率點跟蹤）控制器關(guān)鍵技術(shù)；中壓并網(wǎng)逆變器關(guān)鍵技術(shù)；新型光伏中壓發(fā)電單元模塊化設(shè)計及系統(tǒng)集成優(yōu)化技術(shù)；新型光伏中壓發(fā)電單元示范及實證研究。

考核指標：MPPT控制器額定輸出電壓≥3kV，額定功率≥80kW；中壓并網(wǎng)逆變器單機額定功率≥5MW；示范工程容量≥10MW。

1.8 分布式光伏系統(tǒng)智慧運維技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對分布式光伏規(guī)模化發(fā)展所面臨的運維難度大、成本高、效率低等問題，開展分布式光伏智慧運維關(guān)鍵技術(shù)研究。具體包括：大規(guī)模分布式光伏系統(tǒng)、部件運維數(shù)據(jù)及電能質(zhì)量、故障錄波數(shù)據(jù)實時采集及存儲技術(shù)；光伏支路、逆變器異常狀況預(yù)警和系統(tǒng)火災(zāi)預(yù)警技術(shù)；基于機器視覺的光伏組件熱斑、隱裂等缺陷診斷分析技術(shù)；分布式光伏智能運維、巡檢技術(shù)；分布式光伏智慧運維大數(shù)據(jù)云平臺研制。

考核指標：智慧運維大數(shù)據(jù)云平臺可接入分布式光伏系統(tǒng)≥1000個，采集速度≥1萬采集點/秒，可用率≥99%；智慧運維示范系統(tǒng)接入分布式光伏系統(tǒng)≥100個，總?cè)萘?ge;20MW，異常預(yù)警準確率≥80%，組件缺陷診斷有效率≥80%。

1.9 典型氣候條件下光伏系統(tǒng)實證研究和測試關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：開展典型氣候條件下光伏系統(tǒng)及部件高性能仿真、戶外測試和實證平臺集成研究，為我國建立國際互認的第三方公共平臺提供支撐。

具體包括：關(guān)鍵氣候因素對光伏系統(tǒng)影響研究和建模技術(shù)；考慮多物理場（輻照、溫度、風速、載荷等）的大型光伏系統(tǒng)高性能仿真和虛擬現(xiàn)實設(shè)計技術(shù)；光伏系統(tǒng)實證平臺模塊化設(shè)計集成和靈活重構(gòu)技術(shù)；光伏組件、逆變器及系統(tǒng)能效測試技術(shù)；光伏組件、逆變器及系統(tǒng)實證測試標準研究。

考核指標：大型光伏系統(tǒng)仿真設(shè)計平臺可設(shè)計系統(tǒng)規(guī)模≥1GW，可仿真物理場≥4種，并行計算速度≥1.2PFlops；典型氣候條件（濕熱、亞濕熱、干熱、暖溫、海洋、寒溫、高原）下光伏系統(tǒng)實證平臺≥7個，每個平臺實證測試容量≥5MW并包括光伏組件、新型逆變器戶外測試平臺；系統(tǒng)能效測試不確定度≤5%，不確定度分量≥6個。

1.10超臨界CO2太陽能熱發(fā)電關(guān)鍵基礎(chǔ)問題研究（基礎(chǔ)研究類）

研究內(nèi)容：針對太陽能熱發(fā)電提高效率降低成本的需求，研究超臨界CO2太陽能熱發(fā)電的聚光/集熱/儲熱/發(fā)電部分關(guān)鍵器件及系統(tǒng)集成理論和方法。具體包括：與聚光場耦合的非均勻能流下高溫高可靠吸熱器工作原理及設(shè)計方法；高溫儲熱方法、儲熱裝置動態(tài)失效與可靠運行機理；非穩(wěn)態(tài)變物性超臨界CO2與儲熱介質(zhì)的湍流換熱特性及換熱器設(shè)計方法；適于超臨界CO2太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的壓氣機與透平工作原理及設(shè)計方案；超臨界CO2太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的光熱耦合原理與集成優(yōu)化。

考核指標：提出超臨界CO2太陽能熱發(fā)電的集熱/儲熱/換熱/發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計方法；建成發(fā)電功率不小于200kW的超臨界CO2太陽能熱發(fā)電實證平臺，集熱溫度不低于700℃，超臨界CO2的輸出溫度不低于550℃。

2. 風能

2.1 風力發(fā)電復雜風資源特性研究及其應(yīng)用與驗證（基礎(chǔ)研究類）

研究內(nèi)容：研究我國典型地形和臺風影響地區(qū)的風資源特性及其數(shù)值分析方法，為風電設(shè)計軟件提供合理的輸入條件。具體包括：典型地形和臺風影響地區(qū)距地面300米高度內(nèi)湍流風特性時空變化特征及其形成機理；大型風電機組和風電場設(shè)計湍流風參數(shù)分類及測量方法；典型地形的風電場風資源計算流體力學模式（CFD）；臺風影響下的風電場極端風況CFD模式；風電場非定常湍流風場的多尺度耦合數(shù)值模擬方法。

考核指標：典型地形和臺風影響地區(qū)的湍流風特性分類指標庫及其測量與計算方法指南；典型地形風電場選址風資源評估軟件，并選取至少4種典型地形風電場進行驗證；臺風影響地區(qū)風電機組風險評估軟件，與觀測最大風速對比誤差小于10%，并選取已建沿海風電場進行驗證。

2.2 15MW風電機組傳動鏈全尺寸地面試驗系統(tǒng)研制（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對我國缺乏大型風電機組全尺寸公共試驗系統(tǒng)以及海上風電機組研發(fā)測試的迫切需求，研制15MW風電機組傳動鏈全尺寸地面試驗系統(tǒng)。具體包括：風電機組傳動鏈全尺寸地面試驗系統(tǒng)多參量耦合機理及典型工況提取方法；大型風電機組全工況仿真及虛擬測試技術(shù)；傳動鏈全尺寸地面試驗系統(tǒng)運行控制與數(shù)據(jù)采集分析技術(shù)；傳動鏈全尺寸地面試驗系統(tǒng)研制與集成；大型風電機組傳動鏈全尺寸試驗技術(shù)。

考核指標：傳動鏈全尺寸地面試驗系統(tǒng)可測試的風電機組最大額定容量15MW，模擬6自由度風載荷并具備傳動鏈及關(guān)鍵部件的功能、性能及疲勞壽命試驗?zāi)芰Γ坏孛嬖囼炏到y(tǒng)全工況仿真和虛擬測試平臺；全尺寸地面試驗系統(tǒng)運行控制系統(tǒng)；選取至少1臺6MW以上風電機組進行傳動鏈全尺寸地面試驗驗證；形成大型風電機組全尺寸、全工況試驗測試標準及規(guī)范。

2.3 大型海上風電機組葉片測試技術(shù)研究及測試系統(tǒng)研制（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對大型海上風電機組葉片測試需求，開展120米級風電葉片全尺度結(jié)構(gòu)力學測試技術(shù)體系研究。具體包括：葉片全尺度靜力測試與雙自由度疲勞測試技術(shù)；葉片破壞評價與分析技術(shù)；葉片運行工況實時仿真技術(shù)及雙自由度加載控制技術(shù)；葉片全運行周期內(nèi)結(jié)構(gòu)安全性驗證測試技術(shù)要求與準則；滿足120米級葉片全尺度結(jié)構(gòu)力學測試系統(tǒng)研制。

考核指標：建立120米級葉片測試技術(shù)體系，其中靜態(tài)載荷協(xié)同加載技術(shù)可實現(xiàn)載荷偏差率≤5%；雙自由度疲勞加載技術(shù)可實現(xiàn)葉片揮舞與擺振方向的耦合疲勞測試；建立適用于大型海上風電機組120米級葉片的公共測試系統(tǒng)，具備多點協(xié)同靜力加載能力與雙自由度疲勞加載能力；可實現(xiàn)極限載荷≥120000kNm和疲勞載荷≥60000kNm；形成葉片全運行周期內(nèi)結(jié)構(gòu)安全性驗證測試相關(guān)標準；完成1項100米級葉片測試工作。

2.4 大型海上風電機組及關(guān)鍵部件優(yōu)化設(shè)計及批量化制造、安裝調(diào)試與運行關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：為滿足海上規(guī)模開發(fā)風電的需求，基于已經(jīng)安裝運行的5MW以上風電機組樣機及國內(nèi)自主研制的關(guān)鍵部件，開展大型海上風電機組及關(guān)鍵部件優(yōu)化設(shè)計、制造、安裝調(diào)試運行全鏈條關(guān)鍵技術(shù)研究，并應(yīng)用驗證。具體包括：大型海上風電機組優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，整機批量組裝專用工藝、臺架試驗技術(shù)；主控、變流器、變槳、監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化控制及批量化制造工藝技術(shù)和檢測裝備；葉片及傳動鏈關(guān)鍵部件的優(yōu)化設(shè)計及批量制造工藝和檢測技術(shù)；機組及部件智能運輸、現(xiàn)場批量安裝調(diào)試運行工藝技術(shù)和檢測裝備；海上風電機組及主要部件相關(guān)標準規(guī)范。

考核指標：海上直驅(qū)和增速型2種風電機組（≥5MW）取得整機型式認證，所用葉片、電控（主控、變流器、變槳距）、發(fā)電機、增速型風電機組的齒輪箱等主要部件實現(xiàn)國產(chǎn)化；整機及電控等主要部件至少在10萬千瓦以上風電場實現(xiàn)技術(shù)驗證，并網(wǎng)運行時間1年以上，平均故障間隔時間>3000h；完成整機集成全套工藝及臺架試驗平臺研發(fā)；完成現(xiàn)場安裝調(diào)試運行相關(guān)工藝及檢測平臺研制；形成大型海上風電機組及關(guān)鍵部件相關(guān)技術(shù)規(guī)范和測試標準體系。

3. 生物質(zhì)能

3.1 纖維素類生物質(zhì)生物、化學、熱化學轉(zhuǎn)化液體燃料機理與調(diào)控（基礎(chǔ)研究類）

研究內(nèi)容：針對制約纖維素類生物質(zhì)轉(zhuǎn)化液體燃料效率的基礎(chǔ)性問題，開展纖維素類生物質(zhì)生物、化學、熱化學轉(zhuǎn)化機理與調(diào)控機制研究。具體包括：纖維素混合糖共代謝機制與基因調(diào)控；纖維素乙醇（丁醇）高產(chǎn)機理與動力學模型；纖維素類生物質(zhì)化學催化轉(zhuǎn)化液體燃料機理及調(diào)控；生物質(zhì)氣化調(diào)變、合成氣催化凈化、重整催化制備液體燃料的轉(zhuǎn)化機制；分子層面的纖維素類生物質(zhì)多組分耦合熱分解機理及產(chǎn)物定向調(diào)控機制。

考核指標：揭示纖維素類生物質(zhì)混合糖發(fā)酵乙醇（丁醇）機理，提出高效轉(zhuǎn)化新途徑。纖維素混合糖乙醇（丁醇）轉(zhuǎn)化率≥90%；纖維素類生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為車用液體燃料能量轉(zhuǎn)化率≥35%，轉(zhuǎn)化為航空用液體燃料能量轉(zhuǎn)化率≥25%。

3.2 纖維素類生物質(zhì)催化制備生物航油技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對纖維素類生物質(zhì)生物航油轉(zhuǎn)化效率低、經(jīng)濟性差的問題，開展纖維素類生物質(zhì)轉(zhuǎn)化生物航油技術(shù)工藝研究。具體包括：纖維素類生物質(zhì)高效水熱定向解聚技術(shù)；解聚產(chǎn)物碳鏈調(diào)控與加氫催化制備長鏈烷烴技術(shù)；木質(zhì)素水熱液化加氫提質(zhì)制取芳烴及環(huán)烷烴技術(shù)；纖維素類生物質(zhì)制取生物航油關(guān)鍵技術(shù)工程驗證；生物航油全生命周期評價。

考核指標：構(gòu)建纖維素類生物質(zhì)制取生物航油工藝技術(shù)體系。催化劑壽命達4000h以上，纖維素和半纖維素制備生物航油轉(zhuǎn)化率≥85%；完成纖維素類生物質(zhì)制取生物航油千噸級裝置驗證，生物航油成本≤9000元/噸；生物航油油品質(zhì)量達到生物航油標準（ASTM-D7566）要求，完成生物航油發(fā)動機臺架試驗。

3.3 纖維素類生物質(zhì)水（醇）解制備酯類燃料聯(lián)產(chǎn)化學品技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對纖維素類生物質(zhì)轉(zhuǎn)化酯類燃料過程中全組分高效利用的關(guān)鍵問題，研究清潔高效酯類燃料制取聯(lián)產(chǎn)高附加值化學品的共性技術(shù)與工藝途徑，實現(xiàn)纖維素類生物質(zhì)全組分高效利用。具體包括：纖維素類生物質(zhì)組份清潔分離預(yù)處理技術(shù)；分離組分催化水（醇）解制備酯類燃料聯(lián)產(chǎn)高附加值化學品技術(shù)；水（醇）解酯化產(chǎn)物低能耗高效分離技術(shù)；纖維素類生物質(zhì)水（醇）解制備酯類燃料聯(lián)產(chǎn)化學品關(guān)鍵技術(shù)工程驗證；酯類燃料復配低碳鏈汽油技術(shù)及全生命周期評價。

考核指標：構(gòu)建纖維素類生物質(zhì)組分清潔分離以及催化水（醇）解制備酯類燃料聯(lián)產(chǎn)高附加值化學品工藝技術(shù)體系。纖維素類生物質(zhì)清潔預(yù)處理分離過程不使用二次污染化學品，木質(zhì)素脫除率≥80%；纖維素水（醇）解酯類燃料轉(zhuǎn)化率≥85%；完成纖維素酯類燃料聯(lián)產(chǎn)化學品千噸級裝置驗證，纖維素酯類燃料聯(lián)產(chǎn)化學品綜合成本≤7000元/噸；復配10%酯類燃料的汽油，其典型污染物排放量與使用國Ⅴ標準石化汽油相比較降低25%。

3.4 農(nóng)業(yè)秸稈酶解制備醇類燃料及多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)與示范（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：針對纖維素醇類燃料經(jīng)濟性差的問題，開展農(nóng)業(yè)秸稈制備醇類燃料及多聯(lián)產(chǎn)的生物煉制技術(shù)研究與示范。具體包括：農(nóng)業(yè)秸稈原料高效清潔預(yù)處理及低成本纖維素酶制劑的制備與復配技術(shù)；酶解糖化與乙醇、丁醇發(fā)酵耦合工藝，同時代謝五碳糖和六碳糖技術(shù)；酶解糖液直接發(fā)酵乙醇、丁醇與分離耦合工藝，超低能耗乙醇、丁醇膜法分離集成技術(shù)；農(nóng)業(yè)秸稈制備燃料乙醇、丁醇多聯(lián)產(chǎn)生物煉制千噸級示范裝置；農(nóng)業(yè)秸稈制備燃料乙醇、丁醇，以及沼氣、復合肥多聯(lián)產(chǎn)萬噸級示范裝置。

考核指標：噸燃料乙醇的酶制劑成本不高于850元；噸秸稈燃料乙醇得率不低于170kg；纖維素水解混合糖產(chǎn)丁醇、乙醇等得率不低于0.42g溶劑/g總糖；建立膜法分離集成的千噸級生物煉制裝置；建立農(nóng)業(yè)秸稈制備乙醇、丁醇萬噸級示范裝置，燃料乙醇綜合成本≤7000元/噸。

4. 地熱能與海洋能

4.1 干熱巖能量獲取及利用關(guān)鍵科學問題研究（基礎(chǔ)研究類）

研究內(nèi)容：針對我國干熱巖資源潛力巨大，干熱巖人工儲層的構(gòu)建和干熱巖資源亟待開發(fā)利用的迫切需求，重點研究干熱巖能量獲取及能量轉(zhuǎn)換與高效利用中的關(guān)鍵科學技術(shù)問題。具體包括：干熱巖儲層能量評價方法與靶區(qū)優(yōu)選；干熱巖能量獲取（現(xiàn)場壓、控裂）方法與測井技術(shù)；

現(xiàn)場微震監(jiān)測及數(shù)據(jù)反演與人工儲層裂隙網(wǎng)絡(luò)評價方法；流體在人工儲層多物理場耦合流動傳熱機理及換熱結(jié)構(gòu)與取熱速率優(yōu)化方法；干熱巖發(fā)電及綜合利用技術(shù)方案與經(jīng)濟性評價。

考核指標：建立人工儲層裂隙網(wǎng)絡(luò)評價模型，人工壓裂后反演的裂隙網(wǎng)絡(luò)空間位置誤差不大于井深的1%；壓裂體積≥1×106m3；多場耦合模型能量獲取的預(yù)測不確定度≤20%；干熱巖人工儲層的產(chǎn)熱率≥2000kWth。

4.2 海洋能資源特性及高效利用機理研究（基礎(chǔ)研究類）

研究內(nèi)容：針對自主創(chuàng)新海洋能技術(shù)的迫切需求，研究海洋能資源特性評估方法及高效利用機理。具體包括：重點海域海洋能資源特性，海洋能裝置與海洋環(huán)境耦合機制；低水頭潮汐水力轉(zhuǎn)換機理，新型雙向全貫流式潮汐發(fā)電原理；潮流能轉(zhuǎn)換機理，新型高效潮流能發(fā)電技術(shù)；波浪能轉(zhuǎn)換機理，新型高效波浪能發(fā)電技術(shù)；波浪能和潮流能裝置實驗室及實海況測試技術(shù)方法與驗證，海洋能中長期發(fā)展戰(zhàn)略。

考核指標：建立海洋能資源評估方法體系，海洋能裝置與海洋環(huán)境耦合模型及驗證；20kW雙向全貫流潮汐發(fā)電原理樣機，正向發(fā)電效率≥85%，反向發(fā)電效率≥75%；1kW以上新型高效潮流能發(fā)電技術(shù)，整機轉(zhuǎn)換效率≥35%；1kW以上新型高效波浪能發(fā)電技術(shù)，整機轉(zhuǎn)換效率≥18%；波浪能和潮流能裝置實驗室及實海況測試方法，針對多種模型和裝置開展測試，2025年海洋能發(fā)展路線圖。

5. 氫能

5.1 太陽能光、光電催化/熱分解水制氫基礎(chǔ)研究（基礎(chǔ)研究類）

研究內(nèi)容：面向高效低成本綠色制氫需求，研究太陽能光、光電催化/熱分解水制氫的理論和方法。具體包括：光催化劑微結(jié)構(gòu)對光吸收、光生載流子分離、輸運的影響機制及其高效光吸收、寬光譜響應(yīng)光催化制氫材料體系的構(gòu)建；光催化制氫反應(yīng)器催化反應(yīng)動力學及其與太陽能聚光系統(tǒng)耦合優(yōu)化設(shè)計方法；光電催化制氫多層復合界面間的協(xié)同作用和光生電荷在各層間的傳輸機制及其水分解反應(yīng)動力學；高效聚焦太陽能光電分解水制氫系統(tǒng)的構(gòu)建；直接太陽能熱化學轉(zhuǎn)化制氫機理及制氫反應(yīng)體系設(shè)計方法。

考核指標：揭示光（電）催化制氫構(gòu)效關(guān)系和多界面能量傳遞與損失機制；建立太陽能光（電）催化、熱化學反應(yīng)器設(shè)計理論與方法；太陽能光解水制氫轉(zhuǎn)化效率≥10%，穩(wěn)定性≥3000h。

5.2 基于儲氫材料的高密度儲氫基礎(chǔ)研究（基礎(chǔ)研究類）

研究內(nèi)容：面向高密度安全儲氫需求，研究基于儲氫材料的高密度儲氫理論和方法。具體包括：可逆氫化物吸/放氫熱力學和動力學調(diào)控機理及其雙向催化對吸放氫動力學的改良機制；不可逆氫化物可控催化放氫動力學及高集成度放氫系統(tǒng)的構(gòu)建；儲氫新材料的創(chuàng)制及其吸/放氫新機理；儲氫系統(tǒng)吸/放氫過程中的氫熱耦合機理及高密度設(shè)計方法；氫的高密度儲運技術(shù)路線戰(zhàn)略研究。

考核指標：闡明儲氫材料吸放氫熱力學和動力學調(diào)控機理及其構(gòu)效關(guān)系，建立高密度儲氫系統(tǒng)設(shè)計理論及方法；研制的高密度可逆儲氫系統(tǒng)重量儲氫密度≥5.0wt%；高集成的不可逆氫化物可控放氫系統(tǒng)最大放氫密度≥6.0wt%；新一代高容量儲氫材料重量儲氫密度≥7.0wt%。

5.3 高效固體氧化物燃料電池退化機理及延壽策略研究（基礎(chǔ)研究類）

研究內(nèi)容：針對固體氧化物燃料電池（SOFC）發(fā)電過程的長壽命運行關(guān)鍵科學問題開展研究。具體包括：多相、多組分、多尺度、多物理場的燃料電池傳熱、傳質(zhì)過程及電化學過程；電池材料劣化和電池性能衰減機理，電池結(jié)構(gòu)和運行條件對電池壽命影響及延壽策略；長壽命低成本電解質(zhì)材料，耐中毒催化劑以及高穩(wěn)定性高溫密封和金屬連接體新材料；電池溫度場-應(yīng)力場耦合效應(yīng)與低內(nèi)應(yīng)力長壽命電池結(jié)構(gòu)設(shè)計；輔助系統(tǒng)（BOP）動靜態(tài)分析與效率優(yōu)化的熱電管控策略。

考核指標：提出電池傳熱、傳質(zhì)過程及電化學過程建模和仿真方法；實現(xiàn)千瓦級電堆的多物理場耦合仿真模擬；完成長壽命電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計和驗證，短堆（500W）發(fā)電效率≥60%（在300mA/cm2電流密度條件下），電效率衰減≤0.5%/千小時（不小于5000h測試）；完成系統(tǒng)BOP建模和動靜態(tài)模擬仿真，提出效率優(yōu)化與熱電管控方法。

5.4 基于低成本材料體系的新型燃料電池研究（基礎(chǔ)研究類）

研究內(nèi)容：針對現(xiàn)有燃料電池成本高技術(shù)瓶頸，開展低成本材料體系燃料電池探索。具體包括：非氟質(zhì)子交換膜質(zhì)子傳輸通道的可控構(gòu)筑及化學穩(wěn)定性影響機制；堿性離子交換膜的陰離子傳輸機制與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；高效氫氧化和氧還原非貴金屬催化劑的可控制備及電催化動力學；膜電極微納結(jié)構(gòu)設(shè)計、可控構(gòu)筑規(guī)律和界面演化機制；千瓦級廉價燃料電池堆的結(jié)構(gòu)設(shè)計、集成及性能驗證。

考核指標：闡明新型非氟質(zhì)子交換膜和堿性離子交換膜的可控構(gòu)筑規(guī)律；實現(xiàn)單張膜面積≥1m2、厚度均一的可控制備，25℃離子電導率≥0.06Scm-1，新型非氟質(zhì)子交換膜和堿性離子交換膜單電池在80℃下穩(wěn)定工作時間≥1000h，形成非貴金屬催化劑千瓦級電堆的試驗驗證。

5.5 MW級固體聚合物電解質(zhì)電解水制氫（PEM）技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：面向燃料電池汽車綠色氫源和利用可再生能源制氫的應(yīng)用需求，開展高效MW級固體聚合物電解質(zhì)電解水制氫（PEM）技術(shù)研究。具體包括：高活性低成本長壽命電解水制氫催化劑、催化電極微結(jié)構(gòu)與制氫效率的構(gòu)效關(guān)系；大面積高電流密度膜電極制備技術(shù)；適于高工作壓力雙極板及高導電性、低流阻、抗腐蝕的集電器制備技術(shù)；高壓力、低電耗、高功率密度制氫模塊集成技術(shù)；適應(yīng)寬功率波動的制氫系統(tǒng)及控制技術(shù)。

考核指標：形成高效固體聚合物電解質(zhì)電解水制氫樣機，樣機制氫能力≥1MW，額定工況下電解槽直流電耗≤4.1kWh/m3，系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)范圍20-150%，出口氫壓≥3.5MPa。

5.6 質(zhì)子交換膜燃料電池長壽命電堆工程化制備技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)）

研究內(nèi)容：針對質(zhì)子交換膜燃料電池長壽命需求，研究長壽命電堆工程化制備技術(shù)。具體包括：關(guān)鍵材料、膜電極以及雙極板理化參數(shù)對電堆壽命影響；電堆結(jié)構(gòu)和組裝工藝對電堆壽命的影響及失效模式；電堆高耐久性密封組件的高精度原位快速成型技術(shù)；系列電堆模塊的極板流場、堆型設(shè)計及工程化裝備制造技術(shù)；電堆模塊快速在線活化、氣密性快速在線檢測與裝備制造技術(shù)。

考核指標：電堆額定功率下的平均單片電壓≤0.7V，單片電壓標準偏差≤10mV；電堆低溫冷啟動最低環(huán)境溫度-30℃；電堆實測運行10000h后發(fā)電效率下降≤10%，電堆預(yù)期壽命≥20000h；電堆生產(chǎn)能力≥1000臺/年；模塊制造成本≤5000元/kW（產(chǎn)量10MW/年）。

5.7 固體氧化物燃料電池電堆工程化開發(fā)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對固體氧化物燃料電池（SOFC）單電池組件以及電堆單池間的一致性和壽命等技術(shù)難題，開展SOFC電解質(zhì)、單電池、電堆的批量生產(chǎn)技術(shù)及工藝裝備等工程化開發(fā)。具體包括：大面積薄層陶瓷型電解質(zhì)的批量生產(chǎn)技術(shù)及成型裝備；單電池的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和多層陶瓷自動疊片與共燒技術(shù)和裝備；SOFC電堆高溫穩(wěn)定密封材料

和密封件結(jié)構(gòu)以及成型工藝技術(shù)；長壽命電堆結(jié)構(gòu)設(shè)計和性能驗證；SOFC電堆小批量組裝技術(shù)及電堆燒制、檢驗裝備。

考核指標：建立長壽命SOFC設(shè)計開發(fā)體系，電堆功率≥1.0kW，初始電效率≥60%，實測運行10000h，每2000h冷熱循環(huán)1次，10000h后發(fā)電效率≥55%，預(yù)期壽命≥20000h；形成SOFC單電池和電堆的工程化技術(shù)，SOFC電解質(zhì)產(chǎn)能≥100MW/年、單電池產(chǎn)能≥10MW/年、電堆產(chǎn)能≥500kW/年。

5.8 燃料電池電堆及輔助系統(tǒng)部件測試技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對長壽命燃料電池系統(tǒng)測試要求，開展電堆及輔助系統(tǒng)部件測試技術(shù)研究。具體包括：大功率燃料電池電堆性能、壽命測試技術(shù)和設(shè)備，電堆單片電壓巡檢、內(nèi)阻測量、健康診斷以及數(shù)據(jù)分析技術(shù)；氫氣循環(huán)泵、燃料電池電控單元等關(guān)鍵輔助系統(tǒng)部件測試設(shè)備；應(yīng)用工況采集和燃料電池系統(tǒng)壽命試驗評價測試方法。

考核指標：燃料電池電堆和輔助系統(tǒng)部件測試設(shè)備樣機；燃料電池電堆測試系統(tǒng)可測試最大容量≥100kW，濕度調(diào)節(jié)響應(yīng)時間≤3min；提交電堆單片電壓分布、內(nèi)阻等數(shù)據(jù)測試分析儀器和健康診斷方法，單片電壓測試精度≤0.1%，內(nèi)阻測試精度≤1%；建立燃料電池壽命試驗評價規(guī)范并形成標準建議稿。

6. 可再生能源耦合與系統(tǒng)集成

6.1 風電場、光伏電站生態(tài)氣候效應(yīng)和環(huán)境影響評價研究（基礎(chǔ)研究類）

研究內(nèi)容：針對我國可再生能源開發(fā)利用的生態(tài)氣候環(huán)境影響，開展風電場、光伏電站生態(tài)氣候效應(yīng)和環(huán)境影響評價研究。具體包括：風電場局地生態(tài)氣候效應(yīng)事實、機理及參數(shù)化方法研究；光伏電站局地生態(tài)氣候效應(yīng)事實、機理及參數(shù)化方法研究；大規(guī)模風能、太陽能資源開發(fā)的氣候情景預(yù)估及不確定性研究；風電、光伏行業(yè)生命周期環(huán)境影響評價研究；氣候環(huán)境約束下我國風電和光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展對策研究。

考核指標：揭示風電場、光伏電站局地生態(tài)氣候效應(yīng)事實和機理，發(fā)展參數(shù)化方法；提交我國大規(guī)模開發(fā)風能、太陽能資源的10km分辨率區(qū)域氣候情景預(yù)估；提出風電和光伏行業(yè)生命周期環(huán)境影響評價方法，建立至少15種風電、光伏行業(yè)產(chǎn)品生命周期清單數(shù)據(jù)庫；建立氣候環(huán)境約束下風電光伏區(qū)域優(yōu)化布局模型，提出產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展對策。

6.2 特色小鎮(zhèn)可再生能源多能互補熱電聯(lián)產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對我國特色小鎮(zhèn)綠色低碳發(fā)展的需求，形成西部和東部特色小鎮(zhèn)完全依賴可再生能源的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)解決方案。具體包括：多時空多類型可再生能源熱電耦合利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和規(guī)劃設(shè)計方法；基于可再生能源的小鎮(zhèn)熱電聯(lián)產(chǎn)能源站設(shè)計集成、控制及儲能技術(shù)；與綠色低能耗建筑結(jié)合的可再生能源熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計集成及能量管理技術(shù)；鎮(zhèn)級可再生能源熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)先進控制和高效

能量管理技術(shù)；西部和東部特色小鎮(zhèn)可再生能源熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)示范。

考核指標：系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計軟件包含可再生能源≥5種；建立西部500戶以上和東部1500戶以上特色小鎮(zhèn)的可再生能源熱電聯(lián)產(chǎn)示范系統(tǒng)，總裝機≥20MW，其中小鎮(zhèn)能源站包含可再生能源≥3種，建筑可再生能源熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)≥3個，可再生能源多能互補系統(tǒng)100%滿足小鎮(zhèn)能源需求。

6.3 獨立運行的微型可再生能源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對我國海島（礁）、極區(qū)、邊遠地區(qū)資源和氣候特點，開展獨立運行的微型可再生能源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及裝備研制。具體包括：獨立運行的微型可再生能源系統(tǒng)資源分析、規(guī)劃設(shè)計和性能評估通用方法及軟件；海島（礁）光伏/風電/海洋能等多能互補直流發(fā)電系統(tǒng)；適應(yīng)極區(qū)高寒、極晝/夜的極區(qū)科考站光伏/柴油互補發(fā)電系統(tǒng)和移動供電平臺；邊遠地區(qū)離網(wǎng)光伏系統(tǒng)剩余性能評估、擴展重構(gòu)和互聯(lián)技術(shù)；高耐候性光伏組件、儲能裝置及電力電子裝備。

考核指標：海島（礁）微型可再生能源直流發(fā)電系統(tǒng)≥100kW；極區(qū)科考站發(fā)電系統(tǒng)≥50kW，考核運行0.5年以上；移動供電平臺≥500W；改造西部離網(wǎng)光伏電站≥10座，總裝機≥500kW；高耐候性部件及系統(tǒng)的長期工作最低溫度.50℃，最大濕度≥90%。

6.4 大規(guī)模風/光互補制氫關(guān)鍵技術(shù)研究及示范（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：針對大規(guī)模可再生能源制氫及氫能利用需求，開展風/光互補制氫系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及示范。具體包括：基于直流微網(wǎng)的離/并網(wǎng)風電/光伏制氫、儲氫系統(tǒng)設(shè)計集成、運行控制與能量管理技術(shù)；適應(yīng)離/并網(wǎng)運行及直流微網(wǎng)接入的大功率風電機組、光伏控制/逆變關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備；適應(yīng)寬功率波動環(huán)境下的高適應(yīng)性電解水制氫關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備；風/光互補制氫系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控、安全保護技術(shù)和設(shè)備；大規(guī)模風電/光伏互補制儲氫系統(tǒng)應(yīng)用示范。

考核指標：建立大規(guī)模風/光互補制儲氫示范系統(tǒng)；適用于制氫、適應(yīng)離/并網(wǎng)運行及直流微網(wǎng)接入的大功率風電機組和光伏電站，風電機組總?cè)萘?ge;6MW，光伏電站容量≥2MW；高適應(yīng)性、模塊化電解制氫設(shè)備，制氫純度≥99.995%，制氫量≥800Nm3/h，產(chǎn)氫量調(diào)整范圍25-120%；風/光制氫系統(tǒng)多能源監(jiān)控中心。