國(guó)家實(shí)用技術(shù)前瞻研究報(bào)告專家評(píng)價(jià)表

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專家評(píng)價(jià)表＜能源領(lǐng)域）國(guó)家技術(shù)前瞻研究組2005年06月一、煤1深部煤炭資源開(kāi)采技術(shù)1煤炭地下氣化1煤炭氣流床氣化技術(shù)1煤炭＜直接、間接）液化技術(shù)11005?以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)2整體煤氣化燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)2超臨界循環(huán)流化床2高效超臨界＜超超臨界）燃煤發(fā)電技術(shù)3重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)3微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)3二氧化碳捕集、吸收和封存技術(shù)3干法煙氣脫硫技術(shù)4選擇性催化還原法＜SCR）煙氣脫硝技術(shù)4.可吸入顆粒物脫除技術(shù)4二、油氣5TOC\o"1-5"\h\z.竄流型油藏提高水驅(qū)效率的關(guān)鍵技術(shù)5低滲透油藏提高原油采收率5聚合物驅(qū)后進(jìn)一步提高石油采收率5深海油氣田開(kāi)采技術(shù)6微生物驅(qū)油提高采收率技術(shù)研究6劣質(zhì)重油梯級(jí)轉(zhuǎn)化利用組合技術(shù)6生產(chǎn)超清潔汽柴油的油品加氫技術(shù)7天然氣水合物法儲(chǔ)運(yùn)、加工技術(shù)7天然氣部分氧化制合成氣技術(shù)7合成氣經(jīng)費(fèi)托合成制液態(tài)烴技術(shù)8三、電力8復(fù)雜條件水電站流域開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)8全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)規(guī)劃及動(dòng)態(tài)特性的理論與分析工具8超大規(guī)模電網(wǎng)安全保障和防御體系8靈活的交流輸電技術(shù)9大容量直流輸電技術(shù)9超大容量交流長(zhǎng)距離輸電技術(shù)9超導(dǎo)輸變配電技術(shù)10提高輸電線路輸電容量技術(shù)10變電站優(yōu)化集成技術(shù)10先進(jìn)可靠的配電網(wǎng)和供用電系統(tǒng)技術(shù)10改善電力供應(yīng)可靠性的儲(chǔ)能技術(shù)11分布式發(fā)電系統(tǒng)11新一代調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)11四、核能11百萬(wàn)千瓦級(jí)先進(jìn)壓水堆技術(shù)11

高效超臨界水冷堆核電技術(shù)12中國(guó)原型快堆核電站設(shè)計(jì)及其驗(yàn)證技術(shù)121041.20萬(wàn)千瓦級(jí)高溫氣冷堆示范電站技術(shù)12準(zhǔn)分子激光慣性約束聚變技術(shù)13磁約束聚變堆技術(shù)131044?先進(jìn)乏燃料后處理技術(shù)13核安全與輻射安全技術(shù)14ADS嬗變高放長(zhǎng)壽命廢物的技術(shù)14高水平放射性廢物地質(zhì)處置技術(shù)14利用核能的熱化學(xué)制氫技術(shù)14核能海水淡化技術(shù)研究開(kāi)發(fā)15五、可再生能源151050?兆瓦及數(shù)兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組及主要部件關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化15海上風(fēng)電機(jī)組及風(fēng)電場(chǎng)關(guān)鍵技術(shù)15大型及超大型戈壁沙漠并網(wǎng)光伏電站關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)15百兆瓦級(jí)大規(guī)模太陽(yáng)能高溫?zé)岚l(fā)電技術(shù)16太陽(yáng)能電池關(guān)鍵技術(shù)16生物質(zhì)燃料技術(shù)16生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)17六、氫能和其他新能源17制氫技術(shù)17儲(chǔ)氫技術(shù)17可再生能源/氫能復(fù)合能源技術(shù)17新型質(zhì)子交換膜燃料電池<PEMFC）技術(shù)18直接醇類燃料電池技術(shù)18<micro-低溫固體氧化物燃料電池<SOFC）及高集成微型固態(tài)氧化物燃料電池<micro-SOFC）技術(shù)18七、建筑節(jié)能19TOC\o"1-5"\h\z建筑及建筑環(huán)境系統(tǒng)的能耗分析與節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)19實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的高性能建筑部件19服務(wù)于建筑環(huán)境控制與熱水供應(yīng)的熱泵技術(shù)19熱量、冷量的低能耗輸配20溫度濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)與相關(guān)設(shè)備20建筑熱、電、冷三聯(lián)供技術(shù)與設(shè)備21綠色照明技術(shù)21八、工業(yè)節(jié)能21大功率高壓電機(jī)變頻技術(shù)21可利用工業(yè)余熱的丙烷蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)21高密度熱能儲(chǔ)存和載運(yùn)技術(shù)及應(yīng)用22低熱值燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)22非焦非高爐煉鐵工藝技術(shù)22基于電磁感應(yīng)加熱的連鑄坯熱直接軋制22大型煉銅連續(xù)吹煉22新型干法窯外分解技術(shù)22載熱體循環(huán)流化床粉煤氣化技術(shù)23個(gè)人資料整理—僅限學(xué)習(xí)使用合成氨裝置聯(lián)產(chǎn)車用燃料油23九、交通節(jié)能23混合動(dòng)力系統(tǒng)汽車231081?汽油缸內(nèi)直接噴射技術(shù)23輕量化汽車材料技術(shù)23機(jī)車柴油機(jī)的節(jié)油智能化控制系統(tǒng)24個(gè)人資料整個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用個(gè)人資料整個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用一、煤深部煤炭資源開(kāi)采技術(shù)由于煤炭資源沉積與賦存特點(diǎn)決定了深部開(kāi)采過(guò)程中將遇到若干技術(shù)難題，主要有：深部開(kāi)采過(guò)程中圍巖控制問(wèn)題、瓦斯涌出規(guī)律及其控制問(wèn)題、煤巖突出與沖擊地壓等巖石動(dòng)力學(xué)問(wèn)題等。在深部開(kāi)采中，必須開(kāi)展針對(duì)性研究，從而形成完備的深部煤炭資源開(kāi)采技術(shù)：①高溫高壓條件下煤巖物理力學(xué)基本特性研究；②深部開(kāi)采條件下地應(yīng)力實(shí)測(cè)技術(shù)與地應(yīng)力特點(diǎn)研究:③高應(yīng)力條件下采場(chǎng)圍巖應(yīng)力與變形特點(diǎn)的研究；④深部開(kāi)采瓦斯涌出特點(diǎn)及其控制途徑研究；⑤深部開(kāi)采動(dòng)力災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)研究；⑥深部開(kāi)采＜高應(yīng)力）條件下固液氣多和介質(zhì)相互作用相互影響研究＜多向流理論）；⑦深部開(kāi)采巷道與工作面布置及煤巷支護(hù)技術(shù)；⑧開(kāi)發(fā)頂板水壓致裂定向切槽卸壓技術(shù)與裝備，實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板事故與沖擊地壓的控制；⑨建立深部開(kāi)采礦井動(dòng)力災(zāi)害評(píng)價(jià)體系，包括數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、專家?guī)?、推理機(jī)和接口＜人機(jī)接口與機(jī)機(jī)接口）等。通過(guò)這些研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)深部開(kāi)采安全問(wèn)題有效控制，為煤炭資源的高效安全開(kāi)采服務(wù)。煤炭地下氣化煤炭地下氣化是通過(guò)在地下煤層中直接構(gòu)筑氣化爐”，通入氣化劑，有控制地使煤炭在地下進(jìn)行氣化反應(yīng)，使煤炭在原地自然狀態(tài)下，通過(guò)對(duì)煤的熱作用及化學(xué)作用而轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w并輸送到地面的過(guò)程。該過(guò)程集建井、采煤、地面氣化三大工藝為一體，變傳統(tǒng)的物理采煤為化學(xué)采煤，省去了煤炭開(kāi)采、運(yùn)輸、洗選、氣化等工藝的部分設(shè)備與人員投入，具有工程建設(shè)投資較少、煤氣生產(chǎn)成本較低、污染較少等優(yōu)點(diǎn)。采用地下氣化技術(shù)，可以回收老礦井遺棄的煤炭資源，也可以開(kāi)采井工難以開(kāi)采或開(kāi)采經(jīng)濟(jì)性、安全性差的薄煤層、深部煤層和三下”壓煤，以及高硫、高灰、高瓦斯煤層等，大大提高了煤炭資源的利用率和利用水平。目前國(guó)內(nèi)地下煤氣化的主要工藝為長(zhǎng)通道、大斷面、兩階段”工藝和礦井地下氣化”工藝，均已有示范和應(yīng)用點(diǎn)，可以在一些條件適宜地區(qū)推廣使用。但在煤氣組成及產(chǎn)氣量穩(wěn)定、基礎(chǔ)理論及工程實(shí)踐方面還存在一定的技術(shù)問(wèn)題，需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究開(kāi)發(fā)和工程示范。煤炭氣流床氣化技術(shù)煤炭氣化技術(shù)是指在一定的溫度和壓力等條件下，通過(guò)加入氣化劑＜氧/水蒸氣），將經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理的固體煤炭轉(zhuǎn)化為氣態(tài)產(chǎn)物的工藝過(guò)程。煤炭氣化是一個(gè)煤炭的化學(xué)加工與轉(zhuǎn)化過(guò)程。煤炭氣化后得到的氣態(tài)產(chǎn)物不僅可以作為燃料氣供各種燃燒加熱過(guò)程和供燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，而且可以作為原料氣供各種化工合成工藝和用于比較經(jīng)濟(jì)地大規(guī)模生產(chǎn)氫氣。煤炭氣化技術(shù)是發(fā)展現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)和大規(guī)模生產(chǎn)氫氣等必須配套使用的先導(dǎo)技術(shù)。煤炭氣化技術(shù)有多種具體的工藝形式和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，通常將煤炭氣化工藝分為移動(dòng)＜或固定）床、流化床以及氣流床三大類型，每一類型中又各自包括多種具體的氣化工藝。目前，氣流床技術(shù)是國(guó)際上煤炭氣化最先進(jìn)的技術(shù)，其生產(chǎn)強(qiáng)度大、效率高，已商業(yè)化的IGCC大型電站都采用此技術(shù)。德士古水煤漿氣化裝置是其典型代表，而干煤粉氣流床技術(shù)尚處于商業(yè)化示范階段。煤炭＜直接、間接）液化技術(shù)煤炭液化技術(shù)是把煤經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)轉(zhuǎn)化及提純生成發(fā)動(dòng)機(jī)燃料油和化工產(chǎn)品的技術(shù)，包括煤直接液化和間接液化技術(shù)。該技術(shù)是緩解我國(guó)石油嚴(yán)重短缺的重要技術(shù)途徑之一，也是適合我國(guó)富煤、貧油、少氣能源特點(diǎn)的發(fā)展技術(shù)。煤直接液化是將低變質(zhì)煤于高壓＜17?30Mpa）和較高溫度＜約450C）條件下，通過(guò)溶劑及催化劑的作用，直接加氫生成液體油，進(jìn)而提質(zhì)加工生產(chǎn)高品質(zhì)汽油、柴油、航空煤油及芳烴類化工產(chǎn)品。其中須研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)有油煤漿加熱技術(shù)＜多相流傳熱及防止結(jié)焦）、分級(jí)反應(yīng)技術(shù)＜反應(yīng)工藝及控制條件）、催化劑制備技術(shù)<低成本、高活性及高選擇性）、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)<反應(yīng)穩(wěn)定順行且效率高）、高壓閥<壽命及暢通）、殘?jiān)咝Ю眉夹g(shù)<分離、熱解、氣化制氫、碳素材料等）。煤間接液化是把煤先進(jìn)行氣化制成合成氣，再通過(guò)凈化并調(diào)整成分比例進(jìn)行F—T合成，產(chǎn)物再進(jìn)行一系列加工生產(chǎn)汽油、高品質(zhì)柴油、LPG、蠟及其他化工合成產(chǎn)品。其中須研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)催化劑制備技術(shù)、低溫合成漿態(tài)床反應(yīng)器及控制技術(shù)、漿態(tài)床催化劑固液分離技術(shù)以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的基本過(guò)程是通過(guò)煤氣化爐將煤氣化，凈化后的合成氣首先通過(guò)合成反應(yīng)器，生成甲醇、二甲醚、合成油等潔凈燃料或其它高附加值化工產(chǎn)品，未反應(yīng)的尾氣不再循環(huán)而是直接通往燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)生產(chǎn)電力。多聯(lián)產(chǎn)的實(shí)質(zhì)是在系統(tǒng)層次上耦合和優(yōu)化化工過(guò)程和熱力過(guò)程，聯(lián)合生產(chǎn)電力、液體燃料和其他高附加值化工產(chǎn)品，達(dá)到各自產(chǎn)品單獨(dú)生產(chǎn)所無(wú)法達(dá)到的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境效益。中長(zhǎng)期內(nèi)，多聯(lián)產(chǎn)一方面有望以經(jīng)濟(jì)可行的方式生產(chǎn)我國(guó)迅速發(fā)展的電力，解決煤炭直接燃燒所帶來(lái)的嚴(yán)重環(huán)境后果<SO2,NOx,CO2，痕量重金屬以及低質(zhì)石膏的白色污染等），另一方面還有望以經(jīng)濟(jì)的價(jià)格大規(guī)模生產(chǎn)煤基合成運(yùn)輸燃料，也可以生產(chǎn)替代液化石油氣的二甲醚解決城市和鄉(xiāng)村居民炊事和取暖對(duì)優(yōu)質(zhì)燃料的需求，因此可以有效地緩解石油進(jìn)口和能源安全壓力；在更遠(yuǎn)期內(nèi)，多聯(lián)產(chǎn)可以方便和低成本地轉(zhuǎn)換到大規(guī)模氫能生產(chǎn)以及二氧化碳分離，利用和埋存。因此，多聯(lián)產(chǎn)是一種自然銜接近期和遠(yuǎn)期，滿足我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性關(guān)鍵技術(shù)。發(fā)展多聯(lián)產(chǎn)的戰(zhàn)略意義還在于為保證我國(guó)能源安全提供戰(zhàn)略技術(shù)儲(chǔ)備和戰(zhàn)略緩沖能力，使我國(guó)具有戰(zhàn)略進(jìn)退的物質(zhì)條件，從而為我國(guó)在國(guó)際能源政治中占據(jù)主動(dòng)地位創(chuàng)造條件。整體煤氣化燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)煤通過(guò)在氣化爐中氣化為中低熱值煤氣，再將粗煤氣中的灰分和其它有害化合物等加以凈化后，進(jìn)入效率很高的燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)做功，從而可以煤代油氣實(shí)現(xiàn)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電，既提高燃煤電站的發(fā)電效率，又解決燃煤所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題。整體煤氣化燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)<IGCC）是一種先進(jìn)的潔凈煤發(fā)電技術(shù)，它具有提高發(fā)電效率的潛力，目前技術(shù)水平的凈發(fā)電效率已達(dá)到42—45%,通過(guò)進(jìn)一步發(fā)展可提高到50%以上。目前單機(jī)容量已能達(dá)到300—400MW級(jí)，已經(jīng)具備轉(zhuǎn)入商業(yè)化運(yùn)行的基礎(chǔ)。在目前潔凈煤發(fā)電技術(shù)中，IGCC能夠?qū)⑽廴締?wèn)題解決得最徹底，廢物處理量最少，特別適合高硫煤，耗水量較常規(guī)粉煤電站少，煤經(jīng)過(guò)氣化后，不僅可用于發(fā)電，還可生產(chǎn)煤基液體燃料和高附加值化學(xué)品，實(shí)現(xiàn)多聯(lián)產(chǎn)綜合利用，有利于降低生產(chǎn)成本。對(duì)目前使用油氣的燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，當(dāng)油氣資源枯竭或價(jià)格高昂時(shí)，IGCC是改造的最佳方案，且便于現(xiàn)有蒸汽電站的增容改造。IGCC系統(tǒng)較為復(fù)雜，目前電站投資和發(fā)電成本較高，對(duì)制造工藝要求較高，特別是依賴于高效率、大容量的煤氣化及凈化設(shè)備和燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的發(fā)展。1007.超臨界循環(huán)流化床常壓循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是已經(jīng)為國(guó)際上公認(rèn)的商業(yè)化程度最好的潔凈煤技術(shù)，但在達(dá)到較高的供電效率方面并未具有明顯的優(yōu)越性。超臨界CFB作為下一代CFB技術(shù)，由于采用24.3MPa、540/560oC超臨界參數(shù)可以得到40%以上的供電效率，脫硫成本比FGD低50%以上，而投資最多與SPC+FGD持平，其低溫燃燒特點(diǎn)使NOx排放維持在200mg/Nm3,是中國(guó)中遠(yuǎn)期能大量推廣的清潔煤發(fā)電技術(shù)。超臨界循環(huán)床技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度低于超臨界煤粉爐，由于燃燒室內(nèi)熱負(fù)荷低，有可能以相對(duì)簡(jiǎn)單的本生爐垂直管方案構(gòu)成燃燒室受熱面；而且，低質(zhì)量流率帶來(lái)的低阻力降可能使其在低負(fù)荷亞臨界區(qū)具有自然循環(huán)性質(zhì)，運(yùn)行十分安全。隨著循環(huán)流化床鍋爐大型化和300MWe等級(jí)再熱循環(huán)流化床鍋爐的順利運(yùn)行，國(guó)外循環(huán)流化床鍋爐制造商早在1997年秘密開(kāi)始超臨界循環(huán)流化床鍋爐的研究。法國(guó)阿爾斯通公司于2000年完成了600MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐的方案研究。美國(guó)FosterWheeler公司1999年11月在北京的發(fā)布會(huì)上拿出了300MWe和600MWe超臨界循環(huán)流化床鍋爐的方案，2001年公布了超臨界循環(huán)流化床鍋爐的可行性報(bào)告。我國(guó)已經(jīng)于1999年開(kāi)始了超臨界循環(huán)流化床鍋爐方案設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題的初步研究，這與國(guó)際上的研究幾乎同步。近年來(lái)，在國(guó)家有關(guān)部門(mén)的資助下，通過(guò)幾個(gè)攻關(guān)工程和863工程的支持，有關(guān)科研單位對(duì)此做了深入的熱態(tài)實(shí)驗(yàn)及理論分析工作，所得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)可以應(yīng)用到工業(yè)設(shè)計(jì)中。高效超臨界<超超臨界）燃煤發(fā)電技術(shù)通過(guò)提高主蒸汽參數(shù)<超過(guò)22.115MPa的超臨界壓力）從而提高發(fā)電效率的常規(guī)粉煤發(fā)電技術(shù)稱為高效超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)。所謂超超臨界”，可以是目前先進(jìn)水平的壓力大于25MPa和溫度高于565C的主蒸汽參數(shù)，也可以泛指將可能采用的更高的主蒸汽參數(shù)。配備有主要污染物排放控制裝置如煙氣脫硫、脫硝和除塵裝置的高效超臨界發(fā)電技術(shù)是目前世界上先進(jìn)、成熟和達(dá)到商業(yè)化規(guī)模應(yīng)用的潔凈煤發(fā)電技術(shù)。最新建成的高效超臨界燃煤電站的凈發(fā)電效率，一般在43~45%，最高可達(dá)47.5%<以低熱值計(jì)）；SO?排放在200—400mg/m3,NOx排放為400—800mg/m3<采用低NOx燃燒方法），或100~200mg/m<采用SCR），粉塵排放在10—50mg/m。根據(jù)目前發(fā)展動(dòng)向，今后超超臨界發(fā)電技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)仍在材料研發(fā)與蒸汽溫度提高上，同時(shí)注重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造技術(shù)和與之對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)的改進(jìn)和提高。為進(jìn)一步降低能耗和減少CO2排放，改善環(huán)境，在材料工業(yè)發(fā)展的支持下，超超臨界機(jī)組正朝著更高參數(shù)的技術(shù)方向發(fā)展。目前設(shè)計(jì)建造的高參數(shù)超超臨界機(jī)組最大容量已達(dá)1300MW，最高效率可達(dá)49%，充分顯示了超超臨界發(fā)電技術(shù)的成熟性和推廣前景。國(guó)外超超臨界機(jī)組發(fā)展的近期目標(biāo)為1000MW等級(jí)機(jī)組，參數(shù)為31MPa,600C/600C/600C，并正在向更高的水平發(fā)展。一些國(guó)家和制造廠商已經(jīng)公布了發(fā)展下一代超超臨界機(jī)組的計(jì)劃，主蒸汽初溫將提高到700C?760C，再熱汽溫達(dá)720C,相應(yīng)的壓力將從目前的30MPa左右提高到35?40MPa，機(jī)組的凈效率可達(dá)到50?55%。重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)重型燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)是一項(xiàng)多學(xué)科交叉的綜合性高技術(shù)。世界各大燃?xì)廨啓C(jī)公司經(jīng)過(guò)多年設(shè)計(jì)改進(jìn)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，各自形成了一整套產(chǎn)品特色，雖各有千秋，但殊途同歸。重型燃?xì)廨啓C(jī)按主要部件區(qū)分為壓氣機(jī)、燃燒室、透平和控制系統(tǒng)，即所謂四大部套”。在這些部件中，主要涉及5大集成關(guān)鍵技術(shù):①先進(jìn)氣動(dòng)熱力設(shè)計(jì)技術(shù)；②低污染燃燒技術(shù)；③先進(jìn)冷卻技術(shù)；④新材料和隔熱涂層；⑤先進(jìn)自動(dòng)控制系統(tǒng)。目前燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的單機(jī)功率和熱效率均已達(dá)到相當(dāng)高的水平：燃?xì)廨啓C(jī)的單機(jī)功率已經(jīng)超過(guò)334MW，熱效率接近40%;而聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的單機(jī)功率已達(dá)到489.3MW，熱效率已超過(guò)58.7%。明顯看出，燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)已成為全世界電力工業(yè)中的主力機(jī)組。我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)水平與國(guó)外先進(jìn)水平仍存在明顯差距，至今不具備自主設(shè)計(jì)制造100MW等級(jí)以上的大型燃?xì)廨啓C(jī)的能力。發(fā)展重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)不單純是技術(shù)問(wèn)題，它更體現(xiàn)了國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和發(fā)展?fàn)顩r、標(biāo)志國(guó)家的發(fā)達(dá)程度、保護(hù)國(guó)家安全與能源安全，是關(guān)系到我國(guó)能源、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重大問(wèn)題，是一個(gè)復(fù)雜、艱巨而長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程。微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)二氧化碳捕集、吸收和封存技術(shù)源自電廠、化工廠、焦化廠等排放的CO2,可以在燃燒后或工業(yè)工藝中捕集與提純，捕集技術(shù)主要用氨或其他溶劑凈化，也可采用低溫技術(shù)、膜技術(shù)和吸附技術(shù)等。根據(jù)我國(guó)國(guó)情，主要應(yīng)用以下技術(shù)對(duì)燃煤電廠或其它工業(yè)過(guò)程產(chǎn)生的CO2進(jìn)行捕集和分離：<1）吸收性能明顯優(yōu)于國(guó)外技術(shù)的高效復(fù)合溶劑和填料用于吸收CO2,通過(guò)過(guò)程優(yōu)化，使CO2吸收過(guò)程的能耗降低約50%。在此基礎(chǔ)上：1）采用仿生技術(shù)、納M催化劑和分子模擬，研發(fā)新一代的綠色、高效吸收劑；2）采用CFD和先進(jìn)測(cè)試技術(shù)，開(kāi)發(fā)新一代的吸收塔內(nèi)構(gòu)件；3）利用系統(tǒng)工程和生態(tài)工程的方法，優(yōu)化工藝流程，開(kāi)發(fā)C02的新用途。<2）用氨水吸收二氧化碳，其脫除率更高，而能耗更低，產(chǎn)物為化肥碳酸氫氨，具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)C02-S02的協(xié)同脫除。C02的封存方式可以是注入海洋、耗竭的油田或氣田、不開(kāi)采的煤層、深鹽水井等，也可以注入正在開(kāi)采的煤層氣田、油田、氣田，以提高煤層氣或油氣采收率。煤體表面對(duì)C02的吸附能力大約是對(duì)甲烷CH4的兩倍。根據(jù)這一特性，可用C02置換出吸附在煤孔隙表面的CH4，在封存C02的同時(shí)，提高煤層氣產(chǎn)量，使煤層甲烷氣作為一種潔凈能源被利用。干法煙氣脫硫技術(shù)由于我國(guó)許多地區(qū)嚴(yán)重缺水，固體產(chǎn)物石膏無(wú)法利用，因此濕法煙氣脫硫技術(shù)在我國(guó)許多地區(qū)無(wú)法使用，我國(guó)迫切需要適合國(guó)情的干法煙氣脫硫技術(shù)?；钚越垢煞煔庖惑w化凈化技術(shù)包括凈化脫除煙氣中S02、N0x和Hg等重金屬污染物，在污染物脫除的過(guò)程中把煙氣中的S02加工轉(zhuǎn)化為硫酸、單質(zhì)硫等化工產(chǎn)品，具有脫硫效率高、脫硫過(guò)程不消耗水、把污染物S02轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛸Y源、不對(duì)環(huán)境造成二次污染，并且能夠同時(shí)脫除多種污染物等特點(diǎn)；由于活性焦是一種以煤為原料生產(chǎn)的廉價(jià)專用的炭質(zhì)吸附材料，因此活性焦干法煙氣一體化凈化技術(shù)是一種廉價(jià)、環(huán)保性能優(yōu)良的煙氣凈化技術(shù)。中溫干法煙氣脫硫技術(shù)為了滿足工業(yè)應(yīng)用的要求，盡可能提高脫硫溫度，脫硫劑-石灰能做成亞微M顆粒，脫硫劑要有足夠的活性，并且脫硫劑的利用程度必須充分。主要技術(shù)特征是：1）結(jié)構(gòu)優(yōu)化的循環(huán)懸浮床脫硫反應(yīng)器，它能保證在容許的煙氣壓降條件下，氣固兩相進(jìn)行良好的接觸，循環(huán)使用未反應(yīng)的脫硫劑。2）脫硫反應(yīng)器的溫度保持在800C左右，脫硫反應(yīng)器置于鍋爐爐膛和尾部受熱面之間，實(shí)際上鍋爐和脫硫反應(yīng)器構(gòu)成為一體化的簡(jiǎn)潔的新設(shè)備。3）現(xiàn)場(chǎng)制備新型廉價(jià)的高效脫硫劑。4）當(dāng)鈣硫摩爾比為1.5時(shí)，脫硫效率達(dá)到85%;脫硫投資和運(yùn)行成本低于濕法工藝；與濕法、半干法工藝比較，耗水量可忽略不計(jì)。在脫硫技術(shù)的基礎(chǔ)上，形成中溫脫硫、脫硝和脫除汞等重金屬污染物的協(xié)同脫除技術(shù)。選擇性催化還原法VSCR）煙氣脫硝技術(shù)SCR法煙氣脫硝的基本原理是以氨作為還原劑在催化劑存在的條件下，將煙氣中的N0還原成N2。其反應(yīng)的方程式如下4NH3+4N0+02=4N2+6H20。該方法最大的特點(diǎn)就是對(duì)于固定裝置廢氣的脫硝，相對(duì)于燃燒控制技術(shù)和干法等，選擇性催化還原<SCR）法具有很高的效率，目前在國(guó)外的工程應(yīng)用中通常能夠達(dá)到95%以上的效率，能夠在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)達(dá)到日益嚴(yán)格的大氣排放標(biāo)準(zhǔn)要求。在該方法中，催化劑的制備和布置以及噴氨、混合控制系統(tǒng)等方面是核心的部分。SCR反應(yīng)的工業(yè)催化劑一般用使用Ti02作為擔(dān)體的V205/W03及Mo03等金屬氧化物。還有一些其它形式的催化劑已被認(rèn)為對(duì)此反應(yīng)也具有活性和或多或少的活性，在金屬氧化物中，基于純的、擔(dān)載的或混合的鐵、銅、鉻和錳的氧化物也被廣泛地考察。過(guò)渡金屬也被引入到沸石多孔結(jié)構(gòu)中，如X、Y和ZSM5離子交換沸石。在載體方面，大部分工業(yè)催化劑都使用Ti02或沸石等多孔結(jié)構(gòu)。根據(jù)催化劑的最高活性溫度區(qū)間確定SCR裝置在煙道中不同的布置位置，有高塵、低塵、尾部布置等不同的方式。在反應(yīng)器的設(shè)計(jì)型式上，也包括整體式的SCR和煙道中的SCR?？晌腩w粒物脫除技術(shù)可吸入顆粒物已經(jīng)成為我國(guó)城市最為重要的污染物。微M和亞微M顆粒具有很強(qiáng)的穿透性，傳統(tǒng)技術(shù)由于各自具有的弊端對(duì)其脫除效率不高。目前較為先進(jìn)的是電袋一體技術(shù)，其基本思想是把靜電除塵和布袋除塵集于一個(gè)腔內(nèi)，把濾袋置于靜電極板和極線之間，實(shí)現(xiàn)電袋混合。在參數(shù)設(shè)計(jì)上，靜電除塵的設(shè)計(jì)效率降到90%左右，而濾袋的過(guò)濾速度提高到普通設(shè)計(jì)速度的3倍左右。這種系統(tǒng)的體積能減少到單個(gè)靜電除塵器的2/3,減少了空間的占用；極板和濾袋材料的使用成倍減少，也降低了投資。另外，二者在一個(gè)室中充分混合，靜電清灰產(chǎn)生的二次揚(yáng)塵可被濾袋所捕集，而濾袋脈沖清灰的揚(yáng)塵又會(huì)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)，這些揚(yáng)塵由于在濾袋表面進(jìn)行了凝并，顆粒粒徑增大，所以進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)以后很易被電場(chǎng)捕集，這樣克服了二者清灰?guī)?lái)的效率降低，從而大大提高了除塵效率特別是提高了PM2.5的脫除效率；由于濾袋面積的減少，可以采用性能較好的覆膜濾料，這樣會(huì)進(jìn)一步增加對(duì)PM2.5的脫除效率。這是現(xiàn)今工業(yè)用的對(duì)可吸入顆粒物特別是PM2.5捕捉效果最強(qiáng)的除塵技術(shù)。二、油氣竄流型油藏提高水驅(qū)效率的關(guān)鍵技術(shù)我國(guó)各類油田中注入水自水井至油井的高速竄流已是一種普遍現(xiàn)象，改善這類竄流型油藏的水驅(qū)開(kāi)采效果潛力巨大。例如，我國(guó)大部分主力油藏因長(zhǎng)期注水沖刷形成大型水竄孔道，導(dǎo)致注入水＜包括化學(xué)劑）在由水井至油井的水流通道中無(wú)效循環(huán)。另外，我國(guó)海上油藏多為疏松砂巖，在水驅(qū)過(guò)程中極易形成大量竄流通道，其水驅(qū)采收率一般很低＜如渤海油田的水驅(qū)采收率只有17?22%）。上述各類油藏條件差異很大，但注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中的竄流嚴(yán)重則是其共同特點(diǎn)，這也是當(dāng)前制約我國(guó)大多數(shù)油田生產(chǎn)的主要矛盾。封堵油藏中的竄流通道、改善水驅(qū)開(kāi)發(fā)效果、延長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)開(kāi)采期已成為油氣田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域前沿亟待攻克的技術(shù)方向。對(duì)于竄流型油藏，只要能夠在深部有效地封堵竄流通道，提高采收率幅度有望達(dá)到5%以上。從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合考慮，油藏深部封竄調(diào)剖必須解決兩個(gè)主要矛盾，一是堵劑在油藏深部的封堵強(qiáng)度與其可注性之間的矛盾，二是封竄調(diào)剖深度與堵劑經(jīng)濟(jì)用量之間的矛盾。本技術(shù)方向的主要研究?jī)?nèi)容包括:油藏中竄流通道的識(shí)別與預(yù)測(cè)技術(shù)、油藏深部封竄的機(jī)理與規(guī)律、油藏深部封竄技術(shù)、區(qū)塊整體封竄調(diào)剖與驅(qū)油綜合技術(shù)、惡劣油藏條件下的深部封竄驅(qū)油技術(shù)。低滲透油藏提高原油采收率低滲透油藏原油儲(chǔ)量在我國(guó)石油總資源量中占有的比例很大，其增長(zhǎng)速度很高。近幾年探明的石油儲(chǔ)量中有60?70%為低滲儲(chǔ)量，預(yù)計(jì)今后新發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量仍將以低滲透油藏為主。低滲透油藏開(kāi)發(fā)普遍存在的問(wèn)題是注水開(kāi)采效果差、見(jiàn)效慢、產(chǎn)能低、水竄嚴(yán)重、套損嚴(yán)重、采收率低＜20%左右）。按平均水驅(qū)采收率20%計(jì)算，僅上述48億噸低滲透儲(chǔ)量在水驅(qū)之后的剩余儲(chǔ)量就高達(dá)38.4億噸。由于我國(guó)石油資源儲(chǔ)量相對(duì)貧乏，而低滲透油藏所占有的比例很大，因此盡早投入力量開(kāi)展低滲油藏提高采收率技術(shù)的超前研究具有重要的戰(zhàn)略意義。由于低滲透油藏巖石致密、孔隙微小，油水在其中的流動(dòng)與在中、高滲透油藏孔隙中具有本質(zhì)的不同;另外，低滲透油藏儲(chǔ)量豐度低、采油速度低＜1%左右），單井產(chǎn)量低＜2?3噸/天），其開(kāi)采方法對(duì)成本的要求很高。因此，現(xiàn)有的適合于中、高滲透油藏的提高采收率技術(shù)一般都不適用于低滲透油藏。低滲透油藏提高采收率技術(shù)的突破關(guān)鍵取決于基礎(chǔ)理論的突破以及由此而產(chǎn)生的全新的技術(shù)思路。根據(jù)制約低滲透油藏開(kāi)采主要難點(diǎn)，其提高采收率研究的主攻方向?yàn)椋夯谠透患瘞ёR(shí)別的智能布井技術(shù)，復(fù)雜結(jié)構(gòu)井高效開(kāi)采技術(shù)，油藏深部的綜合改造技術(shù)、高效低成本的調(diào)堵和驅(qū)油技術(shù)、物理法及物理一化學(xué)法改善水驅(qū)＜或氣驅(qū)）效果的綜合技術(shù)。聚合物驅(qū)后進(jìn)一步提高石油采收率聚合物驅(qū)油技術(shù)在我國(guó)已進(jìn)入大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用，有些區(qū)塊的聚合物驅(qū)已經(jīng)結(jié)束，而且大部分正在實(shí)施的聚合物驅(qū)將在5年內(nèi)結(jié)束。因此，在聚合物驅(qū)之后如何繼續(xù)高效地開(kāi)采這些油藏，是我國(guó)石油工業(yè)持續(xù)發(fā)展必然要面對(duì)、且已迫在眉睫的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。聚合物驅(qū)作為水驅(qū)之后的一項(xiàng)開(kāi)采技術(shù)，在我國(guó)各油田提高采收率幅度為8?10%。這意味著經(jīng)聚合物驅(qū)之后，油藏中仍有50%?65%的剩余油。根據(jù)我國(guó)對(duì)陸上油田101.4X108噸已開(kāi)發(fā)地質(zhì)儲(chǔ)量＜占已開(kāi)發(fā)總儲(chǔ)量的72.6%）的采收率潛力評(píng)價(jià)，其中適合聚合物驅(qū)的儲(chǔ)量為19X108噸。即便僅考慮這些地質(zhì)儲(chǔ)量，如果聚合物驅(qū)之后的原油采收率再提高10%，可以增加1.9＞108噸可采儲(chǔ)量。另外，從油藏條件來(lái)看，聚合物驅(qū)后的剩余油與其他難采儲(chǔ)量＜如特低滲透、高溫高鹽油藏）相比還屬于高效開(kāi)采儲(chǔ)量。本技術(shù)的總體目標(biāo)是針對(duì)聚合物驅(qū)后的油層狀況，開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的強(qiáng)化采油技術(shù)，在聚合物驅(qū)基礎(chǔ)上提高原油采收率5?10%。主要研究?jī)?nèi)容包括：基于對(duì)油層物理化學(xué)性質(zhì)變化規(guī)律及儲(chǔ)層剩余油分布規(guī)律研究的聚合物驅(qū)后油藏精細(xì)描述技術(shù)；聚合物驅(qū)后強(qiáng)化采油技術(shù)的評(píng)價(jià)與篩選方法；高效經(jīng)濟(jì)的油藏深部液流控制技術(shù)；調(diào)堵一驅(qū)油復(fù)合技術(shù)；微生物及化學(xué)一生物復(fù)合驅(qū)油技術(shù)、開(kāi)發(fā)方案的精細(xì)優(yōu)化技術(shù)；注入與采出配套技術(shù)。深海油氣田開(kāi)采技術(shù)在全球范圍內(nèi)，海底油氣資源非常豐富。據(jù)目前估測(cè)，全球石油資源的極限儲(chǔ)量為10000億噸，可采儲(chǔ)量為3000億噸，其中海洋石油儲(chǔ)量約占總儲(chǔ)量的45%，可采儲(chǔ)量約為1350億噸。我國(guó)大陸架區(qū)域有130多萬(wàn)平方公里，油氣盆地面積約70萬(wàn)平方公里。顯然，海洋油氣資源，尤其是深海油氣資源，是未來(lái)世界石油工業(yè)的主要發(fā)展空間。預(yù)計(jì)在未來(lái)20年間，海上采油的水深將突破4000m乃至5000m。因此，加速發(fā)展深海采油技術(shù)及裝備，對(duì)于參與未來(lái)海洋石油資源開(kāi)采的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)具有重要的戰(zhàn)略意義。為適應(yīng)深海采油而產(chǎn)生的浮式采油技術(shù)是海上石油開(kāi)采領(lǐng)域具有標(biāo)志意義的創(chuàng)新技術(shù)，將成為未來(lái)海洋石油開(kāi)采的主導(dǎo)技術(shù)。深海采油技術(shù)前沿的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題如下：①深海海底設(shè)備和技術(shù)，如海底井口多相混輸泵、海底氣液及油水分離技術(shù)、井筒舉升技術(shù)、海底核電站動(dòng)力系統(tǒng)、深海潛水高新技術(shù)。②深海監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)，如具有遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的智能井、多相流檢測(cè)技術(shù)。浮式采油系統(tǒng)的流體通道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其多相檢測(cè)技術(shù)面臨比常規(guī)采油系統(tǒng)更多的難點(diǎn)，不論是測(cè)試儀表，還是測(cè)試工藝、施工安全等都是前沿的研究課題。③深海水下采油系統(tǒng)的流動(dòng)安全。為確保浮式采油系統(tǒng)中的流動(dòng)安全性，需要攻克深海水合物預(yù)測(cè)與防治、防蠟防垢等關(guān)鍵技術(shù)。微生物驅(qū)油提高采收率技術(shù)研究微生物驅(qū)油<MEOR:MicrobialEnhaneedOilRecovery）與其它三次采油方法相比，具有適用范圍廣，工藝簡(jiǎn)單，投資少，見(jiàn)效快，無(wú)環(huán)境污染等特點(diǎn)，是目前最有發(fā)展前景的一項(xiàng)采油技術(shù)。經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)勢(shì)在于初期的投資極少。特別是向正在展開(kāi)水驅(qū)的油田，采用微生物驅(qū)油以極小規(guī)模的投資將成為可能。目前所面臨的問(wèn)題是，新型油田的開(kāi)發(fā)困難，已存油田的老化加速。像微生物驅(qū)油那樣的低成本的技術(shù)對(duì)于油田的經(jīng)營(yíng)者來(lái)說(shuō)，是各種提高采收率技術(shù)中的首選方法之一。因此，期待今后有較大的發(fā)展。篩選優(yōu)良菌種與其相適應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)配方是微生物驅(qū)油技術(shù)取得成功的關(guān)鍵，生物技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)逐漸滲透到油田開(kāi)發(fā)的各個(gè)領(lǐng)域。加強(qiáng)驅(qū)油微生物遺傳特性的基礎(chǔ)研究，采用現(xiàn)代生物技術(shù)如細(xì)胞工程，基因工程的研究方法與手段、開(kāi)發(fā)出國(guó)際先進(jìn)水平的、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、高性能的微生物驅(qū)油菌種<如,在中高溫油藏條件下能夠代謝生物多糖；代謝生物表面活性劑等的多株菌種），給現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)及微生物驅(qū)油提供指導(dǎo)，緩解老油田油氣產(chǎn)量的遞減趨勢(shì)，最大限度地開(kāi)發(fā)石油能源。劣質(zhì)重油梯級(jí)轉(zhuǎn)化利用組合技術(shù)我國(guó)石油供應(yīng)呈現(xiàn)出資源總量不足和資源普遍偏重的特點(diǎn)，重油已占我國(guó)石油消費(fèi)總量的近50%，其高效轉(zhuǎn)化與優(yōu)化利用已成為保證國(guó)家能源安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問(wèn)題之一。重油高效轉(zhuǎn)化與優(yōu)化利用的核心問(wèn)題是盡可能多地獲得可催化加工的原料，并提升現(xiàn)有催化加工過(guò)程的技術(shù)水平，以最大限度地生產(chǎn)輕質(zhì)燃料和化工原料。根據(jù)重油的性質(zhì)及其加工過(guò)程的特點(diǎn)，目前普遍認(rèn)為重油梯級(jí)轉(zhuǎn)化利用的技術(shù)方案是最經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)路線。重油梯級(jí)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)的主要特征在于：<1）首先采用超臨界流體萃取分離技術(shù)，將對(duì)催化加工過(guò)程有著惡劣影響的重油殘?jiān)蛛x，并開(kāi)發(fā)適合于高軟化點(diǎn)殘?jiān)c溶劑分離殘?jiān)鼑婌F與造粒新技術(shù)，使脫殘?jiān)偷氖章侍岣叩?0%以上，以最大限度生產(chǎn)可催化加工的原料，并解決傳統(tǒng)溶劑脫瀝青工藝收率較低帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益不高和大量硬瀝青的出路問(wèn)題<不能成為合格道路瀝青）。<2）對(duì)含硫重油的脫殘?jiān)?，開(kāi)發(fā)新型的加氫處理技術(shù)<包括新型固定床重油加氫處理催化劑和懸浮床等重油加氫工藝），使其能夠適應(yīng)更為劣質(zhì)的重油<如金屬含量大于200ppm、康氏殘?zhí)看笥?0%），能夠?yàn)榇呋鸦峁└鼮閮?yōu)質(zhì)的原料；<3）通過(guò)開(kāi)發(fā)新型的重油催化裂化催化劑，使其在以下三個(gè)方面具有更為優(yōu)異的性能：具有適應(yīng)較為劣質(zhì)的脫殘?jiān)椭苯哟呋庸さ男阅埽詳U(kuò)大催化裂化過(guò)程的原料來(lái)源，并能在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高輕質(zhì)油的收率2?3個(gè)百分點(diǎn)；具有較高的原位脫硫功能，能夠在催化過(guò)程中脫除50-60%的硫，能夠降低后續(xù)油品脫硫過(guò)程的負(fù)荷；具有方便調(diào)控產(chǎn)品分布的功能。生產(chǎn)超清潔汽柴油的油品加氫技術(shù)該技術(shù)是采用加氫的方法，使采用催化裂化、焦化等過(guò)程從原油中得到的汽油、柴油產(chǎn)品精制，成為低硫、低烯烴、低芳烴、高辛烷值的汽油和低硫、低芳烴、高十六烷值的柴油，以減少機(jī)動(dòng)車尾氣排放引起的大氣污染。從我國(guó)國(guó)情來(lái)看，用于生產(chǎn)超清潔汽油的加氫技術(shù)要求滿足以下特征：適合我國(guó)以催化裂化汽油占絕對(duì)主導(dǎo)地位的商品汽油調(diào)和方案，能夠?qū)⑾N含量從當(dāng)前的45%降至未來(lái)10-20%，含硫量降至<30?g/g，汽油的辛烷值保持不變，汽油的收率大于98%。用于超清潔柴油生產(chǎn)的加氫技術(shù)需滿足以下特征：在中低壓力<<6-8MPa），能夠使柴油的硫含量降至15旳/g，柴油的十六烷值大于55,柴油的收率大于98%。從世界范圍來(lái)看，目前用于超清潔汽油生產(chǎn)的加氫技術(shù)還遠(yuǎn)未成熟，尤其是能夠適合于我國(guó)和亞洲其他地區(qū)以催化裂化為最主要的重油輕質(zhì)化手段的加工流程的汽油加氫技術(shù)尚未成熟。國(guó)外汽油加氫技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)在于選擇性的加氫脫硫，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)的技術(shù)在北美等煉廠已經(jīng)取得較好的應(yīng)用結(jié)果，但均不適合于我國(guó)的催化裂化汽油的加氫改質(zhì)。在我國(guó)，必需針對(duì)催化裂化汽油是最主要的汽油調(diào)和組合組分<約占商品汽油的80%）這一特點(diǎn)，同時(shí)考慮選擇性加氫脫硫和降烯烴，但因汽油中烯烴大幅度飽和所帶來(lái)的汽油辛烷值下降成為這一技術(shù)開(kāi)發(fā)難以逾越的障礙。對(duì)此，已進(jìn)行了大量研究，但目前所取得的結(jié)果尚不能令人滿意。天然氣水合物法儲(chǔ)運(yùn)、加工技術(shù)天然氣水合物儲(chǔ)存技術(shù)的關(guān)鍵是水合物的生產(chǎn)工藝。水合物的生產(chǎn)應(yīng)包括水合物生成、轉(zhuǎn)移和冷凍等過(guò)程，由于水合物是固體，而且水合物的合成需在高壓<5MPa以上）下進(jìn)行，對(duì)其連續(xù)生產(chǎn)帶來(lái)了很大困難。水合物的實(shí)際儲(chǔ)存密度低和生成速度慢一度也是其發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)瓶頸，不過(guò)目前已基本得到解決。今后的研發(fā)重點(diǎn)是面向具體應(yīng)用目標(biāo)開(kāi)發(fā)可產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)工藝和裝備。水合物法分離氣體混合物的原理是使易于生成水合物的組分優(yōu)先轉(zhuǎn)化為固體水合物，而不易生成水合物的組分繼續(xù)保留在氣相中，從而實(shí)現(xiàn)混合物的分離；水合物分解后釋放出循環(huán)水和氣體。用水合物法從煉廠氣中分離回收氫氣、乙烷、乙烯等高經(jīng)濟(jì)價(jià)值組分是國(guó)內(nèi)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性技術(shù)?，F(xiàn)已完成室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究，開(kāi)發(fā)出了一次水合、同步回收氫氣和C2的分離工藝流程，氫氣回收率達(dá)到95%以上，C2回收率達(dá)到90%以上，顯著由于變壓吸附和膜分離方法，具有良好的產(chǎn)業(yè)化前景。天然氣部分氧化制合成氣技術(shù)目前80%以上的天然氣轉(zhuǎn)化利用過(guò)程是基于先將天然氣轉(zhuǎn)化為合成氣的間接轉(zhuǎn)化過(guò)程，而天然氣制合

成氣的投資和操作費(fèi)用一般占整個(gè)間接轉(zhuǎn)化過(guò)程的約60%，因此，天然氣制合成氣技術(shù)一直被視為是天然氣轉(zhuǎn)化利用的核心技術(shù)。催化部分氧化制合成氣是目前公認(rèn)為最具前景合成氣制備技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)的蒸汽重整過(guò)程，催化部分氧化過(guò)程具有以下優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)溫和放熱；可在?1000C下達(dá)到90%以上的接近熱力學(xué)平衡的轉(zhuǎn)化率和高達(dá)~95%的CO和H2選擇性；反應(yīng)接觸時(shí)間短（<0.1-1s>;合成氣中H2/CO接近2,適合于甲醇、費(fèi)托合成等后續(xù)過(guò)程。但到目前為止，甲烷催化部分氧化制合成氣過(guò)程的研究開(kāi)發(fā)仍處在實(shí)驗(yàn)室和中試階段，還沒(méi)有工業(yè)化的報(bào)導(dǎo)。甲烷部分氧化制合成氣的關(guān)鍵技術(shù)包括兩個(gè)方面：一是催化劑，甲烷部分氧化過(guò)程所用的催化劑活性組分大多以金屬鎳為主，也有少數(shù)采用貴金屬作為活性組分的，如金屬鉑。催化劑方面需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是在?1000C的高溫和?2MPa的壓力下的耐燒結(jié)、抗積炭和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。一是造氣工藝，目前的天然氣部分氧化造氣按反應(yīng)方式不同主要有非催化部分氧化、自熱重整、催化部分氧化。理論上催化部分氧化是三者中最好的工藝。合成氣經(jīng)費(fèi)托合成制液態(tài)烴技術(shù)費(fèi)托合成是在催化劑存在的條件下將CO+H2<可由天然氣和煤制得）進(jìn)行反應(yīng)生成不同碳數(shù)的烴類的過(guò)程，其主要產(chǎn)物包括汽油、柴油、石蠟以及潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油。由于費(fèi)托合成過(guò)程可以將豐富的天然氣<煤）資源轉(zhuǎn)化為無(wú)硫、無(wú)氮、低芳烴的優(yōu)質(zhì)燃料及石蠟等高附加值產(chǎn)品，一方面可以彌補(bǔ)石油資源的不足，另一方面所生產(chǎn)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)的石油煉制工業(yè)具有很好的互補(bǔ)性，所以在世界范圍內(nèi)得到廣泛的重視。費(fèi)托合成制液態(tài)烴所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)有：<1）高活性、高碳鏈增長(zhǎng)系數(shù)、長(zhǎng)壽命的催化劑；<2）傳熱性能良好的恒溫”反應(yīng)器?；谶@種認(rèn)識(shí)，當(dāng)前催化劑的開(kāi)發(fā)以高活性、高碳鏈增長(zhǎng)系數(shù)、長(zhǎng)壽命的鈷基催化劑為主。就費(fèi)托合成工藝而言，主要有列管式固定床、固定流化床和循環(huán)流化床、漿態(tài)床三大類。流化床操作溫度較高，產(chǎn)品以汽油和化學(xué)品為主，不符合能源發(fā)展的方向。列管式固定床和漿態(tài)床屬于低溫費(fèi)托合成過(guò)程，產(chǎn)品以柴油和固體石蠟為主，是當(dāng)前費(fèi)托合成研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。三、電力復(fù)雜條件水電站流域開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)我國(guó)到2020年水電開(kāi)發(fā)主要是在西部的黃河中上游，長(zhǎng)江中上游，金沙江、雅礱江、大渡河、瀾滄江等，而且大多為高壩大庫(kù)、長(zhǎng)隧洞、大硐室，且地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，高地震烈度，厚覆蓋、高邊坡，運(yùn)輸困難，施工難度大，主要需研究解決的問(wèn)題有：<1）壩址勘探技術(shù)，需應(yīng)用現(xiàn)代遙感與GPS技術(shù)相結(jié)合，研究庫(kù)區(qū)滑坡，泥石流的空間分布、穩(wěn)定狀況及可能對(duì)樞紐、水庫(kù)運(yùn)行的影響等一系列問(wèn)題，要開(kāi)發(fā)資料采集、分析整理、成圖的一體化配套技術(shù)。<2）要研究300M高壩技術(shù)，包括300M級(jí)高壩振震結(jié)構(gòu)、泄洪消能霧化以及砼溫控技術(shù)，以及設(shè)計(jì)和施工仿真模擬系統(tǒng)研究。<3）要研究200M級(jí)高砼面板堆石壩技術(shù)。<4）研究大型地下洞室的穩(wěn)定技術(shù)，大型地下洞室群穩(wěn)定分析和處理措施，以及水文地質(zhì)條件對(duì)地下洞室穩(wěn)定的影響和對(duì)策的研究。<5）深覆蓋層處理技術(shù)，包括深厚覆蓋層地基滲流控制的合理形式和措施研究等，研究邊坡工程地質(zhì)勘探和評(píng)價(jià)新方法，邊坡巖體穩(wěn)定分析方法及加固措施的關(guān)鍵技術(shù)。全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)規(guī)劃及動(dòng)態(tài)特性的理論與分析工具全國(guó)聯(lián)網(wǎng)階段的技術(shù)特征是長(zhǎng)距離大容量輸電和大電網(wǎng)的互聯(lián)，核心問(wèn)題是超大規(guī)模電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)問(wèn)題，我國(guó)面臨的主要課題包括：如何合理規(guī)劃我國(guó)同步電網(wǎng)規(guī)模與布局；如何合理確定更高一級(jí)交流電壓等級(jí)的出現(xiàn)時(shí)機(jī)與布局；如何結(jié)合我國(guó)能源資源布局和負(fù)荷分布，合理安排跨大區(qū)和跨省電力流和各大區(qū)、各省電網(wǎng)的布局，建立全國(guó)聯(lián)網(wǎng)分層分區(qū)格局；如何規(guī)劃大型電源基地跨大區(qū)送電工程；如何統(tǒng)籌考慮大電網(wǎng)周邊聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)與大電網(wǎng)內(nèi)部協(xié)調(diào)發(fā)展，避免出現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)引起局部電網(wǎng)不適應(yīng)而造成的可靠性下降情況。全國(guó)互聯(lián)規(guī)劃與運(yùn)行中面臨的最為突出技術(shù)問(wèn)題是大電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題，迫切需要?jiǎng)討B(tài)特性的理論與分析工具支撐規(guī)劃和運(yùn)行中的電力系統(tǒng)分析工作，關(guān)鍵技術(shù)包括負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性的準(zhǔn)確模擬，發(fā)電機(jī)機(jī)組參數(shù)<含勵(lì)磁、調(diào)速、PSS等系統(tǒng)）的動(dòng)態(tài)參數(shù)準(zhǔn)確模擬，直流控制系統(tǒng)和可控串補(bǔ)等電磁暫態(tài)過(guò)程模擬以及具備上述功能的計(jì)算機(jī)分析軟件和仿真工具的研發(fā)與實(shí)用化等。超大規(guī)模電網(wǎng)安全保障和防御體系超大規(guī)模電網(wǎng)安全保障和防御體系是面對(duì)未來(lái)電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)，多層次，多手段，多角度保障電力供應(yīng)安全的體系。隨著互聯(lián)電網(wǎng)不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)潮流交換和信息交換頻度及數(shù)量日益增加，互聯(lián)電網(wǎng)內(nèi)各子電網(wǎng)間相互依賴性日趨嚴(yán)重，管理更為復(fù)雜，電力系統(tǒng)及其關(guān)聯(lián)的控制和通信系統(tǒng)任何一個(gè)脆弱部位都會(huì)遭到人為或自然的攻擊，而導(dǎo)致電力系統(tǒng)災(zāi)難性事故發(fā)生。2003年8日14日，美國(guó)東北部和加拿大聯(lián)合電網(wǎng)發(fā)生的大面積停電事故就是現(xiàn)代廣域互聯(lián)電網(wǎng)這一脆弱性的反映，其巨大損失和影響在美國(guó)和加拿大電力工業(yè)史上是空前的，在國(guó)際上也是罕見(jiàn)的。為確保電網(wǎng)的安全，首先必須堅(jiān)持電網(wǎng)規(guī)劃的統(tǒng)一性，確保電網(wǎng)結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)，層次清晰，統(tǒng)一規(guī)劃一次系統(tǒng)和二次、有功和無(wú)功，使電源布局合理、無(wú)功配置適當(dāng)，同時(shí)，應(yīng)積極采用先進(jìn)的電網(wǎng)安全技術(shù)，完善信息通信系統(tǒng)，以主動(dòng)有效地防御事故或抵御事故的沖擊，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。靈活的交流輸電技術(shù)靈活交流輸電技術(shù)＜FACTS）的概念是美國(guó)電力研究院于1986年提出的，采用FACTS技術(shù)的主要目的是提高輸電系統(tǒng)的可控性、穩(wěn)定性和利用率，大功率可控半導(dǎo)體器件制造技術(shù)以及微電子控制技術(shù)的進(jìn)步使FACTS技術(shù)的發(fā)展成為可能。經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，F(xiàn)ACTS技術(shù)已經(jīng)取得了重大的進(jìn)展，許多成熟的FACTS技術(shù)已經(jīng)在電力系統(tǒng)中得到了商業(yè)化應(yīng)用。特別是在大型的互聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行中，F(xiàn)ACTS技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為控制電力系統(tǒng)潮流，以及保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施。FACTS技術(shù)涵括了一系列由大功率電力電子器件所構(gòu)成的設(shè)備＜或稱控制器），F(xiàn)ACTS技術(shù)最具代表性的設(shè)備有可控串聯(lián)電容補(bǔ)償＜TCSC）、靜止同步補(bǔ)償器＜STATCOM）以及綜合潮流控制器＜UPFC）等。大容量直流輸電技術(shù)高壓直流輸電技術(shù)在國(guó)際上經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)成為較成熟的輸電技術(shù)，特別是在海底遠(yuǎn)距離直流電纜輸電方面，更是交流電纜輸電所無(wú)法取代的。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，高壓直流輸電技術(shù)核心部份的換流器價(jià)格不斷下降，世界各國(guó)都競(jìng)相采用高壓直流輸電技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電。背靠背是輸電線路長(zhǎng)度為零的直流輸電系統(tǒng)。目前世界上已有超過(guò)30項(xiàng)背靠背工程投入運(yùn)行。中國(guó)西北—華中的聯(lián)網(wǎng)也采用了背靠背的直流輸電方式，將在河南靈寶建設(shè)一個(gè)容量為360MW，直流額定電壓120kV，額定電流3kA的背靠背，2005年6月可以具備投產(chǎn)條件。由于背靠背用于聯(lián)網(wǎng)，使互聯(lián)電網(wǎng)兼?zhèn)渲绷鞲綦x事故和交流便于變電站落點(diǎn)，適應(yīng)負(fù)荷分布的發(fā)展優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)大區(qū)聯(lián)網(wǎng)中，大容量的背靠背成為備受關(guān)注的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。輕型直流是指新的電壓源換流型直流輸電，主要的優(yōu)點(diǎn)之一是改變了傳統(tǒng)直流工程對(duì)聯(lián)接的電網(wǎng)的容量要求，從而可以把徑流小水電、風(fēng)力發(fā)電、潮汐發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等具有不穩(wěn)定工況的電源與系統(tǒng)聯(lián)接起來(lái)，此外，電壓源換流技術(shù)允許風(fēng)機(jī)、水輪機(jī)可以變速運(yùn)行，可提高風(fēng)力發(fā)電和水力發(fā)電3%?10%的輸出功率。輕型直流還用于城市配電和向遠(yuǎn)方小型負(fù)荷區(qū)，特別是向一些海島輸電中得到應(yīng)用。國(guó)外已有應(yīng)用工程，國(guó)內(nèi)已開(kāi)始關(guān)注和研究這一些技術(shù)。超大容量交流長(zhǎng)距離輸電技術(shù)隨著，750千伏電壓等級(jí)已經(jīng)確定為我國(guó)西北電網(wǎng)330千伏以上的一個(gè)電壓等級(jí)，目前正在進(jìn)行示范工程的建設(shè)。因此，750千伏在國(guó)內(nèi)有相當(dāng)?shù)男枨?。我?guó)目前在750千伏變壓器、開(kāi)關(guān)等設(shè)備技術(shù)具有一定的基礎(chǔ)和條件，750千伏設(shè)備技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)和關(guān)鍵是成套技術(shù)。我國(guó)大部分電網(wǎng)目前采用的電壓等級(jí)是500千伏。隨著我國(guó)大型水電基地的開(kāi)發(fā)和長(zhǎng)三角地區(qū)負(fù)荷中心的快速發(fā)展，面臨更高一個(gè)電壓等級(jí)輸電方式選擇與采用問(wèn)題，1000千伏以上電壓等級(jí)交流成為一個(gè)重要的選擇。我國(guó)對(duì)特高壓的研究已經(jīng)進(jìn)行多年，有一些技術(shù)儲(chǔ)備，鑒于未來(lái)中國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的需要，在最近5~10年選擇一段100km左右的線段作為特高壓工業(yè)性實(shí)驗(yàn)線段是必要的。選用1000kV為額定電壓，結(jié)合工程要求開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)研究和設(shè)備研制，線路建成后先降壓為兩條500kV線路運(yùn)行，力爭(zhēng)在10?15年內(nèi)升壓到1000kV運(yùn)行，在2020年前完成各項(xiàng)考核，完善特高壓輸變電技術(shù)，使之滿足商業(yè)化運(yùn)行的要求。我國(guó)開(kāi)展1000千伏實(shí)驗(yàn)段建設(shè)是我國(guó)特高壓研究現(xiàn)實(shí)需要。超導(dǎo)輸變配電技術(shù)低溫超導(dǎo)電纜在70年代研究有突破性進(jìn)展。目前都轉(zhuǎn)向高溫超導(dǎo)電纜的開(kāi)發(fā)應(yīng)用上，并且已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段。美國(guó)BICC在31K溫度制成載流11000A的高溫電纜，日本古河公司、意大利Ansaldo、美國(guó)ASC等公司都有1kA~5kA的電纜問(wèn)世。我國(guó)也有6M長(zhǎng)以下的2kA的試制成果?，F(xiàn)在電纜的絕緣電壓可達(dá)幾萬(wàn)伏。超導(dǎo)故障限流裝置。當(dāng)前故障限流器采用的是間隙放電型和電力電子橋式兩種，而超導(dǎo)的載電流極限特性，使人立即想到用于故障限流這一領(lǐng)域。目前超導(dǎo)故障限流有兩個(gè)基本方式，一個(gè)是利用超導(dǎo)電抗線圈，在電流超過(guò)臨界立即轉(zhuǎn)成電抗限流，另一種是用超導(dǎo)作屏蔽使屏蔽內(nèi)的常規(guī)電抗與屏蔽層并聯(lián)，一旦電流超過(guò)屏蔽層允許電流而失超，內(nèi)部電抗即起限流作用。超導(dǎo)變壓器。由于超導(dǎo)線圈可通過(guò)極大電流密度而無(wú)歐姆損耗，鐵心的磁通也可提到很高水平，因此超導(dǎo)變壓器的效率大為提高，體積大為減小。這是超導(dǎo)變壓器比其它工業(yè)應(yīng)用最具優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域。90年代進(jìn)入高溫超導(dǎo)研究階段，在高溫變壓器研制上已經(jīng)取得很大進(jìn)展，日本、瑞士的50~60萬(wàn)等級(jí)變壓器已經(jīng)投入運(yùn)行，效率高過(guò)99%。提高輸電線路輸電容量技術(shù)緊湊型輸電技術(shù)是通過(guò)減少輸電線相間距離和排列，達(dá)到減少線路電抗、增加容抗、提高線路自然功率，從而提高輸電線輸電能力的輸電技術(shù)。緊湊型輸電技術(shù)通常應(yīng)用于長(zhǎng)距離輸電工程中，如巴西南北聯(lián)網(wǎng)工程。目前，我國(guó)的緊湊型輸電線路尚在工業(yè)實(shí)驗(yàn)階段，提高輸電能力的作用尚未得到充分發(fā)揮，有些問(wèn)題還需研究解決，如緊湊型線路的帶電作業(yè)問(wèn)題。如果考慮走廊資源和每回線路的輸電能力，緊湊型線路將比常規(guī)線路經(jīng)濟(jì)。緊湊型輸電技術(shù)與可控串補(bǔ)技術(shù)相結(jié)合，將有可能大大提高遠(yuǎn)距離輸電線路的輸送能力，從而可以節(jié)約輸電線路走廊，提高輸電通道的整體輸電能力。為我國(guó)電力西電東送及南北互供的戰(zhàn)略格局創(chuàng)造更好的外部條件。采用新材料的大容量、環(huán)保性能更好的輸電線路是國(guó)際上普遍關(guān)注的技術(shù)。變電站優(yōu)化集成技術(shù)變電站是電網(wǎng)的重要組成部分，它集中了電力系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備。隨著土地資源的日益緊張，全國(guó)各大城市都開(kāi)始面臨在負(fù)荷增長(zhǎng)的中心區(qū)域，站點(diǎn)資源難以取得，土地價(jià)格日益昂貴的局面。這些問(wèn)題使得變電站的建設(shè)面臨著減少占地＜或空間），嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)要求、降低投資、運(yùn)行和維修成本，提高可靠性，改善電能質(zhì)量的新挑戰(zhàn)。變電站集成技術(shù)，將大大減少變電站的占地面積，同時(shí)也將更加環(huán)保。目前變電站集成新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用主要集中在：新材料和新結(jié)構(gòu)的節(jié)能變壓器、電子電壓和電流變換器及其構(gòu)成的數(shù)字電氣量測(cè)系統(tǒng)；基于數(shù)字量測(cè)和數(shù)字控制的開(kāi)關(guān)設(shè)備集成技術(shù)；智能斷路器和智能開(kāi)關(guān)設(shè)備系統(tǒng)；數(shù)字控制和保護(hù)，數(shù)據(jù)收集和運(yùn)行監(jiān)視集成的變電站集成自動(dòng)化系統(tǒng)；和基于以上新技術(shù)整合的現(xiàn)代緊湊型變電站的建設(shè)。國(guó)際上，ABB公司和SIMENS公司都有相應(yīng)的產(chǎn)品。但在我國(guó)尚未使用，如何研究適合我國(guó)國(guó)情的集成式＜包括戶外緊湊型）變電站，是重要的課題。先進(jìn)可靠的配電網(wǎng)和供用電系統(tǒng)技術(shù)配電設(shè)備新技術(shù)開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用的目標(biāo)，應(yīng)是促進(jìn)供電質(zhì)量的提高，方便用戶，同時(shí)使配電網(wǎng)的建設(shè)和更新改造達(dá)到壽命周期最小，即一次投資成本、運(yùn)行和維修成本、中斷停電損失成本之和最小，提高供電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。隨著電力負(fù)荷的增長(zhǎng)，高壓和中壓配電線路進(jìn)入負(fù)荷中心，縮小中壓和低壓供電半徑以提高供電質(zhì)量，減小線路損失是優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)的趨勢(shì)。這樣中壓配電網(wǎng)的設(shè)備數(shù)量將增加，而其單個(gè)設(shè)備相對(duì)來(lái)說(shuō)容量減小。配電設(shè)備緊湊，優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)是其必然要求。配電自動(dòng)化在配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上將可提高配電可靠性，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益，配電一次設(shè)備開(kāi)發(fā)應(yīng)促進(jìn)配電自動(dòng)化的發(fā)展。因此，配電設(shè)備技術(shù)的發(fā)展主要集中在：新材料和新結(jié)構(gòu)的節(jié)能變壓器，一次設(shè)備及其相關(guān)二次設(shè)備的集成。主要技術(shù)有：柱上開(kāi)關(guān)集成技術(shù)、多路組合開(kāi)關(guān)柜集成技術(shù)、節(jié)能變壓器等。改善電力供應(yīng)可靠性的儲(chǔ)能技術(shù)電力系統(tǒng)存儲(chǔ)能量的方法之一是超導(dǎo)儲(chǔ)能，超導(dǎo)儲(chǔ)能是利用超導(dǎo)體制成的電感線圈，在臨界溫度以下，如果使它閉合并產(chǎn)生電流，那么這個(gè)電流在去掉電源后會(huì)長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)流動(dòng)，也就是把電能轉(zhuǎn)換成磁能儲(chǔ)在閉合線圈里。它與其它儲(chǔ)能方式比較，超導(dǎo)儲(chǔ)能可以在很短的時(shí)間釋放出很大的能量<功率）。因此超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置可以用相當(dāng)小的超導(dǎo)能量在電網(wǎng)需要的短瞬間轉(zhuǎn)換成電能，補(bǔ)充調(diào)整電網(wǎng)的負(fù)載瞬時(shí)短缺或交流波形上的缺欠。我國(guó)在這方面的研究也處于初級(jí)階段，高溫超導(dǎo)儲(chǔ)能技術(shù)的實(shí)用化，還有很長(zhǎng)的路要走。我國(guó)的超導(dǎo)技術(shù)研究是少數(shù)幾個(gè)可以與國(guó)外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家平等對(duì)話的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，在加強(qiáng)基礎(chǔ)研究力度的同時(shí)，也應(yīng)努力培育相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)。1036.分布式發(fā)電系統(tǒng)分布式發(fā)電一般指的是為了滿足一些終端用戶的特殊需求，接在用戶側(cè)附近的小型發(fā)電機(jī)組<DG）或發(fā)電及儲(chǔ)能的聯(lián)合系統(tǒng)<DR），分布式發(fā)電所使用的能源可以是天然氣、氫氣、煤層氣、地下氣、生物沼氣也可以是太陽(yáng)能、風(fēng)能等具有環(huán)境友好能源形式，為了提高能源的利用效率和降低成本，往往采用冷、熱、電聯(lián)供的方式，即所謂的熱電聯(lián)產(chǎn)<CombinedHeatandPower-CHP）的形式，又可稱為分布式能源系統(tǒng)。CIGRE描述了分布發(fā)電設(shè)施的特性是：非中央計(jì)劃、非中央調(diào)度、通常連接到配電網(wǎng)，一般功率小于5萬(wàn)千瓦至10萬(wàn)千瓦的發(fā)電機(jī)組、發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)或多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)。分布式發(fā)電具有許多優(yōu)越性：環(huán)保、高效<可達(dá)60%~90%）、有利于能源多元化、成本低、安全性和可靠性高等。隨著分布式發(fā)電的發(fā)展面臨著關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題主要是：裝備技術(shù)問(wèn)題。包括微型透平、壓氣機(jī)、燃?xì)鈾C(jī)、燃料電池以及微型水輪機(jī)、風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電裝置及其電子控制設(shè)備、分布式發(fā)電或能源系統(tǒng)的集成、整合優(yōu)化技術(shù)等。目前，這些產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)主要集中在北美、歐洲、瑞典等，我國(guó)需要實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。系統(tǒng)技術(shù)問(wèn)題。即：多個(gè)分布式發(fā)電連入配電網(wǎng)以后可能出現(xiàn)的低壓配電網(wǎng)的系統(tǒng)問(wèn)題。包括電壓控制與調(diào)節(jié)問(wèn)題、繼電保護(hù)問(wèn)題以及穩(wěn)定問(wèn)題：特別是異步發(fā)電機(jī)、以及無(wú)慣性參數(shù)的燃料電池的進(jìn)入系統(tǒng)后的穩(wěn)定問(wèn)題的模擬計(jì)算及系統(tǒng)的功角和電壓穩(wěn)定性問(wèn)題和新型低壓配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題。此外還有配電網(wǎng)的電力電子控制技術(shù)，如柔性配電網(wǎng)等以及通訊與監(jiān)控技術(shù)、模擬與驗(yàn)證技術(shù)。新一代調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)調(diào)度自動(dòng)化在我國(guó)發(fā)展很快，國(guó)調(diào)中心已于2001年12月完成新EMS一期工程的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)SCADA、AGC、調(diào)度員潮流、負(fù)荷預(yù)測(cè)等功能，國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)的30個(gè)網(wǎng)省調(diào)度中有28個(gè)EMS應(yīng)用軟件的基本功能通過(guò)了實(shí)用化驗(yàn)收，全國(guó)320個(gè)地調(diào)中，有317個(gè)配備了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。隨著全國(guó)聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)，對(duì)調(diào)度自動(dòng)化提出了新的要求，這里定義的新一代調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)主要是指大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)狀態(tài)下，自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)<初期可以為準(zhǔn)實(shí)時(shí)）的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析和評(píng)估，實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)，根據(jù)實(shí)時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整穩(wěn)定極限，優(yōu)化系統(tǒng)調(diào)度的技術(shù)。四、核能百萬(wàn)千瓦級(jí)先進(jìn)壓水堆技術(shù)百萬(wàn)千瓦級(jí)先進(jìn)壓水堆技術(shù)符合國(guó)際上第三代核電技術(shù)的要求。與當(dāng)前絕大部分正在運(yùn)行的第二代核電站相比，以整體提高核電站安全性和經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)，其基本技術(shù)特征包括：采用非能動(dòng)或部分非能動(dòng)的安全設(shè)施，使系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化；增設(shè)了緩解嚴(yán)重事故后果的設(shè)施，發(fā)生嚴(yán)重事故的概率降低了10倍；采用數(shù)字化智能化儀控系統(tǒng)，使人因可靠性大為改善；采用概率論和模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，使設(shè)計(jì)和建造的質(zhì)量可靠性更為合理、更有保障等等。主要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是：設(shè)計(jì)壽命60年、換料周期18?24月、堆芯融化概率小于10-5/堆年、大量放射性釋放概率小于10-6/堆年、估計(jì)造價(jià)低于1200美元/千瓦。第三代核電技術(shù)大量采納的是約10000堆年積累的第二代核電廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)反饋以及用戶對(duì)新建核電廠的要求，是當(dāng)前國(guó)際上已經(jīng)趨于成熟的核能技術(shù)，正在實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)研究階段向工程實(shí)施階段轉(zhuǎn)換。國(guó)際上百萬(wàn)千瓦級(jí)先進(jìn)壓水堆核電站以美國(guó)西屋公司提出的AP1000和法國(guó)提出的EPR為代表。AP1000是在成熟的壓水堆核電站技術(shù)基礎(chǔ)上，引入了非能動(dòng)的技術(shù)和概念，提高了核電站的固有安全性和經(jīng)濟(jì)性。EPR則在成熟技術(shù)基礎(chǔ)上，增加了緩解嚴(yán)重事故后果措施。我國(guó)已具備自主設(shè)計(jì)和建設(shè)改進(jìn)型第二代大型壓水堆核電站的能力，并對(duì)符合第三代核電技術(shù)要求的非能動(dòng)安全技術(shù)、嚴(yán)重事故緩解措施、模塊化和安全設(shè)計(jì)改進(jìn)等部分關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，具備一定的技術(shù)基礎(chǔ)。高效超臨界水冷堆核電技術(shù)超臨界水冷堆，SupercriticalWaterCooledReactor（SCWR>是國(guó)際上選擇作為第四代核電站<GIF）的六種堆型中唯一的水冷堆核電技術(shù)，單機(jī)容量170萬(wàn)千瓦。與現(xiàn)行設(shè)計(jì)的水冷堆相比，具有簡(jiǎn)單、高效和經(jīng)濟(jì)等主要優(yōu)點(diǎn)。SCWR運(yùn)行壓力超過(guò)水的臨界壓力<22.1MPa），因此冷卻劑溫度可以突破臨界溫度<374C），達(dá)到希望的更高值，從而獲得45%的更高效率，大大高于現(xiàn)有核電站的33%。另一方面，在超臨界壓力下，整個(gè)系統(tǒng)的冷卻劑處于單相狀態(tài)，因而，SCWR可以采用一次循環(huán)系統(tǒng)，冷卻劑從堆芯流出后直接進(jìn)入透平，不需要沸水堆的再循環(huán)系統(tǒng)、分離器和干燥器或壓水堆的穩(wěn)壓器和蒸汽發(fā)生器等部件，系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化，安全殼的體積大幅度減小。使核電站成本大為降低。SCWR建立在輕水堆<LWR）和超臨界化石燃料鍋爐<FFP）這兩個(gè)主要的成熟技術(shù)之上，因此其技術(shù)可行性在國(guó)際上已被普遍接受。目前，SCWR面臨著新的技術(shù)問(wèn)題，主要是超臨界壓力下高溫冷卻劑的熱工水力獨(dú)特性質(zhì)及與之相耦合的物理問(wèn)題所產(chǎn)生的控制、穩(wěn)定性、啟動(dòng)和安全，以及在高溫和輻照環(huán)境下的材料問(wèn)題。中國(guó)原型快堆核電站設(shè)計(jì)及其驗(yàn)證技術(shù)發(fā)展快堆是我國(guó)核能可持續(xù)發(fā)展的必然。它的作用是可在生產(chǎn)電力的同時(shí)增殖核燃料，大大提高鈾資源利用率，并可嬗變長(zhǎng)壽命核素，大大減少高水平放射性廢物的產(chǎn)生量，所以又稱快中子增殖反應(yīng)堆。快中子增殖堆可以使鈾資源的利用率提高50?60倍，可解決核裂變能的高效、長(zhǎng)期應(yīng)用，接替性能良好。壓水堆生產(chǎn)的工業(yè)钚可作為快中子增殖堆的初裝料，快堆運(yùn)行時(shí)消耗鈾-238,增殖核燃料钚。如果快堆與壓水堆匹配發(fā)展，并將封閉的核燃料循環(huán)發(fā)展起來(lái)，可將鈾資源的利用率從壓水堆的約1%提高到60%?70%，核能就有可能成為一種可大規(guī)模發(fā)展的可持續(xù)能源。我國(guó)快堆工程發(fā)展分三步進(jìn)行：中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆<65MWt）、中國(guó)原型快堆<600MWe）和大型商用快堆<1000?1500MWe）。中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆已在國(guó)家八六三高技術(shù)計(jì)劃下實(shí)施，十一五”應(yīng)進(jìn)入原型快堆的設(shè)計(jì)階段。中國(guó)原型快堆的設(shè)計(jì)特征是：熱功率1500MW，電功率600MW，用<Pu,U）O2裝料，最大燃耗100MWd/kg，最大中子通量密度約為5X1015中子/cm2s,堆芯出口溫度約545C，燃料增殖比約為1.2,是一座鈉冷池型快中子增殖反應(yīng)堆核電站，熱效率約為40%。1041.20萬(wàn)千瓦級(jí)高溫氣冷堆示范電站技術(shù)以清華大學(xué)10兆瓦高溫氣冷堆為基礎(chǔ)，在2018年左右建成1座發(fā)電功率為20萬(wàn)千瓦級(jí)的高溫氣冷堆示范電站。圍繞示范電站的建設(shè)，開(kāi)展系統(tǒng)放大相關(guān)的科研和工程驗(yàn)證工作。高溫氣冷堆采用三重包覆顆粒的燃料元件，以石墨為慢化劑，以氦氣為冷卻劑。它有固定的柱狀堆芯和流動(dòng)的球床堆芯兩種類型，可使用鈾、釷、钚等不同類型的核燃料。高溫氣冷堆已有長(zhǎng)期的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，TOC\o"1-5"\h\z最近已發(fā)展到具有固有安全性的模塊式高溫氣冷堆階段，還將發(fā)展超高溫氣冷堆和氣冷快堆等。它具有安全性好、效率高、用途廣泛和模塊化建造等特點(diǎn)。1>安全性好：不需要能動(dòng)的安全系統(tǒng)就能在任何事故下保證燃料元件的完整性，杜絕了堆芯熔化的可能，避免了放射性向環(huán)境大量釋放的可能。2>效率高：反應(yīng)堆氦氣出口溫度高達(dá)700~950C,采用傳統(tǒng)蒸汽循環(huán)發(fā)電效率可達(dá)38~42%，采用先進(jìn)的氦氣循環(huán)可達(dá)45%以上；球床堆芯采用不停堆裝卸核燃料，提高了年運(yùn)行時(shí)間；核燃料的燃耗水平達(dá)8萬(wàn)MWD/tU以上，充分利用核材料。3>用途廣泛：除了高效發(fā)電，還可用于水熱裂解制氫，為未來(lái)氫能時(shí)代提供清潔能源，以及用于煤的氣化液化等。4>模塊化建造：?jiǎn)文K功率不大，一個(gè)廠址可布置幾十個(gè)模塊，可靈活滿足不同的容量需求，批量建造可降低建造成本。中國(guó)已經(jīng)建造運(yùn)行了世界第一座模塊式高溫氣冷實(shí)驗(yàn)堆HTR-10,具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)，具有產(chǎn)業(yè)化能力，處于世界領(lǐng)先地位。1042.準(zhǔn)分子激光慣性約束聚變技術(shù)慣性約束聚變<ICF）的研究是為人類解決聚變能源問(wèn)題，同時(shí)也是有核國(guó)家在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展核爆模擬的重要手段。高功率KrF準(zhǔn)分子激光器具有波長(zhǎng)短、頻帶寬、效率高、可定標(biāo)到高能量和可重復(fù)頻率運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，是慣性約束聚變研究的主要激光驅(qū)動(dòng)器之一，此外，準(zhǔn)分子激光在微加工、光刻、材料改性及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。準(zhǔn)分子激光ICF研究涉及加速器物理、脈沖功率技術(shù)、激光物理、束流物理、等離子體物理等學(xué)科領(lǐng)域，需要器件、理論、實(shí)驗(yàn)、診斷等方面協(xié)調(diào)發(fā)展，其研究進(jìn)展也將帶動(dòng)我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。美國(guó)海軍實(shí)驗(yàn)室（NRL>的NIKE裝置是當(dāng)代高能、高功率KrF準(zhǔn)分子激光系統(tǒng)的最高水平，整個(gè)系統(tǒng)共56束，靶上能量為2?3KJ。日本國(guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所<AIST）也建成了的SUPERASURAKrF準(zhǔn)分子激光裝置，靶上輻照能量達(dá)到3.7KJ。同時(shí)美國(guó)NIKE和日本AIST還研制了聚變能源的驅(qū)動(dòng)器一—重復(fù)頻率運(yùn)行的高功率電子束泵浦準(zhǔn)分子激光器。我國(guó)從八十年代初開(kāi)始開(kāi)展準(zhǔn)分子激光的研究，在激光驅(qū)動(dòng)器、理論及應(yīng)用等諸方面取得了的重要進(jìn)展。在中國(guó)原子能科學(xué)研究院研制成功了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)百焦耳級(jí)高功率KrF準(zhǔn)分子激光系統(tǒng)一天光一號(hào)”，6束聚焦到靶能量超過(guò)100J，功率密度1012?13W/cm2，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際同類裝置先進(jìn)水平；并建立了鈦寶石/KrF紫外超短脈沖激光系統(tǒng)。1043.磁約束聚變堆技術(shù)聚變堆技術(shù)主要包括聚變堆等離子體加熱技術(shù)、加料技術(shù)、電流驅(qū)動(dòng)技術(shù)、診斷技術(shù)、控制技術(shù)以及聚變堆包層技術(shù)、材料技術(shù)、排灰技術(shù)、磁體技術(shù)、真空技術(shù)、低溫和超導(dǎo)技術(shù)等。由于這些技術(shù)服務(wù)的核心-聚變堆堆芯等離子體的溫度達(dá)到上億度，聚變堆技術(shù)中各項(xiàng)技術(shù)無(wú)一不用其極，多項(xiàng)技術(shù)還在不斷的完善中。因此，聚變堆技術(shù)具有涉及技術(shù)領(lǐng)域廣、技術(shù)集成度高、技術(shù)的更新?lián)Q代快等特點(diǎn)，是當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中大規(guī)模綜合性的尖端技術(shù)之一，其開(kāi)發(fā)水平在某種意義上代表著國(guó)家的綜合科技水平。研發(fā)聚變堆技術(shù)的主要服務(wù)對(duì)象是開(kāi)發(fā)核聚變能源。開(kāi)發(fā)核聚變能源是人類歷史上遇到的最具挑戰(zhàn)性的課題之一，在經(jīng)歷近五十年的科學(xué)研究階段過(guò)后，還將經(jīng)歷近五十年的能源開(kāi)發(fā)階段。專家們估計(jì)，磁約束受控核聚變將在二十一世紀(jì)中葉可實(shí)現(xiàn)商用。二十一世紀(jì)的人傳給后代的紀(jì)念碑將是聚變反應(yīng)堆國(guó)際聚變界一致認(rèn)為提高聚變堆的經(jīng)濟(jì)性和驗(yàn)證其工程可行性是聚變能源商用前必須解決的關(guān)鍵問(wèn)題，是當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)國(guó)際聚變研究的熱點(diǎn)及前沿性課題。目前，由歐盟、日本、俄羅斯、中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)聯(lián)合擬建的國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)堆<ITER）裝置正在進(jìn)行建造前的選址談判工作。我國(guó)的受控核聚變研究始于上世紀(jì)五十年代中期。經(jīng)過(guò)近二十年的原理探索階段，我國(guó)的核聚變研究在上世紀(jì)八十年代以中國(guó)環(huán)流器一號(hào)<HL-1）的建成為標(biāo)志進(jìn)入了規(guī)模實(shí)驗(yàn)階段，2002年以中國(guó)環(huán)流器二號(hào)A<HL-HL-2A）裝置的建成并投入實(shí)驗(yàn)運(yùn)行標(biāo)志我國(guó)核聚變研究進(jìn)入大規(guī)模實(shí)驗(yàn)階段，在2A裝置上將重點(diǎn)開(kāi)展近堆芯參數(shù)等離子體物理實(shí)驗(yàn)研究和先進(jìn)偏濾器物理和工程研究，為聚變工程實(shí)驗(yàn)堆的建造提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和技術(shù)基礎(chǔ)。HL-先進(jìn)乏燃料后處理技術(shù)多年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家一直受到高放射性廢物的處理處置問(wèn)題的困擾，一直在積極研究先進(jìn)的乏燃料后處理技術(shù)。我國(guó)現(xiàn)有的乏燃料后處理技術(shù)也不能很好地解決核廢物處理問(wèn)題。先進(jìn)乏燃料后處理技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)是核能的安全、潔凈、持續(xù)利用。分離與嬗變技術(shù)、先進(jìn)燃料制造技術(shù)是它的兩個(gè)主要發(fā)展方向。其中以分離與嬗變技術(shù)為最優(yōu)先發(fā)展方向。分離與嬗變＜P&T）技術(shù)是實(shí)現(xiàn)核能利用潔凈化、環(huán)境影響最小化、經(jīng)濟(jì)效益最大化的主要途徑。不同條件，以嬗變?yōu)槟康陌l(fā)展了三類分離技術(shù)：全分離流程、一體化流程和干法分離流程。全分離流程以現(xiàn)有水法后處理廠和現(xiàn)以積存的高放廢液進(jìn)行錒-鑭和長(zhǎng)壽命裂片元素分目標(biāo)。一體化流程針對(duì)新建立的水法后處理廠，綜合考慮可裂變核素和次錒系、長(zhǎng)壽命裂片元素分離。干法后處理技術(shù)用于處理深燃耗、短冷卻時(shí)間的乏燃料，它的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性得到了核能界的充分肯定。先進(jìn)燃料制造技術(shù)與先進(jìn)分離技術(shù)配套，通過(guò)遠(yuǎn)距離、自動(dòng)化制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)分離可裂變材料的再利用和嬗變核素的安全、可靠嬗變。核安全與輻射安全技術(shù)未來(lái)，核能作為可大規(guī)模持續(xù)發(fā)展的替代能源，將以更高速度和更大規(guī)模發(fā)展，而核與輻射安全是核能發(fā)展的前提和基礎(chǔ)，核安全和放射性廢物的安全處置又是人們極為關(guān)注的涉及核能發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。核與輻射安全包括核安全、輻射安全、放射性廢物安全。核安全涉及嚴(yán)重核事故的預(yù)防緩解技術(shù)、概率風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)、核燃料循環(huán)設(shè)施核臨界安全技術(shù)。輻射安全直接與降低輻射引起的職業(yè)照射、公眾照射和醫(yī)療照射水平相關(guān)，包括輻射防護(hù)最優(yōu)化技術(shù)、輻射監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)、核事故應(yīng)急響應(yīng)技術(shù)等。放射性廢物安全技術(shù)則涉及放射性廢物最小量技術(shù)、放射性廢物處理處置技術(shù)、核設(shè)施退役技術(shù)等。高放廢物分離嬗變技術(shù)與地質(zhì)處置技術(shù)更屬前瞻性技術(shù)。ADS嬗變高放長(zhǎng)壽命廢物的技術(shù)要實(shí)現(xiàn)裂變能利用的可持續(xù)發(fā)展，必須解決鈾資源的充分利用和長(zhǎng)壽命放射性廢物的處置問(wèn)題。解決這兩大問(wèn)題，必須實(shí)現(xiàn)以核燃料的增殖和分離-嬗變技術(shù)為核心的鈾、钚、次錒系元素多次循環(huán)。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的技術(shù)選擇是加快快中子增殖堆FBR的開(kāi)發(fā)和工業(yè)化；加快加速器驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)ADS的開(kāi)發(fā)；加快分離、先進(jìn)燃料元件等核燃料后端循環(huán)技術(shù)的開(kāi)發(fā)。ADS可以嬗變乏燃料中的長(zhǎng)壽命廢物；其靠外源驅(qū)動(dòng)的深度次臨界運(yùn)行工況確保其本征安全性及靈活的運(yùn)行控制特性。它將與常規(guī)的壓水堆、快堆共同構(gòu)成今后相當(dāng)長(zhǎng)期的裂變能利用模式＜國(guó)外文獻(xiàn)上有的稱核能公園”或方案”），各自發(fā)揮其獨(dú)特的作用使裂變能得以大規(guī)模、可持續(xù)地發(fā)展。合理組合的核能公園”能把核廢物的毒性降到開(kāi)放的核燃料循環(huán)路線所產(chǎn)生的核廢物毒性的1%。十一五”將利用可調(diào)用的加速器資源＜例如中國(guó)原子能科學(xué)研究院的束功率為50kw級(jí)的回旋加速器）建成MW級(jí)輸出熱功率，中子倍增系數(shù)在0.95左右的ADS，以對(duì)系統(tǒng)的物理過(guò)程、可運(yùn)行性、動(dòng)態(tài)性能及相關(guān)的熱工與材料等問(wèn)題進(jìn)行熱”驗(yàn)證；2018?2020建成可運(yùn)行在3~5MW束功率水平的中能強(qiáng)流加速器＜例如600~1000MeV/5~10mA水平）和輸出熱功率為50~100MW的快中子能譜實(shí)驗(yàn)ADS，用以全面開(kāi)展廢物嬗變、系統(tǒng)安全性及系統(tǒng)的RAMI＜可靠性、可用性、可維修性及可監(jiān)測(cè)性）等的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。我們認(rèn)為目前的基礎(chǔ)研究屬于ADS的中子學(xué)驗(yàn)證，十^一五”目標(biāo)為ADS的物理驗(yàn)證，2018?2020年間則為ADS的技術(shù)驗(yàn)證。在這一研發(fā)階段完成后，則應(yīng)考慮建設(shè)工業(yè)示范的ADS。高水平放射性廢物地質(zhì)處置技術(shù)本工程主要是開(kāi)發(fā)安全處置高水平放射性廢物＜簡(jiǎn)稱高放廢物）的技術(shù)。高放廢物的安全處置，是一個(gè)與核安全同等重要的問(wèn)題，是關(guān)系到我國(guó)核能工業(yè)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的重大問(wèn)題。其難點(diǎn)在于如何使高放廢物與人類生存環(huán)境充分、徹底、可靠地隔離，且隔離時(shí)間至少要達(dá)上萬(wàn)年。高放廢物具有放射性強(qiáng)、毒性大和半衰期長(zhǎng)等特點(diǎn)，它們一旦進(jìn)入人類生存環(huán)境，危害極大，且難以消除。正因?yàn)槿绱?，就需要建造特殊的地下工程一一深地質(zhì)處置庫(kù)來(lái)處置這些高放廢物。經(jīng)國(guó)外多年研究，已普遍認(rèn)為地質(zhì)處置是高放廢物的最好處置方法。該方法即是在深500?1000M的地下巖體中建造礦山式的地下處置庫(kù)，利用工程屏障和天然屏障隔離高放廢物。本工程將開(kāi)發(fā)與高放廢物地質(zhì)處置有關(guān)的選址和場(chǎng)址評(píng)價(jià)技術(shù)、工程屏障材料實(shí)驗(yàn)技術(shù)、放射性核素遷移實(shí)驗(yàn)技術(shù)、工程設(shè)計(jì)和工程建造技術(shù)、處置庫(kù)施工和運(yùn)行技術(shù)以及安全評(píng)價(jià)技術(shù)。由于必須確保處置庫(kù)要有1萬(wàn)年的安全期，以上技術(shù)的開(kāi)發(fā)難度極大，需經(jīng)過(guò)大量的篩選、模擬實(shí)驗(yàn)和長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)。技術(shù)開(kāi)發(fā)成功，將能夠安全處置核設(shè)施產(chǎn)生的高放廢物，為核能的可持續(xù)發(fā)展提供保證，同時(shí)也為環(huán)境保護(hù)作出貢獻(xiàn)。利用核能的熱化學(xué)制氫技術(shù)氫能是無(wú)污染的新能源，已引起廣泛重視。目前國(guó)際上許多國(guó)家都在開(kāi)展氫能體系的研究、開(kāi)發(fā)和實(shí)證工作。要發(fā)展氫能經(jīng)濟(jì)，需要研究可持續(xù)的、非化石燃料的、過(guò)程不產(chǎn)生溫室氣體的制氫方法，主要方向是利用核能和可再生能源制氫。利用核能制氫有兩種途徑：一是用核能經(jīng)天然氣重整制氫，可以降低溫室氣體的排放；二是利用核能經(jīng)熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫，可以在較低的溫度下分解水；如果能與高溫核反應(yīng)堆耦合，則有望成為可大規(guī)模利用、不產(chǎn)生溫室氣體、具有經(jīng)濟(jì)性的制氫方法。核能海水淡化技術(shù)研究開(kāi)發(fā)核能海水淡化是一項(xiàng)集技術(shù)創(chuàng)新、先進(jìn)環(huán)保和資源綜合利用于一體的新水源技術(shù)，它采用低溫常壓的核反應(yīng)堆向成熟的低溫多效蒸餾海水淡化裝置供熱進(jìn)行海水淡化，兩種成熟技術(shù)可以很好地耦合。低溫反應(yīng)堆具有高度的固有安全性，屬于傻瓜堆”的范疇，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)堆設(shè)計(jì)者追求的最高安全目標(biāo)，在安全性和可靠性上有充分的保障。本項(xiàng)技術(shù)采用的是核電領(lǐng)域和核動(dòng)力領(lǐng)域內(nèi)的成熟技術(shù)，不需要建造原型堆進(jìn)行驗(yàn)證。以本項(xiàng)技術(shù)組建的核能海水淡化廠，具有設(shè)備簡(jiǎn)化、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便、固有安全性高、建造費(fèi)用和運(yùn)行成本低、占地面積小等特點(diǎn)，是一種可以建在沿海地區(qū)與城市附近、用于海水淡化、區(qū)域供熱或制冷的、安全經(jīng)濟(jì)清潔的淡水生產(chǎn)方式。因此，可以直接進(jìn)行商業(yè)推廣應(yīng)用。本技術(shù)以250MW核反應(yīng)堆匹配八臺(tái)日產(chǎn)10000噸淡水的海水淡化裝置，可以達(dá)到日產(chǎn)淡水80000噸或更高的生產(chǎn)能力，可以大大緩解沿海缺水地區(qū)淡水資源嚴(yán)重匱乏的矛盾。五、可再生能源兆瓦及數(shù)兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組及主要部件關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化大型風(fēng)電機(jī)組是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，主要包括葉片、齒輪箱＜直驅(qū)式無(wú)此部件）、發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、塔架等。風(fēng)力機(jī)葉片將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)齒輪箱和發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電。其技術(shù)包括氣象、氣動(dòng)、材料、機(jī)械、控制、發(fā)電等諸多學(xué)科。為了提高效率、降低成本，近年來(lái)采用大容量＜兆瓦及數(shù)兆瓦級(jí)）、變速恒頻、變槳距技術(shù)是風(fēng)電技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。采用變速恒頻技術(shù)可以根據(jù)風(fēng)速的變化對(duì)風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得風(fēng)電機(jī)組在額定功率以下時(shí)都運(yùn)行在最大功率捕獲點(diǎn)，大大提高了風(fēng)能利用率。變槳距控制技術(shù)是一種通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)組的槳距角，從而改變風(fēng)電機(jī)組吸收功率的技術(shù)，通過(guò)控制風(fēng)電機(jī)組漿距角的變化，使風(fēng)電機(jī)組在低于額定風(fēng)速以下時(shí)均能以最佳效率運(yùn)行。同時(shí)在額定風(fēng)速及以上時(shí)使風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電功率保持在額定值?？傮w設(shè)計(jì)、葉片、電控系統(tǒng)及直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)是大型風(fēng)電機(jī)組研發(fā)和制造的最關(guān)鍵技術(shù)。海上風(fēng)電機(jī)組及風(fēng)電場(chǎng)關(guān)鍵技術(shù)隨著風(fēng)力發(fā)電的迅速發(fā)展，地面風(fēng)力發(fā)電需要占用土地，影響自然景觀，對(duì)周圍居民生活帶來(lái)不便等負(fù)面影響也逐漸顯露出來(lái)。為此，將風(fēng)電機(jī)組從陸地移向海面可能會(huì)成為一種新的趨勢(shì)。近?？諝饷芏雀?，風(fēng)速平穩(wěn)，風(fēng)資源豐富且容易預(yù)測(cè)。目前海上風(fēng)場(chǎng)建設(shè)成本比在陸地上要高。海上風(fēng)風(fēng)電機(jī)組要求更堅(jiān)固的基礎(chǔ)，必須牢固地固定在海底。為把電能輸送到大陸，需要鋪設(shè)若干公里的海底電纜。建設(shè)和維護(hù)工作必須在天氣好的情況下使用專業(yè)船只和設(shè)備才能進(jìn)行。然而，隨著需求增加和技術(shù)的進(jìn)步，像陸地風(fēng)電工程一樣，其發(fā)電成本將會(huì)越來(lái)越低。海上風(fēng)電機(jī)組一般采用的單機(jī)容量較大，目前為數(shù)兆瓦。同陸上風(fēng)電機(jī)組與風(fēng)電場(chǎng)相比，由于海洋環(huán)境的不同，還要研究適合海洋特殊條件的風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵技術(shù)，包括耐腐蝕技術(shù)、安裝技術(shù)、控制技術(shù)、防雷技術(shù)、風(fēng)資源測(cè)試及評(píng)價(jià)、風(fēng)電場(chǎng)選址、并網(wǎng)及輸電技術(shù)等。大型及超大型戈壁沙漠并網(wǎng)光伏電站關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)大型及超大型戈壁沙漠并網(wǎng)光伏電站就是在戈壁或沙漠建設(shè)和高壓輸電網(wǎng)直接并聯(lián)的太陽(yáng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，國(guó)際上將大型光伏電站的容量定義為1~10MW，將超大型的容量定義為10MW至幾個(gè)GW?？梢栽诨哪恋鼗虺鞘械目盏厣习惭b大型并網(wǎng)光伏電站，也可以是沿輸電線建設(shè)模塊式、分散式的多個(gè)大型太陽(yáng)能光伏電站組成超大規(guī)模光伏電站。全世界三分之一的陸地被廣闊的、貧瘠的、無(wú)法利用而又有充足的陽(yáng)光暴曬的沙漠所覆蓋，而只需要在全世界4%的沙漠上安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)，每年發(fā)出的電能就可以與世界目前能源消耗持平。建設(shè)大型及超大型戈壁沙漠并網(wǎng)光伏電站關(guān)鍵技術(shù)主要包括：電站總體設(shè)計(jì)、并網(wǎng)逆變技術(shù)、輸變電技術(shù)、能量?jī)?chǔ)存及電網(wǎng)安全運(yùn)行技術(shù)等。百兆瓦級(jí)大規(guī)模太陽(yáng)能高溫?zé)岚l(fā)電技術(shù)建議在太陽(yáng)能熱利用方面，從發(fā)電成本和適宜于大規(guī)?；慕嵌瓤紤]，我國(guó)今后在太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)方面，推薦采用以塔式聚光為基礎(chǔ)的大規(guī)模太陽(yáng)能熱電站。目前我國(guó)在十五”86計(jì)劃已經(jīng)部署了碟式太陽(yáng)能聚光發(fā)電裝置的研制，并取得了成功。因此，在太陽(yáng)能聚光的幾個(gè)關(guān)鍵方面，如聚光光路設(shè)計(jì)，反射鏡制作，跟蹤傳動(dòng)系統(tǒng)，太陽(yáng)能軌跡自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)和高密度熱流吸收等方面取得了較多的經(jīng)驗(yàn)，掌握了一批核心技術(shù)。這為今后發(fā)展大規(guī)模塔式系統(tǒng)打下了良好的基礎(chǔ)。因?yàn)樗骄酃馄鞯慕贡却?，少許的聚光偏差對(duì)焦點(diǎn)能流分布的影響小，因此可以說(shuō)，除塔的吸熱和熱電轉(zhuǎn)換部分不同外，塔式聚光方面的其它技術(shù)比碟式聚光器的要簡(jiǎn)單。計(jì)劃以可大規(guī)模發(fā)電的太陽(yáng)能塔式發(fā)電為主要研究課題，解決塔式吸熱/蓄熱器以及發(fā)電熱力循環(huán)中的一批關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。在十一五”末期，建成一個(gè)1MW級(jí)的實(shí)驗(yàn)/示范電站。在15年后，即2020年建成220MW的實(shí)驗(yàn)/示范電站，趕上國(guó)際先進(jìn)水平。220MW的實(shí)驗(yàn)/示范電站具體技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下：1）在太陽(yáng)能資源2940kWh/m2-yr的條件下；2）凈發(fā)電功率220MW;3）占用土地面積14km2;4）最高凈太陽(yáng)能-電能轉(zhuǎn)換效率24%;5）一次投資2500$/kWe;6）發(fā)電成本0.04$/kWh。太陽(yáng)能電池關(guān)鍵技術(shù)太陽(yáng)能電池主要包括晶體硅太陽(yáng)電池、硅基＜非晶、微晶、多晶）薄膜電池、化合物半導(dǎo)體薄膜太陽(yáng)電池、染料敏化電池等幾種。太陽(yáng)級(jí)硅是太陽(yáng)電池的源材料，它需要從冶金級(jí)硅（純度98%?99%＞提純到6N以上。原理簡(jiǎn)單，但工TOC\o"1-5"\h\z藝復(fù)雜，技術(shù)層次高。我國(guó)目前太陽(yáng)級(jí)硅的研究開(kāi)發(fā)及工業(yè)生產(chǎn)均屬空白，太陽(yáng)級(jí)硅完全需要進(jìn)口，且嚴(yán)重阻礙我國(guó)光伏工業(yè)發(fā)展。目前，在n-型晶體硅片上制造太陽(yáng)電池也是一個(gè)較為理想的選擇。在n-型硅片制備太陽(yáng)電池的工藝與普通商用p-型太陽(yáng)電池的制造工藝有很大的不同，其中包括p-n結(jié)的形成，表面鈍化和電極的形成等。在n-型太陽(yáng)能級(jí)硅片上制備的商用太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)20%以上。此外，銅銦硒薄膜太陽(yáng)電池是在玻璃或其它廉價(jià)材料上沉積多層薄膜，薄膜總厚度僅為3?4微M。該電池成本低、性能穩(wěn)定、抗輻射能力強(qiáng)，其光電轉(zhuǎn)換效率目前是各種薄膜太陽(yáng)電池之首，是新一代最有前途的太陽(yáng)電池之一，有可能成為未來(lái)光伏電池的主流產(chǎn)品。生物質(zhì)燃料技術(shù)生物質(zhì)可以通過(guò)生物轉(zhuǎn)化的方法生產(chǎn)乙醇，每公斤乙醇完全燃燒時(shí)約能放出30,000kJ的熱量，所以乙醇是一種優(yōu)質(zhì)的液體燃料。純乙醇或與汽油混合燃料可作車用燃料，最易工業(yè)化，并與現(xiàn)今工業(yè)應(yīng)用及交通設(shè)施接軌，是最具發(fā)展?jié)摿Φ氖吞娲剂?。燃料乙醇生產(chǎn)主要原料包括淀粉原料、糖質(zhì)原料和纖維素原料。淀粉質(zhì)原料是我國(guó)乙醇生產(chǎn)的最主要的原料，糖類也是重要原料之一，而纖維素原料是地球上最有潛力的乙醇生產(chǎn)原料。植物油可以直接作為內(nèi)燃機(jī)的燃料，但存在