山西省“十三五”科技创新规划：重点研发超临界、超超临界燃煤发电机组（附全文）

四、突破重点领域关键技术

把握科技革命和产业变革的新趋势，围绕我省经济转型发展的改革方案，加强科技创新对产业发展的支撑和引领作用，改造提升传统优势产业，培育发展新兴产业，做好煤与非煤两篇大文章。加强应用基础研究，尤其要突破煤基低碳领域关键基础科学问题，增强创新驱动源头供给。以科技创新推动能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命，推动创新要素向综合能源产业聚集，培育一批具有国际竞争力的能源产业集群。大力发展新兴接替产业、现代农业、现代服务业关键核心技术，拓展产业发展新空间，为我省经济发展提供强有力的科技支撑。

（一）基础研究重点领域。

1.加强应用基础研究。

围绕全省经济社会发展重点领域及新兴产业发展重大科技需求，通过产学研合作或多学科协同的方式，加强重大专项和重点研发项目所需要的应用基础研究，解决具有共性的重大科学问题和关键技术基础问题。支持支撑应用基础研究的基础前沿学科、交叉学科的探索，加快推动在若干重要领域和科学前沿取得突破，逐步培养打造全省重点发展领域的高水平基础研究团队，切实增强基础研究在创新驱动发展中的引领与支撑能力。

专栏1：应用基础研究方向

1.量子通信技术。重点开展连续变量量子保密通信技术研究，实现测量器件无关连续变量量子密钥分发，建立连续变量量子保密通信技术测试与演示验证网。支持开展量子安全直接通信技术，实现基于多通道频率编码的量子安全直接通信，利用频率编码实现图像、文字的准确传输，推动形成量子通信新产业。

2.原子分子和光子的控制、测量及应用。重点开展量子光学基础和应用、光与原子分子相互作用、全固态激光技术和光量子器件研究，实现原子分子和光子量子态在量子计量和精密测量中的应用。研究低维结构中光、电、自旋的物理机制，制备功能型半导体量子材料。发展高灵敏光谱技术用于气体检测与元素含量分析。

3.生命过程的定量研究和系统整合。重点支持重要微生物和动物植物资源的生物基因组、蛋白质组、代谢组、转录组学研究，揭示细胞代谢和信号转导通路中的分子机理及其调控机制、生物间生长发育过程相互拮抗与协同机理、功能基因识别与重组研究。

4.矿产资源勘察和地质灾害防控。围绕不同地质历史时期山西地壳演化与地质构造特征，开展优势特色矿产资源形成机制与分布、高效利用、大规模采矿活动下地质环境与地质灾害的形成演变机制与防控基础、矿产资源勘查新理论、新技术、新方法等研究，揭示地壳结构与演化的地球动力学机制及其资源环境效应，为山西省优势特色矿产资源高效开发利用及地质环境与地质灾害的防控提供科学依据。

5.大数据建模、分析与处理。面向大数据价值挖掘，针对大数据分析的可计算性、有效性、时效性等核心理论、方法与算法，重点开展数据分解、多源多模态数据模式发现与融合、数据推理的新型计算智能理论、方法与高效算法构建、文本情感与情绪分析、复杂社会网络建模与分析等方面的研究。

6.数理科学及其在交叉领域的应用。重点支持数理科学领域中各分支学科间的交叉和渗透,支持问题驱动的应用研究，扶持数理科学与信息科学的交叉，开展面向实际问题开展的创新型研究，为相关学科领域发展提供先导和基础。2.突破煤基低碳关键科学基础问题。

紧密围绕全省煤基低碳产业发展重大战略需求，充分发挥国家自然科学基金委员会与山西省人民政府共同设立的煤基低碳联合基金以及山西省煤层气联合研究基金的重要作用，集聚国内外一流科研人才及团队，着力解决煤基低碳领域战略性、前瞻性、基础性重大科学问题、共性关键技术基础问题与工程基础问题，促进我省煤基低碳科技发展和人才队伍建设。

专栏2：煤基低碳基础研究方向

1.煤化工基础研究。重点支持煤焦化过程及其产品的高值化利用的基础研究，煤直接转化制备轻质碳氢化合物和燃料油的化学基础研究，煤化工污染物强化处理及资源回收的关键基础研究。

2.煤机装备基础研究。重点支持煤机装备关键件的性能衰退、失效与寿命预测机理研究，单机与多机协同作业中的煤机装备智能传感与控制的基础研究，高速长距离大运量带式输送机智能监测、诊断与控制基础研究。

3.煤基新材料基础研究。重点支持煤基先进炭材料的结构设计、可控制备与功能化研究，煤基储能与吸附材料基础研究，煤基高分子材料基础研究，光电、光催化、储能等领域功能材料基础研究。

4.煤电与新能源领域基础研究。重点支持燃煤发电超低排放过程污染物脱除机理、迁移转化规律及高效低成本控制的基础研究；低热值煤高效洁净燃烧及污染物控制工程基础；煤矿智能配电网安全运行的基础研究。

（二）绿色低碳能源技术。

发挥我省能源优势，以绿色低碳为方向，继续推进煤基低碳重大科技攻关项目实施，推动能源技术革命，实现“高碳资源低碳发展、黑色煤炭绿色发展”。

1.煤炭产业技术。

以煤炭“安全、清洁、高效、低碳”发展为目标，大力实施煤炭技术攻关，推进煤炭及其相关产业向市场主导型、清洁低碳型、集约高效型、延伸循环型、生态环保型、安全保障型转变，为建设国家新型综合能源基地提供重要技术支撑。突破复杂地质条件下煤与伴生资源安全高效、资源节约、环境友好开采技术，提升煤炭集约绿色开采水平，开辟煤炭资源利用新空间。发展高精度煤炭洗选和绿色加工技术，实现煤炭深度提质和分质分级。突破煤炭低碳利用技术瓶颈，全面提高资源利用效率，促进资源开发与环境保护协调发展。

专栏3：煤炭产业技术

1.煤炭集约绿色开采技术。研发煤炭集约绿色开采与装备技术，实现煤矿开采工艺与现代高新技术的最佳结合，提高资源回采率。研发生产寿命长、可靠性高的采掘及运输装备，推广应用智能化综采设备，开发推广无人值守机械化采掘装备及组织模式，突破复杂地质条件下煤与伴生资源安全高效、资源节约、环境友好开采技术。

2.煤炭洗选和绿色加工技术。发展高精度煤炭洗选加工，实现煤炭深度提质和分质分级。开发高性能、高可靠性、智能化、大型选煤装备。积极推广先进的煤炭提质、洁净型煤和高浓度水煤浆技术。组织开展井下选煤厂示范工程建设，从源头上提高煤炭资源综合利用效率。

3.煤炭伴生资源开发利用技术。研发锂、镓、煤珀等煤炭伴生资源高效开发利用技术。

4.煤炭低碳利用技术。研发高耗能高排放企业节能降耗关键技术及装备，工矿区生态修复技术，大宗工业固废资源化高值利用技术，煤炭及煤化工废水处理及回用技术，高硫煤清洁利用油化电热一体化技术。

2.电力产业技术。

强化我省煤电产业发展的协同能力，全力推进煤电一体化创新发展。研发大容量、高参数超临界、超超临界燃煤发电机组，加快燃煤发电升级与改造，推进燃煤发电机组超低排放改造，进一步提升煤电高效清洁发展技术水平。促进智能电网产业技术发展，全面提高大电网运行控制的智能化水平。开展污染物处理及CO2减排、捕集、纯化和高效转化利用技术研发，实现电力产业节能减排。

专栏4：电力产业技术

1.燃煤发电技术。主要开展煤炭分质利用技术、燃煤发电节能提效技术、整体煤气化联合循环发电系统（IGCC）、大型低热值煤发电锅炉的研制开发。

2.智能电网技术。主要研发电源侧自动发电控制（AGC）优化、大电网智能运行与控制、大规模间歇式新能源并网技术、智能配用电技术、电动汽车与大规模储能系统，建设高效智能电力系统。

3.煤电污染物处理技术。研究燃煤电厂烟气污染物高效、低成本脱硫、脱硝、除尘技术，开展低成本高效烟气SCR脱硝催化剂技术、燃煤烟气前端监测及高效治理技术及装备研制。结合脱硝装置、除尘器、脱硫装置的优化组合及选定方法，研究烟气污染物超净脱除成套技术及装备、高效脱除汞技术，实现烟气污染物超低排放。

4.烟道气中CO2减排、捕集、纯化及转化利用技术。重点研发CO2低成本大规模捕集及纯化关键技术、CO2驱油、驱气与封存技术、CO2高附加值化学转化利用技术。

3.煤层气产业技术。

以气化山西为引领，大力发展煤层气产业，开展复杂地质条件下煤层气勘探、监测评估技术研发，推进地面煤层气开发与煤矿井下瓦斯抽采，实施煤矿瓦斯抽采全覆盖工程，研发煤层气储运环境的安全检测、监测技术，提高储运安全性能和储运效率。积极开发煤层气多通道、多途径利用技术，拓展利用途径，提高利用效率，把煤层气产业打造成为我省的战略性支柱产业。

专栏5：煤层气产业技术

1.煤层气资源勘查开采技术。研发复杂地质条件下煤层气开采技术，综合研究成藏赋存规律和勘查技术体系，查明不同类型的煤层气成藏作用中的相互关系以及共采地质条件等因素。加强煤层气钻井、压裂、排采、集输等关键技术及装备研发，建立煤与煤层气共采理论及适应我省地质特点的抽采技术体系。开展煤层气开采对地下水和生态环境的影响研究，超前部署我省中低阶煤、深部煤层气开采基础理论与关键技术研究。

2.煤层气储运技术。结合煤层气基础理论、管输技术、压缩技术及装备、液化技术、新型储运技术与装备五个方面，开展煤层气储运环节的信息化、数字化、安全监测、实时监测以及高效吸附储运（ANG）技术研究，实现管道输送压力、流量、温度等参数的实时监测及泄漏的快速预警，研制出高效甲烷吸附剂等新型储运技术。

3.煤层气综合利用技术。开展低浓度煤层气提纯和乏风催化燃烧减排技术、煤层气固体氧化物燃料电池发电技术、煤层气燃气汽车技术开发等，开发经济高效的氧化催化剂、吸附剂及配套技术、高效催化涂层技术与电堆组装技术，建成固体燃料电池千瓦级分布式示范电堆，实现低浓度煤层气和矿井乏风的规模化应用。

4.新能源产业技术。

充分利用我省丰富的风能、太阳能等资源，重点突破高效聚光太阳能电池及组件、太阳能光伏并网发电、风力发电机组整机及核心装备、生物质能资源化利用、地热能高效利用、大规模储能系统等方面的关键核心技术，形成风电、光电、生物质发电和地热发电等多轮驱动的新能源供应体系，加快能源开发利用的产业化进程。

专栏6：新能源产业技术

1.风电技术。重点支持高可靠性2MW低风速风力发电机组、3MW及以上大型风力发电机组研发，5MW以上海上风力发电装备研发，以及发电机、齿轮箱、塔筒、叶片等关键零部件研制。研究大型风电机组传动链电气性能、载荷、疲劳寿命、噪声、振动等关键测试技术。

2.光伏技术。重点支持大尺寸高效太阳能晶硅铸锭及电池工艺研发，紧凑型、多功能智能户用光伏发电模块一体化集成技术，并网/独立双模式运行控制技术，光伏产业关键材料及装备国产化技术，高效率大型光伏电站智能运行控制系统关键技术研究与示范。

3.生物质能和地热能利用技术。重点支持生物质燃气高效制备与高值利用、生物质先进燃烧装备及关键技术，开展干热岩工程化开发利用关键技术研发与示范、水热型储层改造及高效增产关键技术研发与示范。

4.氢能技术。重点支持氢的绿色制取与高效储运、燃料电池发电等关键技术。

5.储能技术。重点支持大规模储能系统关键共性技术、风光储互补微网储能系统、高性能柔性炭电极材料及柔性超级电容器、新型相变储能材料、压缩空气储能等关键技术。