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二、指导思想、基本原则和发展目标
(一)指导思想
全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中、六中全会精神,深入贯彻习近平总书记系列重要讲话精神,践行我国能源安全发展的“四个革命、一个合作”战略思想,推动能源技术革命,带动产业升级。围绕《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》和《能源发展“十三五”规划》关于构建建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系的要求,应用推广一批相对成熟、有需求、有市场、成本低的技术,确保“十三五”提高能源效率、调整能源结构目标的实现;示范试验一批有一定技术积累,但工艺路线、经济性和市场可接受性有待验证的技术,探索技术定型、大批量生产的路径,为“十三五”及今后的能源转型提供技术支撑;集中攻关一批前景广阔、但核心技术仍需突破、亟待集中力量攻关的技术,为 2030 年前实现能源技术革命奠定坚实基础。
(二)基本原则
坚持自主创新。必须把自主创新摆在能源科技创新的核心位置,强化原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,以自主产权的关键技术重大突破,引领能源产业加快发展。
坚持市场导向。建立市场导向的技术创新机制,以企业为创新主体,以需求为创新指引,发挥市场在科研资源配置中的基础性作用,提高科技成果转化整体效能。
坚持重点突破。以国家能源安全和重大能源战略为导向,充分发挥国家示范工程、科技重大专项的引领和带动作用,以重点领域科技创新支撑新兴产业发展。
坚持统筹协调。健全政产学研用协同创新机制,建立研发、应用、产业化紧密结合的创新链条,推动重大技术研发、重大装备研制、重大示范工程和技术创新平台“四位一体”协调发展机制,利用国际国内科技资源实现开放式发展。
(三)发展目标
围绕由能源大国向能源强国转变的总体目标,瞄准国际能源技术发展的趋势,立足我国能源技术发展现状及科技创新能力的实际情况,从 2016 年到 2020 年集中力量突破重大关键技术、关键材料和关键装备,实现能源自主创新能力大幅提升、能源产业国际竞争力明显提升,能源技术创新体系初步形成。
在清洁高效化石能源技术领域,促进煤炭绿色高效开发,实现致密气、煤层气和稠重油资源的高效开发,推动页岩油气、致密油和海洋深水油气资源的有效开发。掌握低阶煤转化提质、煤制油、煤制气、油品升级等关键技术。进一步提高燃煤发电效率,提高燃煤机组弹性运行和灵活调节能力,攻克多污染物一体化脱除技术,整体能效水平达到国际先进水平。
在新能源电力系统技术领域,重点攻克高比例可再生能源分布式并网和大规模外送技术、大规模供需互动、多能源互补综合利用、分布式供能、智能配电网与微电网等技术,在机械储能、电化学储能、储热等储能技术上实现突破,提升电网关键装备和系统的技术水平;掌握太阳能、风能、水能等可再生能源为主的能源系统关键技术,开展海洋能、地热能利用试验示范工程建设,实现可再生能源大规模、低成本、高效率开发利用,支撑 2020 年非化石能源占比 15%的战略目标。
在安全先进核能技术领域,建成自主产权的先进三代压水堆示范工程,掌握大型先进压水堆、高温气冷堆、快堆、模块化小型堆关键技术,钍基熔盐堆研究取得突破,深入研发先进核燃料技术、乏燃料及放射性废物先进后处理技术,建立适合我国大型压水堆核电厂延寿论证的技术体系。
在战略性能源技术领域,掌握微型、小型燃气轮机设计、试验和制造技术,实现中型和重型燃气轮机的设计、试验和制造自主化;突破高能量密度特种清洁油品关键技术,建设煤制油、生物航空燃油等示范工程;超导输电、储能装置达到国际先进水平;实现氢能、燃料电池成套技术产业化;可控核聚变、天然气水合物(可燃冰)利用技术得到进一步发展,总体达到国际先进水平。
在能源基础材料技术领域,研制出高温金属材料及核级材料,进一步提高光伏组件用高分子材料、储能用电极材料等技术参数,大幅降低成本,实现新型节能材料走向市场应用;掌握多种高效低成本催化材料生产技术。
在能源生产、输送、消费等各环节开展先进节能技术的研究,通过技术升级和系统集成优化实现能源利用效率明显提升、单位能耗明显下降。
三、重点任务
围绕“十三五”期间我国能源产业发展重大需求,着眼推动能源技术革命,聚焦形成五个重大能源科技专题,每个技术领域按照应用推广一批、示范试验一批、集中攻关一批进行任务分类。本章节中,集中攻关类以 G 代表(共 70 项),示范试验类以 S 代表(共 48 项),应用推广类以 T 代表(共 31 项),重点任务共计 149 项。
(一)清洁高效化石能源技术
在化石能源深度勘探开发领域,进一步提高煤炭开发效率和油气资源采收率,加强致密气、致密油、稠油、页岩气、页岩油和煤层气等勘探及低成本高效开发,研发深水油气有效开发关键技术及装备,提升我国煤油气资源的自我供给和保障能力。在燃料加工领域,掌握低阶煤提质工艺,研究适应性广的低阶煤热解分质转化技术,开发煤油共处理技术和分级液化技术;加强重劣质原油加工技术研发和应用,攻关清洁油品生产技术,适应油品升级的需要。在清洁高效燃煤发电领域,掌握具有自主知识产权先进超超临界机组、大型 IGCC 机组、循环流化床机组设计制造技术,研发低能耗大规模 CO2捕集工艺与设备,开展多污染物一体化脱除技术和工艺的自主化研发,开展火电机组深度调峰技术研究。
本规划围绕化石能源深度勘探开发、清洁燃料加工转化和清洁燃煤发电等技术领域部署 26 个集中攻关项目、18 个示范试验项目、12 个应用推广项目。
1.化石能源深度勘探开发
1)集中攻关类
G01) 煤炭资源开发地质保障技术与装备
研究目标:突破断层、陷落柱等地质异常体精细探查技术,实现煤矿隐蔽致灾地质因素的智能探测,断层断距分辨率不大于 3m,陷落柱直径分辨率不大于 10m。
研究内容:研发煤炭与煤系资源协同勘查技术,西部聚煤盆地地质系统和煤炭资源综合评价,煤矿现代化建设与开采地质保障系统,煤矿安全地质保障技术,煤系页岩气、致密砂岩气、煤层气及天然气水合物资源勘查开发系统技术,煤系共伴生元素与洁净煤技术的地质基础,煤矿区地下水系统研究和环境地质、灾害地质评价。
起止时间:2016-2022 年
G02)煤矿智能化采掘技术与成套装备
研究目标:掌握煤矿无人化开采技术,岩巷掘进速度达到 1000 米/月,煤巷掘进速度达到 2000 米/月,实现综采工作面无人开采,实现工作面设备远程协同控制和故障自诊断。
研究内容:研发全断面巷道 TBM 和顶管快速施工技术与装备、掘支运一体化快速掘进系统、智能化综采工作面成套装备、无人工作面巡检机器人、矿井设备协同控制及故障远程诊断系统、基于大数据的智能开采效能和安全分析决策系统。
起止时间:2016-2020 年
G03)特厚巨厚煤层绿色安全高效开采技术与成套装备
研究目标:掌握 20-50 米厚煤层开采技术,形成特厚巨厚煤层工艺、技术、装备体系,实现安全、绿色的一次采全高开采。
研究内容:研究特厚巨厚煤层开采工艺与方法,巨厚煤层采场围岩控制理论与技术,超大采高综放工作面成套装备,巨厚煤层开采瓦斯、火、冲击地压等灾害治理技术,超大采动条件下地下水资源保护和地表生态恢复技术。
起止时间:2016-2022 年
G04) 致密砂岩气藏精细描述技术
研究目标:结合地震、测井的多属性分析,精确描述致密砂岩储层空间展布,低饱和度致密气层含水率等关键参数预测符合率达到 80%。
研究内容:开展复杂条件三维地震采集处理技术攻关,提高地震资料品质;开展致密气藏有效储层精细描述研究,重点开展小幅度构造特征研究、砂体内部结构精细解剖和有效砂体空间展布特征研究;开展致密气藏精细建模技术研究,重点开展气藏精细建模方法研究、气藏精细建模动态约束条件研究,以及三维精细地质建模研究和储量复算与评价。
起止时间:2016-2020 年
G05) 多层系致密气藏立体开发优化技术
研究目标:通过储层砂体展布精细描述、可动用储量评价、钻井轨迹优化、增产改造工艺优化和井网井距优化,实现致密气气藏经济有效开发,采收率总体达到 25%以上。
研究内容:开展砂岩储层空间结构研究、隔夹层空间展布特征研究和砂体分布模式量化评价;开展基于多开发指标最优的多层系致密气藏井网井距、布井方式优化研究;研究人工裂缝模拟和预测技术、压裂液与支撑剂优选技术、压裂设计优化技术;研究大型水力压裂技术、水平井分段压裂改造技术和老井重复压裂改造技术;开展岩石分析测试技术、气水两相渗流评价技术,可动流体分析测试技术和储量可动用性评价技术研究。
起止时间:2016-2020 年
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