科技部近日印發(fā)國家重點研發(fā)計劃“可再生能源與氫能技術(shù)”重點專項2020 年度項目申報指南，國撥經(jīng)費總概算為6.06億元。其中氫能部分較此前的意見稿增加了堿性離子交換膜制備技術(shù)及應(yīng)用項目，

“可再生能源與氫能技術(shù)”重點專項2020 年度項目申報指南

為落實《國家中長期科學(xué)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》《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)發(fā)布 2020 年度項目申報指南。

本重點專項總體目標(biāo)是：大幅提升我國可再生能源自主創(chuàng)新能力，加強風(fēng)電、光伏等國際技術(shù)引領(lǐng)；掌握光熱、地?zé)?、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)?；娲剂?，為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和應(yīng)對氣候變化奠定基礎(chǔ)。專項按照太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芘c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）。

2016—2018 年本重點專項在 6 個技術(shù)方向啟動實施 54 個項目。統(tǒng)籌考慮本重點專項實施方案以及過往相關(guān)的立項情況，地?zé)崮芘c海洋能、生物質(zhì)能方向均已部署覆蓋；結(jié)合新形勢下本領(lǐng)域科技發(fā)展需要，2020 年擬在氫能、太陽能、風(fēng)能、可再生能源耦合與系統(tǒng)集成技術(shù) 4 個技術(shù)方向啟動 14~28 個項目，擬安排國撥經(jīng)費總概算為 6.06 億元。基礎(chǔ)研究類項目，自籌經(jīng)費總額與國撥經(jīng)費總額比例不低于 1:2；共性關(guān)鍵技術(shù)類項目，自籌經(jīng)費總額與國撥經(jīng)費總額比例不低于 1.5:1；應(yīng)用示范類項目，由企業(yè)牽頭申報，自籌經(jīng)費總額與國撥經(jīng)費總額比例不低于 3:1。

項目申報統(tǒng)一按指南二級標(biāo)題（如 1.1）的研究方向進行。除特殊說明外，擬支持項目數(shù)均為 1~2 項，實施周期不超過 3 年。申報項目的研究內(nèi)容須涵蓋該方向（或子方向）標(biāo)題下指南所列的全部考核指標(biāo)。基礎(chǔ)研究類項目，每個項目下設(shè)課題數(shù)不超過 4 個，參與單位總數(shù)不超過 6 家；其他類項目，每個項目下設(shè)課題數(shù)不超過 5 個，參與單位總數(shù)不超過 10 家。項目設(shè) 1 名項目負責(zé)人，項目中每個課題設(shè) 1 名課題負責(zé)人。指南中“擬支持項目數(shù)為 1~2 項”是指：在同一研究方向下，當(dāng)出現(xiàn)申報項目評審結(jié)果前兩位評分評價相近、技術(shù)路線明顯不同的情況時，可同時支持這 2 個項目。2 個項目將采取分兩個階段支持的方式。第一階段完成后將對 2 個項目執(zhí)行情況進行評估，根據(jù)評估結(jié)果確定后續(xù)支持方式。

1. 氫能

1.1 車用耐高溫低濕質(zhì)子膜及成膜聚合物批量制備技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對車用氫燃料電池的要求，重點突破高溫低濕條件下應(yīng)用的質(zhì)子交換膜的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，具體包括：開發(fā)全氟共聚功能單體合成及成套工程裝備技術(shù)；高交換容量全氟質(zhì)子聚合物制備技術(shù)；全氟質(zhì)子交換聚合物高純單分散溶液制備技術(shù)；氣體傳遞和自由基作用機理研究；高機械強度、高化學(xué)穩(wěn)定性全氟質(zhì)子交換膜連續(xù)制備技術(shù)與裝備，全氟質(zhì)子膜在燃料電池中的應(yīng)用。

考核指標(biāo)：全氟質(zhì)子聚合物離子交換容量（IEC）≥1.3mmol/g，全氟質(zhì)子交換聚合物分散粒徑≤200nm；全氟質(zhì)子膜厚度≤18μm、偏差≤±5%（采樣面積≥300cm2），離子電導(dǎo)率≥0.1S/cm（95℃，60RH%）、0.04S/cm（120℃，30%RH），電子電阻率＞1000Ωcm2，滲氫電流≤2mA/cm2，允許最高運行溫度≥100℃，強度≥45MPa，縱橫向溶脹率≤3%，OCV 測試氟離子釋放率≤0.7μg/cm2/h、循環(huán) OCV 次數(shù)≥90，產(chǎn)能≥20 萬 m2/年，成本≤500 元/m2，金屬離子含量≤20ppm。

1.2 堿性離子交換膜制備技術(shù)及應(yīng)用（基礎(chǔ)研究類）

研究內(nèi)容：研發(fā)高性能堿性聚電解質(zhì)膜連續(xù)制備工藝，酸堿雙性膜及電解水制氫，高效電化學(xué)合成氨及分解氨反應(yīng)系統(tǒng)，直接氨燃料電池等應(yīng)用技術(shù)。

考核指標(biāo)：堿性離子電導(dǎo)率≥0.04S?cm-（125℃）和≥0.14S?cm-1（80℃），氫氣透過率≤0.02mL?min-1?cm-2，機械強度≥20MPa，縱橫向溶脹率≤10%，氫氧燃料電池工作 1000h 膜材料無降解（80℃）、陽離子降解≤5%（1M NaOH 中 80℃下浸泡 5000h），膜連續(xù)制備的幅寬≥0.2m，厚度≤25μm（偏差≤±2μm）；酸堿雙性膜水電解單體模塊產(chǎn)氫≥10Nm3/h，制氫純度≥99.99%，電耗≤ 4.1kWh/Nm3H2；電解制氨法拉第效率＞20%，實現(xiàn) kg 級系統(tǒng)集成；氨 反 向 電 化 學(xué) 分 解 效 率 ＞ 95% ； 直 接 氨 燃 料 電 池 ≥150mW/cm2@0.3V，常壓，80℃。

1.3 擴散層用炭紙批量制備及應(yīng)用技術(shù)1（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對質(zhì)子交換膜燃料電池批量、低成本需求，突破支撐層用炭紙及氣體擴散層（GDL）批量制備技術(shù)與裝備。具體包括：開發(fā)炭紙用炭纖維工程化工藝與裝備，研發(fā)炭紙用改性粘合劑，開發(fā)炭紙石墨化工藝與裝備，研發(fā)表面疏水處理等后處理材料及工藝技術(shù)，根據(jù)“氣—液—電—熱”傳輸與支撐性能要求，開發(fā)出系列炭紙；研發(fā)炭紙復(fù)合微孔層（MPL）強化傳輸技術(shù)，開發(fā)可在線監(jiān)測與反饋的 GDL 制備工藝與裝備；開展運行工況下相關(guān)可靠性及耐腐蝕性研究。

考核指標(biāo)：炭紙可控厚度 80μm~190μm、偏差≤±1.5%（采樣面積≥40cm×40cm），孔隙率≥75%，密度 0.3g?cm-3~0.45g?cm-3，垂直向透氣率≥2000mL?mm/（cm2?h?mmAq）、垂直向電阻率≤ 65mΩ?cm、平行向電阻率≤4mΩ?cm、接觸電阻≤5mΩ?cm2，彎曲強度≥10MPa、彎曲模量≥10GPa、拉伸強度≥25MPa，導(dǎo)熱系數(shù)（干態(tài)）：垂直≥1.7W/（m?K）、平行≥21W/（m?K），產(chǎn)能 40 萬m2/年；MPL 中孔徑可控精度±10nm，表面粗糙度≤7μm；GDL 可控厚度 80μm~250μm、偏差≤±1.5%，可控接觸角≥145o。

1.4 車用燃料電池催化劑批量制備技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對車用燃料電池催化劑對耐久性和一致性的技術(shù)要求，突破具備高動態(tài)工況耐受能力、兼具高性能/抗中毒特征的鉑基催化劑及其百公斤級批量制備技術(shù)。具體包括：研發(fā)氧還原活性提高技術(shù)，貴金屬用量降低技術(shù)，高電位循環(huán)耐久技術(shù)，抗氫氣雜質(zhì)（CO、含硫化合物）污染技術(shù)；開發(fā)高一致性、低雜質(zhì)含量催化劑工藝配方及批量化制備技術(shù)，研發(fā)可規(guī)?；a(chǎn)的催化劑納米合成工藝，孔徑分布合理、催化劑易于高分散擔(dān)載、成本低廉的先進功能載體處理技術(shù)，以及催化劑工業(yè)化制備技術(shù)與裝備。

考 核 指 標(biāo) 2 ： 催 化 劑 初 始 氧 還 原 質(zhì) 量 比 活 性 ≥ 0.35A/mgPt@0.9VIR-free，催化劑電化學(xué)活性面積≥60m2/g，耐久性 ①0.6V~0.95V≥3 萬次循環(huán)質(zhì)量活性衰減率≤40%、電化學(xué)活性面積衰減率≤40%，耐久性②1.0V~1.5V≥5000 次循環(huán)質(zhì)量活性衰減率≤40%、電化學(xué)活性面積衰減率≤40%，氫氣雜質(zhì)耐受性①CO導(dǎo)致的催化劑質(zhì)量活性衰減 ≤ 30% （ 0.1M HClO4 1000 ppm CO/H2），并且催化劑在膜電極中性能衰減≤10mV（在 1A/cm2，1 ppm CO/H2，24h）；②硫化物導(dǎo)致的催化劑活性面積衰減≤30%（0.36ppm H2S，24h），在膜電極中性能衰減≤30mV（在 1A/cm2， 0.004 ppm H2S，24h）。產(chǎn)能≥2000g/批次、≥200kg/年，粒徑及性能偏差≤±8%，Cl-含量小于 50 ppm wt，F(xiàn)e 含量小于 50 ppm wt，2 參照 NEDO 或 DoE 相關(guān)規(guī)程，除非特殊說明量產(chǎn)成本≤（Pt 現(xiàn)貨價格·PGM wt% + 100）元/g。批次樣品可供第三方在產(chǎn)線采集、評估，提供項目外客戶應(yīng)用證明。

1.5 質(zhì)子交換膜燃料電池極板專用基材開發(fā)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對質(zhì)子交換膜燃料電池用極板的可加工性、耐蝕性技術(shù)要求，研發(fā)具備特殊微結(jié)構(gòu)、高耐蝕、低電阻專用超薄基材及其批量制備工藝。具體包括：高耐蝕、低電阻、易于精密成型的不銹鋼和鈦合金基材，及高強度與彈性、高致密與導(dǎo)電性、超薄復(fù)合石墨極板，其成份設(shè)計、混合熔鑄、組織調(diào)控與前后處理技術(shù)，及其可連續(xù)工業(yè)級制備技術(shù)與裝置的研發(fā)；基材耐蝕、導(dǎo)電、可成形性綜合性能評估；超薄基材極板試制及壽命快速評估方法研究。

考核指標(biāo)：不銹鋼與鈦合金薄板基材厚度 50μm~150μm、偏差 ≤ ±4μm ， 抗 彎 強 度 ≥ 25MPa ， 初 始 ： 接 觸 電 阻 ≤3mΩ?cm2@1.4MPa（接觸炭紙）、腐蝕電流≤5.00×10-7A/cm2@80℃（0.5M 硫酸+5ppm F- 溶液），10000 小時工況后：接觸電阻≤8mΩ·cm2@1.4MPa、腐蝕電流≤10.00×10-7A/cm2@80℃，濕熱循環(huán)測試后無腐蝕、無變形，產(chǎn)能≥1000 噸/年，延伸率：不銹鋼≥55%、鈦合金≥30%，體相電阻率：不銹鋼≤0.075mΩ·cm、鈦合金≤0.17mΩ·cm，成本：不銹鋼≤25 元/kg，鈦合金≤150 元/kg；超薄復(fù)合石墨板厚度≤1.4mm、最薄處厚度 0.1mm~0.3mm，平面度≤10μm，電導(dǎo)率≥150S/cm，透氣率≤2×10-8cm3（cm2?s）-1，工作壓力≥1bar（g），彎曲強度≥50MPa，接觸電阻≤10mΩ?cm2，短堆工作 5000h、性能降幅≤10%。

1.6 車用燃料電池堆及空壓機的材料與部件耐久性測試技術(shù)及規(guī)范（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對質(zhì)子交換膜燃料電池的產(chǎn)業(yè)化過程質(zhì)量控制的需求，開展電堆關(guān)鍵材料及系統(tǒng)部件耐久性、電磁兼容性測試技術(shù)及規(guī)范研究。具體包括：研究電堆運行過程中的健康診斷方法，進行實際驗證；研究電堆關(guān)鍵材料（催化劑、膜、炭紙、極板基材、防腐涂層等）理化參數(shù)及核心部件（膜電極、雙極板、密封件等）特性參數(shù)的測量方法、等效加速老化方法，建立關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫并形成規(guī)范；研發(fā)燃料電池系統(tǒng)用空壓機關(guān)鍵性能、環(huán)境適應(yīng)性、耐久性等加速測試技術(shù)，形成壽命預(yù)測與驗證方法；研發(fā)車用燃料電池系統(tǒng)的電子控制單元離線電磁兼容輻射發(fā)射、傳導(dǎo)發(fā)射、電磁場抗擾度、瞬態(tài)抗擾度、靜電放電等測試技術(shù)，形成規(guī)范方法。

考核指標(biāo)：車載電堆健康診斷裝置對電堆氫滲檢出率＞90%；在 5000 小時測試的基礎(chǔ)上，建立性能與耐久性評測方法、流程規(guī)范，包括：催化劑、質(zhì)子膜、擴散介質(zhì)、膜電極、雙極板、密封件及短堆，形成特性/理化參數(shù)及其測量方法集合≥10 類，基于工況衰變規(guī)律的壽命模型預(yù)測偏差≤10%；空壓機耐久性測試方法加速系數(shù)≥15、偏差≤3%，研制的綜合測試設(shè)備適應(yīng)系統(tǒng)功率范圍45kW~150kW；建立電磁兼容離線性能測試方法、流程規(guī)范，至少包括電子控制單元（ECU）、節(jié)電壓巡檢（CVM）、空壓機控制器；建成的電磁兼容性測試平臺，在燃料電池工作情況下：輻射發(fā)射測試能力達到 18GHz ，輻射抗擾度能力在 400MHz 至 3000MHz 范圍內(nèi)達到 200V/m。

1.7 公路運輸用高壓、大容量管束集裝箱氫氣儲存技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對國內(nèi)現(xiàn)有 20MPa 管束車儲氫量小、運輸成本高等問題，開展更高儲存壓力下的公路運輸用大容量管束集裝箱氫氣儲存技術(shù)研究。具體包括：高長徑比、高壓儲氫瓶纖維纏繞設(shè)計與工藝；大容量內(nèi)膽成型技術(shù)；使用工況下高壓儲氫瓶的失效機理研究與測試技術(shù)；滿足道路運輸法規(guī)要求的高壓大容量管束集裝箱體設(shè)計與集成技術(shù)；大容量高壓儲氫瓶試驗方法和標(biāo)準(zhǔn)研究。

考核指標(biāo)：儲氫瓶公稱工作壓力≥50MPa，單瓶水容積≥ 450L，單瓶儲氫密度≥5.5wt%，循環(huán)壽命≥15000 次（水壓充放循環(huán)試驗壓力 10%（最大不超過 3MPa）~150%公稱工作壓力）；管束集裝箱儲氫量≥1000kg（符合道路運輸法規(guī)要求），使用環(huán)境溫度-40℃~60℃；形成相關(guān)儲氫高壓管束集裝箱國家/行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)送審稿。

1.8 液氫制取、儲運與加注關(guān)鍵裝備及安全性研究（應(yīng)用示范類）

研究內(nèi)容：針對千輛級商用車集中運行對氫燃料制備、輸配及加注的需求，開展氫氣液化工藝、液氫儲運和液氫存儲—氣氫加注站的相關(guān)研究。具體包括：高效正仲氫轉(zhuǎn)化、液氫溫區(qū)高真空多層絕熱技術(shù)研究；液氫儲罐和運輸用液氫槽罐的研制；大規(guī)模氫氣液化工藝流程開發(fā)和優(yōu)化；氫氣液化過程量化風(fēng)險分析、安全防護、預(yù)警和應(yīng)急分析；液氫加氫站工藝流程開發(fā)及布局優(yōu)化；氣氫與液氫加氫站風(fēng)險、安全及經(jīng)濟性量化對比分析。

考核指標(biāo)：液化能力 ≥ 5 噸 / 天單套裝備，仲氫含量（Para-hydrogen，體積分?jǐn)?shù)）≥95%，氫氣液化能耗≤13kWh/kg，液氫純度（摩爾分?jǐn)?shù)）≥99.97%；儲存用液氫儲罐容積≥300m3，液氫靜態(tài)日蒸發(fā)率≤0.25%/天，維持時間≥30 天；運輸用液氫槽罐≥40m3，液氫靜態(tài)日蒸發(fā)率≤0.73%/天，維持時間≥12 天，真空壽命≥5 年；開發(fā)具備 35MPa 和 70MPa 加注能力液氫儲存氣態(tài)加注站工藝包，站內(nèi)液氫儲量≥500kg，峰值加氫能力≥500kg/天，氫氣加注能耗≤2.50kWh/kg-H2；完成兩種氫氣儲存類型加氫站的泄漏監(jiān)測、安全運行和經(jīng)濟性評價示范項目。

1.9 醇類重整制氫及冷熱電聯(lián)供的燃料電池系統(tǒng)集成技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對高效、環(huán)保、長壽命分布式供能系統(tǒng)應(yīng)用需求，開展燃料電池冷—熱—電聯(lián)供系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。具體包括：用于分布式供能的醇類重整制氫系統(tǒng)技術(shù)；質(zhì)子交換膜燃料電池的空氣在線凈化技術(shù)；質(zhì)子交換膜燃料電池冷—熱—電聯(lián)供系統(tǒng)技術(shù)；固體氧化物燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)技術(shù)；燃料電池冷—熱—電聯(lián)供系統(tǒng)模擬仿真、系統(tǒng)集成優(yōu)化及能量管控技術(shù)。考核指標(biāo)：全自動甲醇重整制氫集成系統(tǒng)產(chǎn)氫能力 ≥30Nm3/h、效率≥85% LHV，氫氣中 CO≤0.2ppm、總硫≤4ppb，冷態(tài)自啟動時間≤30min，動態(tài)負荷調(diào)節(jié)能力≥50%；空氣在線凈化系統(tǒng) SO2、NO2、VOC、甲醛、O3 脫除率≥95%，NH3 脫除率≥ 80%（污染物基準(zhǔn)濃度 1ppm），PM10 以下大氣氣溶膠脫除率≥ 99%，無故障運行時間≥1500h；冷熱電聯(lián)供的質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)額定發(fā)電功率≥30kW，發(fā)電效率≥50%，70℃余熱條件下、制冷效率≥40%，系統(tǒng)供電制冷效率≥70% LHV，連續(xù)運行≥ 3000h；基于重整合成氣為燃料的固體氧化物燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)額定發(fā)電功率≥30kW、發(fā)電效率≥55%（DC，LHV），熱電聯(lián)供總效率≥85%，連續(xù)運行≥1000h。

2. 太陽能

2.1 萬小時工作壽命的鈣鈦礦太陽電池關(guān)鍵技術(shù)（基礎(chǔ)研究類）

研究內(nèi)容：針對高穩(wěn)定性鈣鈦礦太陽電池技術(shù)要求，開展電池性能退化機制與評價方法、電池關(guān)鍵功能層和器件的設(shè)計與制備研究。具體包括：鈣鈦礦光吸收材料本征穩(wěn)定性研究；高性能鈣鈦礦光吸收層穩(wěn)定化設(shè)計與制備；高性能電荷傳輸層穩(wěn)定化設(shè)計與制備；加速老化條件下器件退化機制與評價方法；高穩(wěn)定性器件制備工藝和技術(shù)；穩(wěn)定器件一致性控制技術(shù)。

考核指標(biāo)：器件最高效率≥20%（面積≥0.5cm2），在 50±10℃、AM1.5G（1000W/m2 ）模擬太陽光條件下最大功率點持續(xù)輸出 10000 小時，器件效率衰減≤20%；開發(fā)出具有高穩(wěn)定性的鈣鈦礦光吸收層和電荷傳輸層，在 85℃、AM1.5G（1000W/m2）加速老化 1000 小時條件下，主要光電性能衰減≤5%；在 85℃、AM1.5G（1000W/m2）加速老化 1000 小時條件下，器件效率衰減≤10%；在光照/黑暗交替加速老化條件下循環(huán) 1000 次，循環(huán)周期≥20 分鐘，器件效率衰減≤10%；在-40℃~80℃之間冷熱交替、極端溫度下保持≥10 分鐘的加速老化條件下循環(huán) 200 次，器件效率衰減≤10%；小批量器件樣品數(shù)≥30，以在 85℃、AM1.5G（1000W/m2）加速老化 1000 小時條件下器件效率衰減≤10%為標(biāo)準(zhǔn)，不合格率≤20%。

有關(guān)說明：實施周期不超過 4 年。

2.2 高效、低成本晶體硅太陽電池關(guān)鍵技術(shù)研究（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：面向太陽電池高效率、強穩(wěn)定性和低成本的需求，進行晶體硅電池新材料與結(jié)構(gòu)技術(shù)和相關(guān)核心設(shè)備的開發(fā)。具體包括：開發(fā)滿足高效晶體硅材料生長的熱場技術(shù)及設(shè)備；研究硅襯底中雜質(zhì)和缺陷的形成機理及對穩(wěn)定性的影響；PN 結(jié)形成方式和特性對電池效率及穩(wěn)定性的影響關(guān)系；高效電池成套制備技術(shù)及接觸鈍化沉積等核心裝備技術(shù)；相關(guān)新材料與電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（含晶體硅材料與電池產(chǎn)品規(guī)范及關(guān)鍵制造設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)等）。

考核指標(biāo)：開發(fā)出滿足大尺寸硅晶體穩(wěn)定生長的熱場，單個硅晶體重量≥1300 公斤，有效抑制晶體中孿晶的產(chǎn)生，整晶體中單晶占比≥90%，平均位錯密度≤1×105/cm2，平均少數(shù)載流子擴散長度≥500μm；批次穩(wěn)定大面積（156×156mm2 以上）電池正面光電轉(zhuǎn)化效率 25% 以上，在 75oC 下電池的熱輔助光致衰減（LeTID）≤0.5%；開發(fā)出單臺年產(chǎn)能＞50MW 的接觸鈍化沉積核心電池制造裝備。

3. 風(fēng)能

3.1 新型高效風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置關(guān)鍵技術(shù)（基礎(chǔ)研究類）

研究內(nèi)容：面向我國高空、海上等風(fēng)資源多元化利用需求，研發(fā)不同電網(wǎng)連接方式下兆瓦級概念創(chuàng)新型高效風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置。具體包括：風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置的新概念、新機理和高效能量轉(zhuǎn)換關(guān)鍵技術(shù)；開展關(guān)鍵系統(tǒng)及設(shè)備可行性研究，提出概念設(shè)計方案、樣機試制及其系統(tǒng)平臺驗證的實施方案；微網(wǎng)、離網(wǎng)或并網(wǎng)條件下新型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)智能控制和能量綜合利用關(guān)鍵技術(shù)。

考核指標(biāo)：完成兆瓦級創(chuàng)新型高效風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置概念設(shè)計，建立數(shù)字虛擬仿真模型，理論最大風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率 CPmax≥0.5，能量綜合利用效率≥40%，設(shè)計壽命≥25 年；完成樣機試制，關(guān)鍵零組件可行性論證及測試方法通過第三方評估；并網(wǎng)型可連續(xù)運行 ≥7 天，微網(wǎng)或離網(wǎng)型可連續(xù)運行≥14 天。

3.2 大型柔性葉片氣動彈性設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對大型風(fēng)電葉片的設(shè)計需求，研究大型柔性葉片氣動彈性設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)，自主建立大型柔性葉片動態(tài)仿真模型和設(shè)計方法。具體包括：湍流風(fēng)況下大型柔性風(fēng)電葉片氣動—結(jié)構(gòu)耦合動態(tài)響應(yīng)模擬和測試技術(shù)；大型柔性葉片氣彈穩(wěn)定性機理和破壞性顫振預(yù)測技術(shù)；大型柔性風(fēng)電葉片被動降載和顫振控制技術(shù)；基于氣彈耦合效應(yīng)的大型葉片高效、低載、輕量化設(shè)計技術(shù)。

考核指標(biāo)：自主開發(fā)風(fēng)電葉片動態(tài)仿真軟件 1 套，通過測試驗證，動態(tài)變形和動態(tài)載荷計算誤差≤15%；提出適用于大型柔性風(fēng)電葉片顫振的工程判據(jù)，通過實驗或測試驗證并形成工具包 1 個，顫振速度預(yù)測誤差≤15%；葉根疲勞載荷降低≥3%，葉根極限載荷降低≥5%，顫振邊界≥風(fēng)輪額定轉(zhuǎn)速的 120%；耦合氣動彈性關(guān)鍵技術(shù)，自主開發(fā)大型柔性葉片設(shè)計軟件 1 套，滿足 90m~120m 葉片設(shè)計需求，并應(yīng)用于 100m 級風(fēng)電葉片設(shè)計，所設(shè)計葉片需通過第三方設(shè)計評估，并完成樣片研制，最大風(fēng)能吸收效率 CPmax≥0.49，相對于同級別葉片減重≥2%。

4. 可再生能源耦合與系統(tǒng)集成技術(shù)

4.1 可離網(wǎng)型風(fēng)/光/氫燃料電池直流互聯(lián)與穩(wěn)定控制技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對風(fēng)能、太陽能與氫能多元耦合獨立微網(wǎng)，著重突破氫能支撐的可離網(wǎng)型風(fēng)/光/儲/氫燃料電池直流互聯(lián)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的關(guān)鍵技術(shù)。具體包括：氫能支撐的可離網(wǎng)型風(fēng)/光/儲/氫燃料電池直流互聯(lián)系統(tǒng)及部件參數(shù)優(yōu)化匹配設(shè)計技術(shù)；氫能與電池混合儲能技術(shù)，包含高效制氫、儲氫及向加氫站供氫單元，高效燃料電池發(fā)電及廢熱綜合利用單元；大功率高效率直流變換器技術(shù)，包含電解水制氫和氫燃料電池發(fā)電直流變換技術(shù)；電—熱—氫綜合能量管理技術(shù)，包含新能源汽車并網(wǎng)互動響應(yīng)技術(shù)、離網(wǎng)充電沖擊控制技術(shù)。

考核指標(biāo)：形成總體技術(shù)示范平臺：滿足不少于 10 輛氫能燃料電池汽車加氫、50 輛純電動汽車直流快充沖擊需求，發(fā)電能力≥2MW，直流互聯(lián)電壓等級≥10kVdc，直流互聯(lián)系統(tǒng)效率≥95%，供熱能力≥100kW，制氫、供氫規(guī)模≥100kg/天，可離網(wǎng)連續(xù)運行≥168h（運行負荷不低于 300kW）；開發(fā)氫能與電池混合儲能系統(tǒng)，電池儲能≥1MW/500kWh，儲氫能力≥200kg、氫氣純度≥99.99%，氫燃料電池發(fā)電≥150kW、熱電綜合利用效率≥80%；直流變換器0~90%電流響應(yīng)時間≤10ms，輸出電壓紋波≤5%；微網(wǎng)監(jiān)控與能量管理系統(tǒng)可支持監(jiān)測點≥100 個，數(shù)據(jù)采集頻率≥1Hz，控制指令響應(yīng)時間≤100ms。

“ 可再生能源與氫能技術(shù) ” 重點專項2020 年度項目申報指南形式審查條件要求


“可再生能源與氫能技術(shù)”重點專項2020 年度項目申報指南編制專家名單