國家能源局 科學技術部
關于印發《“十四五”能源領域科技創新規劃》的通知
國能發科技〔2021〕58號
各?。ㄗ灾螀^、直轄市）能源局、科技廳，有關?。ㄗ灾螀^、直轄市）及新疆生產建設兵團發展改革委，有關中央企業：
為深入貫徹落實“四個革命、一個合作”能源安全新戰略和創新驅動發展戰略，加快推動能源科技進步，根據“十四五”現代能源體系規劃和科技創新規劃工作部署，國家能源局、科學技術部聯合編制了《“十四五”能源領域科技創新規劃》，現印發給你們，請認真遵照執行。
國家能源局 科學技術部
2021年11月29日
前 言
能源是攸關國家安全和發展的重點領域。世界百年未有之大變局和中華民族偉大復興的戰略全局，要求加快推進能源革命，實現能源高質量發展。 “碳達峰、碳中和”目標、經濟逆全球化勢頭、傳統產業數字化智能化轉型等新形勢、新動向、新要求為能源革命和高質量發展帶來新的機遇和挑戰。創新是引領能源發展的第一動力?？萍紱Q定能源未來，科技創造未來能源。加快推動能源技術革命，支撐引領能源高質量發展，并將能源技術及其關聯產業培育成帶動我國相關產業優化升級的新增長點，是貫徹落實“四個革命、一個合作”能源安全新戰略的重要任務。
“十四五”是“兩個一百年”奮斗目標的歷史交匯期，是加快推進能源技術革命的關鍵時期?！丁笆奈濉蹦茉搭I域科技創新規劃》（以下簡稱《規劃》）是 “十四五”我國推進能源技術革命的綱領性文件，與國家中長期科技規劃以及 “十四五”現代能源體系規劃、科技創新規劃、各專項規劃有機銜接、相互配合，緊密圍繞國家能源發展重大需求和能源技術革命重大趨勢，規劃部署重大科技創新任務?！兑巹潯诽岢隽?025年前能源科技創新的總體目標，圍繞先進可再生能源、新型電力系統、安全高效核能、綠色高效化石能源開發利用、能源數字化智能化等方面，確定了相關集中攻關、示范試驗和應用推廣任務，制定了技術路線圖，結合 “十四五 ”能源發展和項目布局，部署了相關示范工程，有效承接示范應用任務，并明確了支持技術創新、示范試驗和應用推廣的政策措施。
一、發展形勢
（一）世界能源科技發展形勢
當前，在能源革命和數字革命雙重驅動下，全球新一輪科技革命和產業變革方興未艾。能源科技創新進入持續高度活躍期，可再生能源、非常規油氣、核能、儲能、氫能、智慧能源等一大批新興能源技術正以前所未有的速度加快迭代，成為全球能源向綠色低碳轉型的核心驅動力，推動能源產業從資源、資本主導向技術主導轉變，對世界地緣政治格局和經濟社會發展帶來重大而深遠的影響。
世界各主要國家近年來紛紛將科技創新視為推動能源轉型的重要突破口，積極制定各種政策措施搶占發展制高點。美國近年來相繼發布了《全面能源戰略》《美國優先能源計劃》等政策，并出臺系列研發計劃，將 “科學與能源 ”確立為第一戰略主題，積極部署發展新一代核能、頁巖油氣、可再生能源、儲能、智能電網等先進能源技術，突出全鏈條集成化創新。歐盟在《歐洲綠色協議》中率先提出了構建碳中性經濟體的戰略目標，升級了戰略能源技術規劃（ SET-Plan），啟動了 “研究、技術開發及示范框架計劃”，構建了全鏈條貫通的能源技術創新生態系統。德國、英國、法國等分別組織了能源研究計劃、能源創新計劃、國家能源研究戰略等系列科技計劃，突出可再生能源在能源供應中的主體地位，搶占綠色低碳發展制高點。日本近年來出臺了《第五期能源基本計劃》《2050能源環境技術創新戰略》《氫能基本戰略》等戰略規劃，提出加快發展可再生能源，全面系統建設 “氫能社會”。
受政策驅動，可再生能源、非常規油氣、核能、儲能、智慧能源等領域諸多新興技術取得重大突破并跨越技術商業化臨界點，引領世界能源消費結構呈現非化石能源、煤炭、石油、天然氣“四分天下”，且非化石能源比重逐步擴大的新局面。全球能源技術創新主要呈現以下新動向、新趨勢。
一是可再生能源和新型電力系統技術被廣泛認為是引領全球能源向綠色低碳轉型的重要驅動，受到各主要國家的高度重視。面對日益嚴重的能源資源約束、生態環境惡化、氣候變化加劇等重大挑戰，全球主要國家紛紛加快了低碳化乃至 “去碳化 ”能源體系發展步伐。國際能源署預測可再生能源在全球發電量中的占比將從當前的約 25%攀升至 2050年的 86%。為有效應對可再生能源大規模發展給能源系統可靠性和穩定性帶來的新挑戰，美、歐等國積極探索發展包括先進可再生能源、高比例可再生能源友好并網、新一代電網、新型儲能、氫能及燃料電池、多能互補與供需互動等新型電力系統技術，開展了一系列形式多樣、場景各異的試驗示范工作。
二是非常規油氣技術掀起席卷全球的頁巖油氣革命，成功拓展油氣發展新空間，成為顛覆全球油氣供應格局的核心力量。美國從上世紀 70年代開始布局頁巖油氣技術攻關，經過數十年的持續探索，成功發展了旋轉導向鉆井、水平井分段壓裂等系統化的頁巖油氣開發技術，支撐美國油氣自給率持續提升，推動非常規油氣技術成為世界各國競爭的焦點。全球非常規油氣資源占油氣資源總量約 80%，可采資源量超過 80%分布于北美、亞太、拉美、俄羅斯 4大地區。在各相關國家的大力支持和推動下，全球非常規油氣技術不斷取得新突破、技術成熟度持續提升，正在推動全球油氣產業從常規油氣為主到常規與非常規油氣并重的重大轉變。
三是以更安全、更高效、更經濟為主要特征的新一代核能技術及其多元化應用，成為全球核能科技創新的主要方向。福島事故后，全球核電建設整體進入穩妥審慎發展階段，但核能技術創新的步伐并未減緩。美、俄、法等核電強國，憑借長期技術積累，瞄準更安全、更高效、更經濟等未來核能發展方向，不斷加大研發投入和政策支持，在三代和新一代核反應堆、模塊化小型堆、核能供熱等多元應用、先進核燃料及循環、在役機組延壽和智慧運維等方面開展了大量技術研發和試驗示范工作，為引領未來全球核能產業安全高效發展奠定了堅實基礎。
四是信息、交通等領域的新技術與傳統能源技術深度交叉融合，持續孕育興起影響深遠的新技術、新模式、新業態。美、歐、日等主要發達國家近年來在能源交叉融合技術方面開展了大量有益探索和實踐。大數據、云計算、物聯網、移動互聯網、人工智能、區塊鏈等為代表的先進信息技術與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場等環節深度融合，持續催生具有設備智能、多能協同、信息對稱、供需分散、系統扁平、交易開放等特征的智慧能源新技術、新模式、新業態。電動汽車及其網聯技術、氫燃料電池車等低碳交通技術，推動能源、交通、信息三大基礎設施網絡互聯互通、融合發展，正在開啟能源、交通、信息領域新的重大變革。
（二）我國能源科技發展形勢
我國已連續多年成為世界上最大的能源生產國、消費國和碳排放國。社會主義現代化強國建設的深入推進對能源供給、消費提出更高要求。在 “碳達峰、碳中和 ”目標、生態文明建設和“六穩六保 ”等總體要求下，我國能源產業面臨保安全、轉方式、調結構、補短板等嚴峻挑戰，對科技創新的需求比以往任何階段都更為迫切。經過前兩個五年規劃期，我國初步建立了重大技術研發、重大裝備研制、重大示范工程、科技創新平臺 “四位一體 ”的能源科技創新體系，按照集中攻關一批、示范試驗一批、應用推廣一批 “三個一批 ”的路徑，推動能源技術革命取得重要階段性進展，有力支撐了重大能源工程建設，對保障能源安全、促進產業轉型升級發揮了重要作用。
高比例可再生能源系統技術方面。風電、光伏技術總體處于國際先進水平，有力支撐我國風機、光伏電池產量和裝機規模世界第一。 10兆瓦級海上風電機組完成吊裝。晶硅電池、薄膜電池最高轉換效率多次創造世界紀錄，量產單多晶電池平均轉換效率分別達到 22.8%和 20.8%。太陽能熱發電技術進入商業化示范階段。水電工程建設能力和百萬千瓦級水電機組成套設計制造能力領跑全球。全面掌握 1000千伏交流、±1100千伏直流及以下等級的輸電技術。柔性直流輸電技術占領世界制高點，全球電壓等級最高的張北±500千伏柔性直流電網示范工程、烏東德水電送出±800千伏特高壓多端直流示范工程已投產送電。
油氣安全供應技術方面。常規油氣勘探開采技術達到國際先進水平，在國際油氣資源開發中具有明顯比較優勢。非常規和深海油氣勘探開發技術取得較大進步，建成一批國家級頁巖氣開發示范區，頁巖氣年產量超過 200億方，支撐我國成為北美之外首個實現頁巖氣規?；虡I開發的國家，自主研發建造的全球首座十萬噸級深水半潛式生產儲油平臺 “深海一號”投運。油氣長輸管線技術取得重大突破，電驅壓縮機組、燃驅壓縮機組、大型球閥和高等級管線鋼等核心裝備和材料實現自主化，有力保障了西氣東輸、中俄東線等長輸管線建設。千萬噸級 LNG項目、千萬噸級煉油工程成套設備已實現自主化。
核電技術方面。形成了較完備的大型壓水堆核電裝備產業體系。自主研發“華龍一號”和“國和一號”百萬千瓦級三代核電，主要技術和安全性能指標達到世界先進水平。自主研發的具有四代特征的高溫氣冷堆商業示范堆已投產發電，快中子堆示范項目已開工建設。模塊化小型堆、海洋核動力平臺等先進核反應堆技術正在抓緊攻關和示范。
化石能源清潔高效開發利用技術方面。年產 1000萬噸以上特厚煤層綜采與綜采放頂煤開采裝備、重介質選煤技術等煤炭開發利用技術裝備實現規模應用。煤礦瓦斯治理、災害防治技術水平顯著提升，百萬噸死亡率持續下降。具有自主知識產權的神華寧煤 400萬噸/年煤炭間接液化等一批煤炭深加工重大示范工程建成投產。國際首創的 135萬千瓦高低位布置超超臨界二次再熱機組投入運行，煤電超低排放水平進入世界領先行列。具有完全自主知識產權的 50MW燃氣輪機已實現滿負荷穩定運行。
能源新技術、新模式、新業態方面。主流儲能技術總體達到世界先進水平，電化學儲能、壓縮空氣儲能技術進入商業化示范階段。氫能及燃料電池技術迭代升級持續加速，推動氫能產業從模式探索向多元示范邁進。能源基礎設施智能化、能源大數據、多能互補、儲能和電動汽車應用、智慧用能與增值服務等領域創新十分活躍，各類新技術、新模式、新業態持續涌現，對能源產業發展產生深遠影響。
然而，與世界能源科技強國相比，與引領能源革命的要求相比，我國能源科技創新還存在明顯差距，突出表現為：一是部分能源技術裝備尚存短板。關鍵零部件、專用軟件、核心材料等大量依賴國外。二是能源技術裝備長板優勢不明顯。能源領域原創性、引領性、顛覆性技術偏少，綠色低碳技術發展難以有效支撐能源綠色低碳轉型。三是推動能源科技創新的政策機制有待完善。重大能源科技創新產學研 “散而不強 ”，重大技術攻關、成果轉化、首臺（套）依托工程機制、容錯以及標準、檢測、認證等公共服務機制尚需完善。
“十四五 ”是我國全面建設社會主義現代化國家新征程的第一個五年規劃期。進入新時期新階段，要充分發揮科技創新引領能源發展第一動力作用，立足能源產業需求，著眼能源發展未來，健全科技創新體系、夯實科技創新基礎、突破關鍵技術瓶頸，為推動能源技術革命，構建清潔低碳、安全高效的能源體系提供堅強保障。
二、總體要求和發展目標
（一）指導思想
以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，深入貫徹黨的十九大和十九屆二中、三中、四中、五中、六中全會精神，全面落實 “四個革命、一個合作 ”能源安全新戰略和創新驅動發展戰略，聚焦保障能源安全、促進能源轉型、引領能源革命和支撐 “碳達峰、碳中和 ”目標等重大需求，堅持創新在能源發展全局中的核心地位，統籌發展與安全，以實現能源科技自立自強為重點，以完善能源科技創新體系為依托，著力補強能源技術裝備 “短板 ”和鍛造能源技術裝備 “長板”，支撐增強能源持續穩定供應和風險管控能力，引領清潔低碳、安全高效的能源體系建設。
（二）基本原則
1. 補強短板，支撐發展。緊緊圍繞國家能源重大戰略需求，加強能源領域關鍵技術攻關，補強產業鏈供應鏈短板，逐步化解能源技術裝備領域存在的風險。
2. 鍛造長板，引領未來。牢牢把握能源技術革命趨勢，以綠色低碳為方向，加快推動前瞻性、顛覆性技術創新，鍛造長板技術新優勢，帶動產業優化升級。
3. 依托工程，注重實效。依托重大能源工程推進科技創新成果示范應用，加快推動科技成果轉化為現實生產力，切實發揮能源項目建設對科技創新的帶動作用。
4.協同創新，形成合力。與能源、科技等總體規劃以及各專項規劃統籌銜接，強化產業鏈創新鏈上下游聯合，加強各方支持政策協同，形成能源科技創新合力。
（三）發展目標
能源領域現存的主要短板技術裝備基本實現突破。前瞻性、顛覆性能源技術快速興起，新業態、新模式持續涌現，形成一批能源長板技術新優勢。能源科技創新體系進一步健全。能源科技創新有力支撐引領能源產業高質量發展。
——引領新能源占比逐漸提高的新型電力系統建設。先進可再生能源發電及綜合利用、適應大規模高比例可再生能源友好并網的新一代電網、新型大容量儲能、氫能及燃料電池等關鍵技術裝備全面突破，推動電力系統優化配置資源能力進一步提升，提高可再生能源供給保障能力。
——支撐在確保安全的前提下積極有序發展核電。三代大型壓水堆裝備自主化水平進一步提升，建立標準化型號和型號譜系。小型模塊化反應堆、（超）高溫氣冷堆、熔鹽堆、海洋核動力平臺等先進核能系統研發和示范有序推進。乏燃料后處理、核電站延壽等技術研究取得階段性突破。
——推動化石能源清潔低碳高效開發利用?！皟缮钜环?”、老油田提高采收率等油氣開發技術取得重大突破，有力支撐油氣穩產增產和產供儲銷體系建設。煤炭綠色智能開采、清潔高效轉化和先進燃煤發電技術保持國際領先地位，支撐做好煤炭 “大文章”。重型燃氣輪機研發與示范取得突破，各類中小型燃氣輪機裝備實現系列化。
——促進能源產業數字化智能化升級。先進信息技術與能源產業深度融合，電力、煤炭、油氣等領域數字化、智能化升級示范有序推進。能源互聯網、智慧能源、綜合能源服務等新模式、新業態持續涌現。
——適應高質量發展要求的能源科技創新體系進一步健全。政-產-學-研-用協同創新體系進一步健全，創新基礎設施和創新環境持續完善。圍繞國家能源重大需求和重點方向，優化整合并新建一批國家重點實驗室和國家能源研發創新平臺，有效支撐引領新興能源技術創新和產業發展。
三、重點任務
（一）先進可再生能源發電及綜合利用技術
聚焦大規模高比例可再生能源開發利用，研發更高效、更經濟、更可靠的水能、風能、太陽能、生物質能、地熱能以及海洋能等可再生能源先進發電及綜合利用技術，支撐可再生能源產業高質量開發利用；攻克高效氫氣制備、儲運、加注和燃料電池關鍵技術，推動氫能與可再生能源融合發展。
1.水能發電技術
（1）水電基地可再生能源協同開發運行關鍵技術
[集中攻關 ]研發基于氣象水文預報和流域綜合監測技術，防洪、發電、航運、供水、生態等綜合利用多目標協調，滿足安全穩定運行和市場需求的流域梯級水電站聯合調度技術；研發基于風光水儲多能互補、容量優化配置的新型水能資源評估與規劃技術，構建基于可再生能源發電預報預測技術的多能互補調度模型，支撐梯級水電、抽水蓄能電站與間歇性可再生能源互補協同開發運行。[示范試驗 ]研發并示范特高壓直流送出水電基地可再生能源多能互補協調控制技術；研究基于梯級水電站的大型儲能項目技術可行性及工程經濟性，適時開展工程示范。
（2）水電工程健康診斷、升級改造和災害防控技術
[示范試驗 ]開展大壩性態及庫區智能監測與巡查、大壩健康診斷技術研究及專用設備研發；突破結構增強、滲漏檢測與治理、增容改造、水下修復、金屬結構維護、大壩拆除和重建等升級改造技術。開展流域大型滑坡穩定性、致災機制與預警指標、滑坡災害監測體系、堰塞湖形成與潰決、滑坡災害風險防控等研究。示范滿足防災應急和維護檢修要求的高壩大庫放空關鍵技術。
2.風力發電技術
（3）深遠海域海上風電開發及超大型海上風機技術
[集中攻關 ]開展新型高效低成本風電技術研究，突破多風輪梯次利用關鍵技術，顯著提升風能捕獲和利用效率；突破超長葉片、大型結構件、變流器、主軸軸承、主控制器等關鍵部件設計制造技術，開發 15兆瓦及以上海上風電機組整機設計集成技術、先進測試技術與測試平臺；開展輕量化、緊湊型、大容量海上超導風力發電機組研制及攻關。 [示范試驗 ]突破深遠海域海上風電勘察設計及安裝技術，適時開展超大功率海上風電機組工程示范。研發遠海深水區域漂浮式風電機組基礎一體化設計、建造與施工技術，開發符合中國海洋特點的一體化固定式風機安裝技術及新型漂浮式樁基礎。
（4）退役風電機組回收與再利用技術
[應用推廣 ]開展退役風電機組整機回收與再利用工藝研究，重點突破葉片低成本破碎、有機材料高溫裂解、玻纖以及巴莎木循環再利用等技術，構建環境友好、資源節約的風電機組退役技術標準體系。
3.太陽能發電及利用技術
（5）新型光伏系統及關鍵部件技術
[集中攻關 ]研發大功率中壓全直流光伏發電系統技術與大功率直流升壓變換器，實現直流變換器電壓等級 30千伏及以上；突破大型光伏高效直流電解系統技術及萬安級高效率直流電解變換器；開展近海漂浮式光伏系統技術及高可靠性組件、部件技術研究。
（6）高效鈣鈦礦電池制備與產業化生產技術
[示范試驗 ]研制基于溶液法與物理法的鈣鈦礦電池量產工藝制程設備，開發高可靠性組件級聯與封裝技術，研發大面積、高效率、高穩定性、環境友好型的鈣鈦礦電池；開展晶體硅/鈣鈦礦、鈣鈦礦 /鈣鈦礦等高效疊層電池制備及產業化生產技術研究。
（7）高效低成本光伏電池技術
[示范試驗 ]開展隧穿氧化層鈍化接觸（TOPCon）、異質結（HJT）、背電極接觸（IBC）等新型晶體硅電池低成本高質量產業化制造技術研究；突破硅顆粒料制備、連續拉晶、N型與摻鎵 P型硅棒制備、超薄硅片切割等低成本規?；瘧眉夹g。開展高效光伏電池與建筑材料結合研究，研發高防火性能、高結構強度、模塊化、輕量化的光伏電池組件，實現光伏建筑一體化規?；瘧?。
（8）光伏組件回收處理與再利用技術
[示范試驗 ]研發基于物理法和化學法的晶硅光伏組件低成本綠色拆解、高價值組分高效環保分離技術裝備，開發新材料及新結構組件的環保處理技術和實驗平臺，高效回收和再利用退役光伏組件中銀、銅等高價值組分。
（9）太陽能熱發電與綜合利用技術
[集中攻關 ]開展熱化學轉化和熱化學儲能材料研究，探索太陽能熱化學轉化與其他可再生能源互補技術；研發中溫太陽能驅動熱化學燃料轉化反應技術，研制兆瓦級太陽能熱化學發電裝置。[應用推廣 ]開發光熱發電與其他新能源多能互補集成系統，發掘光熱發電調峰特性，推動光熱發電在調峰、綜合能源等多場景應用。
4.其他可再生能源發電及利用技術
（10）生物質能轉化與利用技術
[集中攻關 ]研發生物質煉廠關鍵核心技術，生物質解聚與轉化制備生物航空燃料等前沿技術，形成以生物質為原料高效合成 /轉化生產交通運輸燃料 /低碳能源產品技術體系。 [示范試驗 ]研發并示范多種類生物質原料高效轉化乙醇、定向熱轉化制備燃油、油脂連續熱化學轉化制備生物柴油等系列技術。突破多種原料預處理、高效穩定厭氧消化、氣液固副產物高值利用等生物燃氣全產業鏈技術，開展適合不同原料類型和區域特點的規?；锶細夤こ碳胺植际侥茉聪到y示范，提升生物燃氣工程的經濟性和穩定性。
（11）地熱能開發與利用技術
[集中攻關 ]突破高溫鉆井裝備儀器瓶頸，支撐水/干熱型地熱能資源開發；攻關中低溫地熱發電關鍵技術；開展高溫含水層儲能和中深層巖土儲能關鍵技術研究，實現余熱廢熱的地下儲能。 [示范試驗 ]突破干熱巖探測、壓裂及效果評價等關鍵技術，研發單井采熱系統、增強型地熱系統以及地面綜合梯級熱利用系統，開發干熱巖熱儲壓裂 -采熱 -用熱一體化優化設計平臺，開展干熱巖型地熱能開發利用工程示范。 [應用推廣 ]推廣含水層儲能、巖土儲能等跨季節地下儲熱技術利用，因地制宜推廣集地熱能發電、供熱（冷）、熱泵于一體的地熱綜合梯級利用技術。
（12）海洋能發電及綜合利用技術
[集中攻關 ]研發波浪能高效能量俘獲系統及能量轉換系統，突破惡劣海況下生產保障、錨泊等關鍵技術，實現深遠海波浪能高效、高可靠發電。 [示范試驗 ]突破兆瓦級波浪能發電、潮流能發電以及海洋溫差能發電等關鍵技術，開展海上綜合能源系統工程示范。
5.氫能和燃料電池技術
（13）氫氣制備關鍵技術
[集中攻關 ]突破適用于可再生能源電解水制氫的質子交換膜（PEM）和低電耗、長壽命高溫固體氧化物（SOEC）電解制氫關鍵技術，開展太陽能光解水制氫、熱化學循環分解水制氫、低熱值含碳原料制氫、超臨界水熱化學還原制氫等新型制氫技術基
礎研究。[示范試驗 ]開展多能互補可再生能源制氫系統最優容量配置研究，研發動態響應、快速啟停及調度控制等關鍵技術；建立可再生能源 —燃料電池耦合系統協同控制平臺；研發可再生能源離網制氫關鍵技術；開展多應用場景可再生能源 -氫能的綜合能源系統示范。
（14）氫氣儲運關鍵技術
[集中攻關 ]突破 50MPa氣態運輸用氫氣瓶；研究氫氣長距離管輸技術；開展安全、低能耗的低溫液氫儲運，高密度、輕質固態氫儲運，長壽命、高效率的有機液體儲運氫等技術研究。[示范試驗 ]開展純氫/摻氫天然氣管道及輸送關鍵設備安全可靠性、經濟性、適應性和完整性評價，開展天然氣管道摻氫示范應用；研發大規模氫液化、氫儲存示范裝置。
（15）氫氣加注關鍵技術
[示范試驗 ]研制低預冷能耗、滿足國際加氫協議的 70MPa加氫機和高可靠性、低能耗的 45MPa/90MPa壓縮機等關鍵裝備，開展加氫機和加氫站壓縮機的性能評價、控制及壽命快速測試等技術研究，研制 35MPa/70MPa加氫裝備以及核心零部件，建成加氫站示范工程。
（16）燃料電池設備及系統集成關鍵技術
[示范試驗 ]開展高性能、長壽命質子交換膜燃料電池（PEMFC）電堆重載集成、結構設計、精密制造關鍵技術研究；突破固體氧化物燃料電池（SOFC）關鍵技術，掌握系統集成優化設計技術及運行特性與負荷響應規律；完善熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）電池堆堆疊、功率放大等關鍵技術，掌握百千瓦級熔融碳酸鹽燃料電池集成設計技術。開展多場景下燃料電池固定式發電及分布式供能示范應用。
（17）氫安全防控及氫氣品質保障技術
[集中攻關 ]開展臨氫環境下臨氫材料和零部件氫泄漏檢測及危險性試驗研究，研制快速、靈敏、低成本氫傳感器和氫氣微泄漏監測材料，研發氫氣燃燒事故防控與應急處置技術裝備；開展工業副產氫純化關鍵技術研究。
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（二）新型電力系統及其支撐技術
加快戰略性、前瞻性電網核心技術攻關，支撐建設適應大規?？稍偕茉春头植际诫娫从押貌⒕W、源網荷雙向互動、智能高效的先進電網；突破能量型、功率型等儲能本體及系統集成關鍵技術和核心裝備，滿足能源系統不同應用場景儲能發展需要。
1.適應大規模高比例新能源友好并網的先進電網技術
（1）新能源發電并網及主動支撐技術
[集中攻關 ]開展新能源功率高精度預測技術研究，突破新能源發電參與電網頻率/電壓/慣量調節的主動支撐控制、自同步控制、寬頻帶振蕩抑制等關鍵技術，研發“云-邊”協同的新能源主動支撐智能控制和在線評價系統，提升并網安全性。 [示范試驗 ]研究并示范無常規電源支撐的新能源直流外送基地主動支撐技術；研究并示范新能源孤島直流接入的先進協調控制技術，實現純電力電子網絡穩定運行；突破中壓并網逆變器和光伏高效穩定直流匯集等關鍵技術，開展新型高效大容量光伏并網技術示范。
（2）電力系統仿真分析及安全高效運行技術
[集中攻關 ]研發電力電子設備 /集群精細化建模與高效仿真技術，更大規模和更高精度的交直流混聯電網仿真技術，建立智能化計算分析鏡像系統，突破具有經濟運行與安全穩定自我感知能力的源網荷儲多元接入的多級調度協同、廣域協調安全穩定控制技術，實現復雜運行環境下電網運行特性的深度認知和運行趨勢的有效把握；開展新型電力系統網絡結構模式和運行調度、控制保護方式，直流電網系統運行關鍵技術，以及高比例新能源和高比例電力電子裝備接入電網穩定運行控制技術研究，提升電網安全穩定運行水平；開展電力系統遭受嚴重自然災害、物理攻擊、網絡攻擊等非常規安全風險識別及防范研究，提高非常規狀態電網安全穩定防御和應急處理能力。
（3）交直流混合配電網靈活規劃運行技術
[集中攻關 ]開展多電壓等級交直流混合配電網靈活組網模式研究，掌握源網荷儲精準匹配、整流逆變合理布局的新型配電網規劃技術，研制多端差動保護、區域故障快速處理等裝置及直流配用電裝備，突破大規模隨機性負荷、間歇性分布式電源和大規模分布式儲能接入下，中低壓配電網源網荷儲組網協同運行控制及市場運營關鍵技術，實現配電網大規模分布式電源有序接入、靈活并網和多種能源協調優化調度，有效提升配電網的韌性和運行效率。
（4）新型直流輸電裝備技術
[集中攻關 ]開展交直流協調控制快速保護以及多饋入直流系統換相失敗綜合防治技術研究，研制新型換流器、新型直流斷路器、DC/DC變換器、直流故障限流器、直流潮流控制器、有源濾波器、可控消能裝置等設備。
（5）新型柔性輸配電裝備技術
[集中攻關 ]研制過電壓抑制與監測、主動電壓支撐、暫態潮流調控、故障電流限制、振蕩動態阻尼、低頻輸電、柔性變電站、新型無功補償、有源調壓、混合濾波等裝備，開展面向新型電力系統應用的新型電力電子拓撲結構和控制等關鍵技術研究。
（6）源網荷儲一體化和多能互補集成設計及運行技術
[示范試驗 ]開展源網荷儲一體化和風光火（儲）、風光水（儲）、風光儲一體化規劃與集成設計研究，掌握場站級高電壓穿越和次同步振蕩抑制技術；研究儲能充放電最優策略與聚合控制理論，建立工業園區級智慧能源系統一體化解決方案，形成規?；腔劭烧{資源；研究電動汽車與電網能量雙向交互調控策略，構建電動汽車負荷聚合系統，實現電動汽車與電網融合發展；開發適應新能源匯集輸送的多端柔性直流輸電、輸電線路動態增容等關鍵技術，實現源網荷儲廣域靈活調節、安全穩定和經濟運行多目標協調控制。
（7）大容量遠海風電友好送出技術
[集中攻關 ]突破大容量海上風電機組的全工況模擬及并網試驗關鍵技術裝備，研制風電機組干式升壓變壓器，突破遠海風電全直流以及低頻輸電系統設計關鍵技術。 [示范試驗 ]開展遠海風電柔直接入關鍵技術、裝備及運維技術研究，突破大容量直流海纜及附件材料設計及制造技術，掌握緊湊化、輕型化海上平臺設計關鍵技術，并進行示范應用。
2.儲能技術
（8）能量型 /容量型儲能技術裝備及系統集成技術
[集中攻關 ]針對電網削峰填谷、集中式可再生能源并網等儲能應用場景，開展大容量長時儲能器件與系統集成研究；研發長壽命、低成本、高安全的鋰離子電池，突破鉛碳電池專用模塊均衡和能量管理技術，開展高功率液流電池關鍵材料、電堆設計以及系統模塊的集成設計等研究，研發鈉離子電池、液態金屬電池、鈉硫電池、固態鋰離子電池、儲能型鋰硫電池、水系電池等新一代高性能儲能技術，開發儲熱蓄冷、儲氫、機械儲能等儲能技術。 [示范試驗 ]開展 GWh級鋰離子電池、大規模壓縮空氣儲能電站和高功率液流電池儲能電站系統設計與示范。
（9）功率型 /備用型儲能技術裝備與系統集成技術
[集中攻關 ]針對增強電網調頻、平滑間歇性可再生能源功率波動以及容量備用等儲能應用場景，開展長壽命大功率儲能器件和系統集成研究；開展超導、電介質電容器等電磁儲能技術攻關，研發電化學超級電容器、高倍率鋰離子電池等各類功率型儲能器件；研發大功率飛輪材料以及高速軸承等關鍵技術，突破大功率飛輪與高慣性同步調相機集成關鍵技術，以及 50MW級基于飛輪的高慣性同步調相機技術。 [示范試驗 ]推動 10MW級超級電容器、高功率鋰離子電池、兆瓦級飛輪儲能系統設計與應用示范。
（10）儲能電池共性關鍵技術
[集中攻關 ]開展基于儲能電池單體和模組短時間測試數據預測長日歷壽命的實驗驗證和模擬仿真研究，實現儲能電池 25年以上的循環壽命及健康狀態快速監測和評價；開展低成本可修復再生的新型儲能電池技術研究，研發退役電池剩余價值評估、單體電池自動化拆解和材料分選技術，實現電池修復、梯次利用、回收與再生；推動儲能單體和系統的智能傳感技術研究；推動儲能電池全壽命周期的安全性檢測、預警和防護研究；開展基于正向設計，適合梯次利用的動力電池設計與制造，以及梯次利用場景分析、快速分選、系統集成和運維等關鍵技術研究。[示范試驗]研發電化學儲能系統安全預警、系統多級防護結構及材料等關鍵技術，示范大型鋰電池儲能電站的整體安全性設計、能量智能管控及運維、先進冷卻及消防等關鍵技術。
（11）大型變速抽水蓄能及海水抽水蓄能關鍵技術
[示范試驗 ]研制大型變速抽水蓄能機組水泵水輪機、發電電動機、交流勵磁系統、繼電保護系統、計算機監控系統、調速系統等關鍵設備，研制發電電動機出口斷路器等高壓開關設備，建立變速抽水蓄能技術體系。突破海水抽水蓄能電站應對海上惡劣天氣的發電調度、水庫和地下水防滲、發電機組抗附著和抗腐蝕、進水口和尾水系統防海浪等關鍵技術，適時開展工程示范。
（12）分布式儲能與分布式電源協同聚合技術
[集中攻關 ]開展分布式儲能系統協同聚合研究，提出多點布局儲能系統的聚合方法，掌握多點布局儲能系統聚合調峰、調頻及緊急控制系列理論與成套技術，實現廣域布局的分布式儲能、儲能電站的規?；簠f同聚合；開展島嶼可再生能源開發與智能微網關鍵技術攻關。 [應用推廣 ]突破分布式儲能與分布式電源協同控制和區域能源調配管理技術，提高配電網對分布式光伏的接納；研發基于區塊鏈技術的分布式儲能多元市場化交易平臺，推廣基于區塊鏈共享儲能應用技術。
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圍繞提升核電技術裝備水平及項目經濟性，開展三代核電關鍵技術優化研究，支撐建立標準化型號和型號譜系；加強戰略性、前瞻性核能技術創新，開展小型模塊化反應堆、（超）高溫氣冷堆、熔鹽堆等新一代先進核能系統關鍵核心技術攻關；開展放射性廢物處理處置、核電站長期運行、延壽等關鍵技術研究，推進核能全產業鏈上下游可持續發展。
1.核電優化升級技術
（1）三代核電技術型號優化升級
[示范試驗 ]開展三代核電在工程建設及運行過程中涉及的設備、工藝、布置和施工等關鍵技術優化研究，進一步提高機組安全性、經濟性、廠址適應能力和設備可靠性，支撐建立具有完全自主知識產權的三代核電標準化型號和型號譜系。 [應用推廣 ]結合國際市場要求，開展型號適應性研發，支撐設計審查認證及取證；持續開展核電廠設計優化和先進技術研究，助力自主三代核電批量化發展及在國際市場推廣應用。
（2）核能綜合利用技術
[示范試驗 ]開展核能供熱（冷）方案優化及安全設計原則、核能海水淡化低溫閃蒸等核心設備以及核能制氫工藝方案等關鍵技術研究，研究核能與風電、光伏、儲能、氫能等的多能互補形式，優化完善以核電廠為核心的綜合能源系統方案及運營技術，推動核能梯級利用，提高核能綜合利用效率。
2.小型模塊化反應堆技術
（3）小型智能模塊化反應堆技術
[示范試驗 ]開展小型智能模塊化反應堆技術以及先進熱交換、監測、材料、軟件體系和安全性等關鍵技術研究，突破核心技術裝備，完成先進模塊化小型反應堆典型項目一體化與智能化設計，滿足在園區、海島、基地、礦區等多場景工程應用條件，適時開展小型模塊化反應堆核能綜合利用工程示范。
（4）小型供熱堆技術
[示范試驗 ]開展供熱堆系統設計、燃料組件、試驗驗證等關鍵技術研究，突破關鍵設備技術，實現小型供熱堆設計、裝備、建造和配套體系的標準化，適時開展小型堆供熱商用示范。
（5）浮動堆技術
[集中攻關 ]開展浮動式反應堆裝置總體技術方案等關鍵技術研究，研制滿足海洋條件和小型化要求的關鍵設備，健全海上浮動堆標準規范體系。
（6）移動式反應堆技術
[集中攻關 ]開展輕型、智能核電源裝置設計與關鍵技術研究，突破移動式反應堆關鍵共性技術，開展氣冷微堆、微型壓水堆、熱管反應堆等型號總體方案設計及關鍵核級設備研制，完成相關試驗驗證，形成具備可移動能力的先進核電源裝置方案。
3.新一代核電技術
（7）（超）高溫氣冷堆技術
[集中攻關 ]開展高溫氣冷堆主氦風機電磁軸承等關鍵設備優化改造，突破多模塊協調控制技術；研制超高溫氣冷堆關鍵設備，研發（超）高溫堆“熱-電-氫”多聯產應用技術，形成（超）高溫氣冷堆多用途應用技術方案。
（8）釷基熔鹽堆技術
[集中攻關 ]建設 20MWe小型模塊化釷基熔鹽研究堆及科學設施，探究堆內燃料鹽、出堆燃料鹽和處理后燃料鹽中錒系元素和裂變產物的存在形式和轉化規律，建立熔鹽堆材料失效評估、壽命預測標準方法，完成釷基熔鹽堆與發電系統耦合技術的研發與驗證。
4.全產業鏈上下游可持續支撐技術
（9）放射性廢物處理處置關鍵技術
[集中攻關 ]開展放射性廢物綜合處理等研究，研發完善等離子熔融、蒸汽重整等廢物處理關鍵技術；建立廢物綜合處理最優化技術體系和核電機組長期運行廢物處理方案，建設中低放廢物的處置場。
（10）核電機組長期運行及延壽技術
[集中攻關 ]開展核電廠長周期安全可靠運行策略研究，突破核電廠復雜嚴苛條件下的智能翻新、設備整體更換、多功能遠程操控、老化（故障）在線監測等關鍵技術，研制定位、切割、焊接與金屬粉塵收集等智能化專用裝備，并構建三維仿真模型和全生命周期大數據系統；研究核電廠關鍵設備更換后長期運行的可行性及實施路徑。[示范試驗 ]開展結構完整性檢測與評價、關鍵部件材料快中子輻照損傷評價、一回路重要鎳基合金部件及主管道材料性能退化行為預測、智能化核設施健康管理監測、輻照脆化熱退火老化緩解等核電機組老化與壽命管理基礎性和應用性技術研究，建立運行許可證延續技術體系和老化管理大綱技術體系。
（11）核電科技創新重大基礎設施支撐技術
[集中攻關 ]加快反應堆熱工水力、嚴重事故機理等先進理論研究成果的試驗驗證技術攻關，支撐高水平臺架和研究設施的建設與升級。
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聚焦增強油氣安全保障能力，有效支撐油氣勘探開發和天然氣產供銷體系建設，開展納米驅油、 CO2驅油、精細化勘探、智能化注采等關鍵核心技術攻關，提升低滲透老油田、高含水油田以及深層油氣等陸上常規油氣的采收率和儲量動用率；推動深層頁巖氣、非海相非常規天然氣、頁巖油和油頁巖勘探開發技術攻關，研發天然氣水合物試采及脫水凈化技術裝備；突破輸運、煉化領域關鍵瓶頸技術，提升油氣高效輸運技術能力，完善下游煉化高端產品研發體系。聚焦煤炭綠色智能開采、重大災害防控、分質分級轉化、污染物控制等重大需求，形成煤炭綠色智能高效開發利用技術體系。研發一批更高效率、更加靈活、更低排放的煤基發電技術，鞏固煤電技術領先地位。突破燃氣輪機設計、試驗、制造、運維檢修等瓶頸技術，提升燃氣發電技術水平。
1.油氣安全保障供應技術 ——陸上常規油氣勘探開發技術
（1）低滲透老油田大幅提高采收率技術
[示范試驗 ]完善納米驅油開發理論，研發表征評價技術裝備，發展第二代納米驅油技術；突破陸相沉積低滲透油藏 CO2驅油提高采收率工程配套技術；開展低滲透油田納米驅油、 CO2驅油工業化示范，提高我國低滲透老油田原油采收率。
（2）高含水油田精細化 /智能化分層注采技術
[示范試驗 ]開展水驅、聚驅分層開采實時監測與控制技術研究，建立油藏與工程一體化的智能分層開采精細管理系統，開展精細化/智能化分層注采工程示范，提高高含水油田原油采收率。
（3）深層油氣勘探目標精準描述和評價技術
[集中攻關 ]揭示深層-超深層油氣成藏機理，建立以巖相古地理重建、規模儲層分布預測、資源潛力評價為核心的深層油氣成藏有效性評價方法，形成深層油氣勘探地質理論與地球物理評價技術體系，為深層油氣勘探突破和增產提供支撐。
——非常規油氣勘探開發技術
（4）深層頁巖氣開發技術
[示范試驗 ]開展深層頁巖氣儲層特征、工程條件及有效開發一體化研究，掌握深層頁巖氣“甜點區”評價技術，探明深部原位賦存環境下頁巖原位力學行為演化，突破頁巖儲層高溫、高壓和高應力水平井多段壓裂技術，支撐埋深 3500～4500米頁巖氣的經濟有效開發。
（5）非海相非常規天然氣開發技術
[示范試驗 ]開展陸相、海陸過渡相頁巖氣、致密氣和煤層氣富集機理與分布規律研究，掌握非常規氣 “甜點區”評價技術，攻關穿層體積壓裂及壓后排采關鍵技術，研發井筒合采工具，開展 CO2增能復合壓裂工藝技術應用，建立非海相非常規天然氣開發行業標準與規范體系，支撐壓裂水平井平均單井累計產氣量達到 6000萬立方米以上。
（6）陸相中高成熟度頁巖油勘探開發技術
[示范試驗 ]開展微納米孔喉系統表征、流體賦存機理與可動性評價、“人工油氣藏”開發、產能動態評價等關鍵技術研究，開展“甜點區”評價和“井工廠”體積壓裂技術示范，形成陸相中高成熟度頁巖油富集理論與效益勘探開發配套技術體系。
（7）中低成熟度頁巖油和油頁巖地下原位轉化技術
[集中攻關 ]突破原位轉化機理與選區評價、低成本鉆完井、高效加熱、儲層改造、體系封閉、高溫高硫化氫安全環保采油等關鍵技術，建立全過程精細化生態環境保護技術體系，開展原位轉化開發先導試驗研究，支撐中低成熟度頁巖油和油頁巖進入商業開發階段。
（8）地下原位煤氣化技術
[集中攻關 ]開展地下原位煤氣化地質評價選址、氣化爐建造、氣化運行控制、地面集輸處理、產出氣綜合利用等技術攻關及井下高溫工具研制，研發物理模擬裝置和數值模擬系統，構建地質工程一體化評價開發技術體系并形成標準規范，為中深層地下原位煤氣化先導試驗奠定基礎。
（9）海域天然氣水合物試采技術及裝備
[集中攻關 ]建立天然氣水合物資源評價、富集區地球物理預測、地質建模與開發潛力評價技術體系，研發水合物儲層-井筒-輸送全流程優化設計軟件平臺，突破海域天然氣水合物水平井開發、流動保障、試采管柱與舉升、脫水凈化等關鍵技術，完善試采設計方案，支撐海域天然氣水合物單井日產氣量提升至 3～5萬立方米。
——油氣工程技術
（10）地震探測智能化節點采集技術與裝備
[集中攻關 ]開展 MEMS數字傳感技術、基于 LoRa架構的陸上節點自適應組網技術研究，研制陸上、海洋智能化節點地震采集系統，實現百萬道級全數字地震探測和深海穩定可靠采集。 [應用推廣 ]應用高精度可控震源智能系統，實現智能化、網絡化的高效作業管理；建設海洋地震采集裝備制造及檢測平臺，應用海洋地震勘探系統地震拖纜、控制與定位、綜合導航、氣槍震源控制等核心裝備并裝配三維地震物探船，支撐海洋地震勘探技術裝備在海洋深水油氣勘探開發的推廣應用。
（11）超高溫高壓測井與遠探測測井技術與裝備
[集中攻關 ]突破耐高溫芯片、耐高壓結構材料、高性能傳感器等關鍵技術，形成 230℃/170MPa以上超高溫高壓快速成像和井旁/井地/井間遠探測測井技術裝備，配套采集處理解釋軟件與刻度裝置等技術，解決復雜油氣藏的深遠精細測量與評價技術難題。[應用推廣 ]開展高可靠快速與成像、全域成像、隨鉆成像等儀器系列優化升級和地質適應性研究，推進地層成像測井成套裝備的規?；瘧?，持續提升國產高端測井裝備核心競爭力。
（12）抗高溫抗鹽環保型井筒工作液與智能化復雜地層窄安全密度窗口承壓堵漏技術
[集中攻關 ]開展井筒工作液抗高溫穩定機理、復雜地層井漏及井壁失穩機理研究，建立工作液超高溫評價方法和防漏堵漏評價方法，研制≥240℃環保型工作液、響應型堵漏材料等關鍵材料，減小井筒工作液在井漏時對環境的污染，提高一次堵漏成功率，降低井漏損失時間和單井漏失量。
（13）高效壓裂改造技術與大功率電動壓裂裝備
[應用推廣 ]研發地質工程一體化壓裂優化設計平臺，完善長水平井油氣高效體積壓裂、智能壓裂和高密度 “井工廠”多井多縫立體壓裂工藝和二次完井及重復壓裂關鍵技術，研制分布式光纖監測技術與裝備、智能材料、大功率電動壓裂裝備及工具，實現超 3000米水平段水平井高效體積壓裂工藝與車載式全電動壓裂裝備的推廣應用。
（14）地下儲氣庫建庫工程技術
[集中攻關 ]開展復雜油氣藏建庫庫容空間高效利用及儲氣庫監測技術研究，研制大型儲氣庫用離心壓縮機關鍵核心部件及新型節能大規模天然氣烴水吸附處理裝置，構建儲氣庫地質體 -井筒-地面一體化完整性評價體系并形成儲氣庫完整性管理標準及規范，全面支撐國內復雜地質條件儲氣庫大規模建設及安全運行。
——管輸技術
（15）新一代大輸量天然氣管道工程建設關鍵技術與裝備
[示范試驗 ]研制 18兆瓦天然氣管道集成式壓縮機、智能化單槍雙絲/雙槍四絲自動焊機、鋼管、彎管、管件和配套高壓球閥等核心裝備。
（16）特種專用橡膠技術
[集中攻關 ]開展氫化丁腈橡膠、梯度阻尼橡膠、長鏈支化稀土順丁橡膠分子設計及制備技術研究，突破合成工藝及控制技術，研制耐油氫化丁腈橡膠復合材料、寬溫域寬頻率高阻尼消聲瓦用復合材料，完成稀土順丁橡膠高性能輪胎試制，形成氫化丁腈橡膠產品生產線、梯度阻尼橡膠穩產和長鏈支化稀土順丁橡膠成套技術。
（17）高端潤滑油脂技術
[集中攻關 ]開展多元醇酯、烷基萘、硅烴、低聚抗氧劑等高端潤滑材料構效關系和高選擇性合成技術研究，研制硅烴基空間潤滑油、高性能航空渦輪發動機潤滑油、超寬溫通用航空潤滑脂等高尖端潤滑油脂產品，為高端潤滑油脂、多元醇酯、長鏈烷基萘等基礎油工業級批量化試生產建立條件。
（18）分子煉油與分子轉化平臺技術
[示范試驗 ]開展分子煉油機理研究，突破分子表征、先進分離、模擬放大、分子重構、智能控制等關鍵技術，構建產品結構靈活調整的石油分子轉化平臺，實現傳統煉廠多產化工料或多產航煤兼顧化工料，增強傳統煉廠產品結構調變能力。
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（19）煤礦智能開采關鍵技術與裝備
[集中攻關 ]研制智能實時隨機超前探測技術，支撐 “透明礦井”所要求的地質保障體系建設；研發井筒機械破巖智能建設、綜采設備精準定位與導航、綜采設備群智能自適應協同推進、井下智能網聯無軌輔助運輸等關鍵技術裝備，開發適應煤礦各類巷道條件的智能化快速掘進成套技術裝備，提高掘進效率，減少作業人員。
（20）煤炭綠色開采和廢棄物資源化利用技術
[集中攻關 ]研發采空沉陷動態監測技術、矸石等固體廢棄物充填采煤技術、地表生態修復、煤水資源一體化利用技術，改善礦區生態環境；開展關閉礦井資源挖潛再利用、采空區封存 CO2技術研究，實現關閉礦井資源的深度開發。 [示范試驗 ]研發煤矸石、煤泥、粉煤灰高效利用技術，開展礦區典型大宗固廢資源化利用示范；建設煤礦地下水、低濃度瓦斯、井下廢熱等低位熱能利用技術示范工程；開展煤火區滅火、治理區綠色生態修復研究，開展地下煤火熱能利用與生態恢復綜合示范。
（21）煤礦重大災害及粉塵智能監控預警與防控技術
[集中攻關 ]研究工程擾動下深部原位巖石力學行為，突破深部強采動大變形圍巖控制、沖擊地壓智能防控技術；開展深部工程結構圍巖地層改性、深度高地應力采場圍巖綜合控制等技術研究；研制井下極端復雜環境下多功能、高精度、低功耗智能感知設備，研發井下海量多源異構數據的高效分析處理與智能預測技術，實現重大災害事故風險識別、預測與預報預警； [示范試驗 ]突破采掘面粉塵控制與凈化、呼吸性粉塵濃度連續在線監測、粉塵危害精確預警等關鍵技術，開發大容塵量和強耐濕性的送風過濾式個體防護設備，實現粉塵高效防控。
（22）煤炭及共伴生資源綜合開發技術
[集中攻關 ]開展精確探明煤系地層的煤、油、非常規天然氣、稀有金屬、水等疊置資源賦存條件，精準定量確定開發模式研究，實現煤炭及共伴生資源的有效開發。 [示范試驗 ]開展煤系“三氣”（煤層氣、頁巖氣、致密砂巖氣）綜合開發、礦區煤層氣分布式經濟高效利用技術研究，推進煤礦區煤層氣開發與瓦斯治理協同示范。
——煤炭清潔高效轉化技術
（23）煤炭精準智能化洗選加工技術
[示范試驗 ]研發旋流場重介質精準分選、界面調控增強選擇性浮選、煤泥水高效固液分離等關鍵技術裝備，突破工藝參數和產品質量高精度在線檢測及預測技術，形成煤炭精確分選技術工藝及裝備；突破自適應原煤性質全流程智能控制、數字孿生運維等技術，構建智能化選煤技術體系。
（24）新型柔性氣化和煤與有機廢棄物協同氣化技術
[集中攻關 ]開發適宜于油氣聯產的大型柔性氣化爐技術，提高甲烷產率、減少污水排放量，實現低階煤的清潔高效利用。 [示范試驗 ]開展水煤（焦）漿與煉廠廢棄物共氣化技術研發與示范，協同處理煉廠含油污泥、廢油漿等廢棄物；開展 3000噸/天粉煤加壓氣化技術研發與示范，解決高灰分、高灰熔點煤清潔高效氣化難題。
（25）煤制油工藝升級及產品高端化技術
[集中攻關 ]突破煤炭分級液化的溫和加氫液化、殘渣熱解、固體殘渣 -廢水共氣化等關鍵技術，提高煤制油的過程能效、油品收率和油品品質；研發百萬噸級煤油共加氫制芳烴、航空燃料等高品質特種燃料油成套技術。 [應用推廣 ]優化升級超百萬噸級大型煤炭間接液化成套技術裝備，進一步開發汽油等超清潔液體燃料生產技術。
（26）低階煤分質利用關鍵技術
[集中攻關 ]突破煤焦油深加工制取化工新材料技術。 [示范試驗 ]開展百萬噸級低階煤熱解及產品深加工、萬噸級粉煤熱解與氣化耦合一體化等技術裝備工程示范，推進低階煤分質利用。
（27）煤轉化過程中多種污染物協同控制技術
[集中攻關 ]突破低成本炭基催化劑制備、新型脫硫脫硝反應器及原位再生等關鍵技術裝備，形成適于工業爐窯煙氣多種污染物協同凈化成套技術；突破煤化工高鹽、高濃、難降解有機廢水深度處理工藝技術，形成煤化工轉化過程中廢水協同凈化技術。
——先進燃煤發電技術
（28）先進高參數超超臨界燃煤發電技術
[集中攻關 ]開展 700℃等級高溫合金材料及關鍵高溫部件的制造、加工、焊接、檢驗等關鍵技術研究。[示范試驗 ]研發 650℃等級蒸汽參數的超超臨界機組高溫材料生產及關鍵高溫部件的制造技術，開展關鍵高溫部件損傷機理研究，開發高溫段鍋爐管道及集箱、主蒸汽管道和汽輪機高壓轉子等高溫部件產業化制造技術，突破高溫部件應用的同種 /異種焊接、冷熱加工和熱處理等關鍵技術，開展 650℃等級超超臨界燃煤發電機組工程示范。
（29）高效超低排放循環流化床鍋爐發電技術
[示范試驗 ]開展循環流化床鍋爐爐內石灰石深度脫硫以及 NOx超低排放機理基礎研究，優化大型循環流化床鍋爐的物料流態、水動力和傳熱、均勻布風、受熱面壁溫偏差控制以及受熱面布置等設計，突破高效、低成本的超低排放循環流化床鍋爐發電關鍵技術，實現鍋爐爐膛出口 NOx、SO2基本達到超低排放限值要求，大幅降低循環流化床鍋爐的污染物控制成本，適時開展工程示范。
（30）超臨界 CO2（S-CO2）發電技術
[集中攻關 ]開展 S-CO2基礎物性研究、閉式熱力循環以及發電系統集成優化等關鍵技術研究，掌握適配不同熱源的 S-CO2發電系統及關鍵設備設計制造技術。 [示范試驗 ]研制 S-CO2（閉式）燃煤鍋爐、透平、壓縮機、高效換熱器等關鍵設備，開展 10～50MW級 S-CO2發電工程示范及驗證。
（31）整體煤氣化蒸汽燃氣聯合循環發電（ IGCC）及燃料電池發電（ IGFC）系統集成優化技術
[示范試驗 ]研究提升 IGCC聯產制氫、靈活性發電等技術；研發 IGFC系統高溫換熱器、高溫風機、純氧燃燒器等關鍵裝備，開展系統集成優化、系統動態特性、發電系統控制及連鎖控制策略等關鍵技術研究，開發優化尾氣純氧燃燒及 CO2捕集技術，適時開展工程示范及驗證。
（32）高效低成本的 CO2捕集、利用與封存（CCUS）技術
[集中攻關 ]研發新一代高效、低能耗的 CO2捕集技術和裝置，提高碳捕集系統的經濟性；開展 CO2驅油驅氣、 CO2合成碳酸脂、聚碳等資源化、能源化利用技術研究；突破 CO2封存監測、泄漏預警等核心技術；研發碳捕集轉化利用系統與各種新型發電系統耦合集成技術。 [示范試驗 ]開展百萬噸級燃燒后 CO2捕集、利用與封存全流程示范。
（33）老舊煤電機組延壽及靈活高效改造技術
[示范試驗 ]建立臨近設計壽命的燃煤機組運行狀態、機組系統和主輔設備性能、主要金屬部件壽命等評估方法體系，結合節能提效和靈活性提升等需求，研究延壽改造與節能提效改造、靈活性提升改造等集成的綜合改造技術，建立煤電機組延壽運行期間主要金屬部件服役狀態診斷、監測與壽命管理技術體系，開展工程示范及驗證。
（34）燃煤電廠節能環保、靈活性提升及耦合生物質發電等改造技術
[應用推廣 ]推廣先進成熟的節能提效、超低排放、深度節水、廢水零排放、固廢減量及綜合利用技術；因地制宜推廣低壓缸零出力、加裝蓄熱裝置、火-儲聯合調頻等火電靈活性提升改造技術；因地制宜推廣燃煤耦合農林廢棄物、市政污泥、生活垃圾等發電技術，進一步提高現役燃煤電廠耦合生物質發電技術水平。
3.燃氣發電技術
（35）燃氣輪機非常規燃料燃燒技術
[集中攻關 ]研發以煤氣化合成氣、高爐煤氣、焦爐煤氣等低熱值氣體為燃料的燃氣輪機安全穩定燃燒技術，開展摻氫燃氣輪機設計、制造、試驗及穩定低排放燃燒技術研究，掌握適應輕柴油和天然氣雙燃料的燃氣輪機穩定切換燃燒技術，針對伴生氣、富氫合成氣、輕柴油等非常規燃料開展相應機型燃氣輪機的多領域應用。
（36）中小型燃氣輪機關鍵技術
[示范試驗 ]突破中小型驅動燃機設計和制造技術，完善關鍵部件和整機的試驗驗證能力，推動自主驅動燃機示范應用；研發分布式能源系列燃機，突破各類型燃機設計和驗證技術，建設完善具有一定通用性的中、小、微型燃機試驗平臺，滿足各類型燃機試驗需求，推進中小型燃機示范應用。
（37）重型燃氣輪機關鍵技術
[示范試驗 ]突破重型燃氣輪機自主設計、燃燒室、透平熱端部件、控制系統、壽命評估及運維檢修服務等關鍵瓶頸技術，研制具有完全自主知識產權的 300MW等級的 F級燃氣輪機；開展 50～70MW等級原型機自主開發、制造和試驗等關鍵技術研發；突破重型燃氣輪機透平葉片毛坯的自主設計、鑄造及檢測技術，開展引進型 F級、 H級重型燃氣輪機熱端部件、控制系統、運維檢修服務創新示范及工程驗證，形成基本完整的自主知識產權重型燃機設計體系以及相應規范、軟件和數據庫。
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[集中攻關 ]開展能源領域專用的傳感材料研究，突破核心器件設計與制備技術，掌握特種傳感器集成封裝和高可靠性技術，開展傳感器關鍵量值校驗與可靠性評價技術研究，確保關鍵參量的準確可靠；提出低功耗傳感網絡通信協議；健全關鍵量測設備運行與質量評價技術，建立安全可信的能源信息采集與互動平臺，提升能源量測數據綜合分析應用水平。
（2）特種智能機器人技術
[集中攻關 ]研究面向能源廠站建設、巡檢、檢測、清理等領域工程應用的機器人運動控制、極限環境下機器人本體適應、復雜作業空間高精度定位、復合自動化檢測等機器人控制技術，開發智能路徑規劃、復雜機動反饋控制等機器人交互技術，為能源廠站的智能運維提供技術支撐和保障。
（3）能源裝備數字孿生技術
[示范試驗 ]針對發電裝備、油氣田工藝設備、輸送管道、柔性輸變電等能源關鍵設備，開展三維精細化建模、數理與機理結合的自適應建模、狀態參數云圖重構、多物理場信息集成等關鍵技術研究，構建包括設備狀態人工智能預測、性能與安全風險智能診斷、人機交互虛擬仿真預測的數字孿生系統。
（4）人工智能與區塊鏈技術
[示范試驗 ]開展圖像識別、知識圖譜、自然語言處理、混合增強智能、群智優化、深度強化學習等人工智能基礎技術與能源領域的融合發展研究；開展跨域多鏈融合與基于區塊鏈的數據管理技術研究，構建具備自治管理能力的能源電力區塊鏈平臺，研究適用于能源交易、設備溯源、作業管理、安全風險管控等業務的共識機制，開展區塊鏈在分布式能源交易、可再生能源消納、能源金融、需求側響應、安全生產、電力調度、電力市場等場景的應用示范。
（5）能源大數據與云計算技術
[示范試驗 ]建立能源大數據模型，支撐構建海量并發、實時共享、開放服務的能源大數據中心，開展能源數據資源的集成和安全共享技術研究，深化應用推廣新能源云，全面接入煤、油、氣、電等能源數據，打造新型能源數字經濟平臺。開展適用于能源不同領域的云容器引擎、云編排等技術研究，構建異構云平臺組件兼容適配平臺和多云管理平臺，支撐能源跨異構云平臺、跨數據中心、多站融合、云邊協同等環境下的應用開發和多云管理。
（6）能源物聯網技術
[示范試驗 ]開展適應能源領域標準的物聯網通信協議技術、能源物聯終端協議自適應轉換技術、能源物聯網信息模型技術、能源物聯網端到端連接管理技術研究，形成云邊協同的全域物聯網架構，開發適用于能源物聯網的新型器件、新型終端與邊緣物理代理裝置，開發物聯網多源數據采集融合共享系統及大數據分析應用，建設能源物聯網及終端安全防護技術裝備體系，建立具備接入和管理各種物聯網設備及規約的物聯網管理支撐平臺。
2.行業智能升級技術
（7）油氣田與煉化企業數字化智能化技術
[示范試驗 ]研發油氣勘探開發一體化智能云網平臺、地上地下一體化智能生產管控平臺、油氣田地面綠色工藝與智能建設優化平臺等關鍵技術系列及配套裝置，開展新一代數字化油田示范和低成本綠色安全的地面工藝關鍵技術示范，實現科研、設計、生產、經營與決策一體化、智能化和綠色化。搭建煉化企業資源全流程價值鏈優化平臺以及基于泛在感知、生產操作監控、運營決策與執行的生產智能運營平臺，開展基于工業互聯網平臺的智能煉廠工業應用示范。
（8）水電數字化智能化技術
[示范試驗 ]開展大壩智能化建造、地下長大隧洞群智能化建造、 TBM智能掘進、全過程智能化質量管控等成套技術集成研發與應用；構建流域梯級水電站智能化調度平臺；開發智能水電站大壩安全管理平臺，實現智能評判決策及在線監控，推動水電站大壩及庫區智能監測、巡查與診斷評估、健康管理及遠程運維；完善“監測、評估、預警、反饋、總結提升 ”的流域水電綜合管理信息化支撐技術，形成智能化規劃設計、智能建造、智慧運行管控和智能化流域綜合管理等成套關鍵技術與設備。
（9）風電機組與風電場數字化智能化技術
[應用推廣 ]掌握葉片自動化生產工藝技術，推動風電產業鏈數字化、網絡化、標準化、智能化，構建上下游協同研發制造體系；開展風電場數字化選址及功率預測、關鍵設備狀態智能監測與故障診斷、大數據智能分析與信息智能管理等關鍵技術研究，打造信息高效處理、應用便捷靈活的智慧風電場控制運維體系。
（10）光伏發電數字化智能化技術
[示范試驗 ]加強多晶硅等基礎材料生產、光伏電池及部件智能化制造技術研究，構建光伏智能生產制造體系；開展太陽能資源多尺度精細化評估與仿真、光伏發電與電力系統間暫穩態特性和仿真等關鍵技術研究，構建光伏電站智能化選址與智能化設計體系；開展光伏電站虛擬電站、電站級智能安防等關鍵技術研究，推動光伏電站智能化運行與維護；開展大型光伏系統數字孿生和智慧運維技術、多時空尺度的光伏發電功率預測技術示范，推動智能光伏產業創新升級和行業特色應用。
（11）電網智能調度運行控制與智能運維技術
[示范試驗 ]開展大電網運行全景全息感知與智能決策、電網故障高效協同處置、現貨市場支撐、新能源預測與控制、源網荷儲協同的低碳調度、基于調控云的調度管理等技術攻關，研發新一代調度技術支持系統；開發基于衛星及設備 GIS的多源信息電網災害監測預警、“空-天-地”一體化監測、輸電線路及設施無人機一鍵巡檢、電網“災害預警-主動干預-災情感知-應急指揮”一體化智能應急、面向電力行業的電力裝備檢測、基于物聯網的高效精益化運維以及單相接地故障準確研判等關鍵技術與裝備，實現設備故障智能研判和不停電作業。
（12）核電數字化智能化技術
[集中攻關 ]構建核電研發、設計、制造、建造、運維、退役全周期業務領域的數字化智能化標準體系及平臺體系，建立全生命周期大數據系統和核電廠三維數值模型，實現全過程狀態結合、技術要素關聯和技術狀態貫通；開展反應堆堆芯數值模擬和預測、三維數字化協同設計與智慧工地、機組運行狀態智能監控與分析、在役去污、典型設備運行狀態全面感知預測與智能診斷、預防性維修、全壽期健康管理以及老化和壽命評估等關鍵技術研究，支撐構建人機物全面智聯、少人干預、少人值守的智能核電廠。
（13）煤礦數字化智能化技術
[集中攻關 ]開發煤礦工程數字化三維協同設計平臺，支撐煤礦智能化設計；重點突破精準地質探測、井下精確定位與數據高效連續傳輸、智能快速掘進、復雜條件智能綜采、連續化輔助運輸、露天開采無人化連續作業、重大危險源智能感知與預警、煤礦機器人等技術與裝備，建立煤礦智能化技術規范與標準體系，實現煤礦開拓、采掘（剝）、運輸、通風、洗選、安全保障、經營管理等過程的智能化運行。[示范試驗 ]針對我國不同礦區煤層賦存條件，開展大型露天煤礦智能化高效開采、礦山物聯網等工程示范應用，分類、分級推進一批智能化示范煤礦建設，促進煤炭產業轉型升級。
（14）火電廠數字化智能化技術
[示范試驗 ]強化火電廠數字化三維協同設計、智能施工管控、數字化移交等技術應用；突破火電廠數字孿生體的系統架構、建模和開發技術；綜合應用先進控制策略、大數據、云計算、物聯網、人工智能、 5G通信等技術，從智能監測、控制優化、智能運維、智能安防、智能運營等多方面進行突破與示范，建設具備快速靈活、少人值守、無人巡檢、按需檢修、智能決策等特征的智能示范電廠，全面提升火電廠規劃設計、制造建造、運行管理、檢修維護、經營決策等全產業鏈智能化水平。
3.智慧系統集成與綜合能源服務技術
（15）區域綜合智慧能源系統關鍵技術
[示范試驗 ]研究區域綜合智慧能源系統規劃技術；開展復雜場景多能源轉換耦合機理、多能源互補綜合梯級利用集成與智能優化、智慧能源系統數字孿生、智慧城市高品質供電提升等技術研究，攻克智能化、網絡化、模組化的多能轉換關鍵設備；研究綜合智慧能源系統能效診斷與碳流分析技術，支撐建立面向多種應用和服務場景的區域智慧能源服務平臺，實現電、熱、冷、水、氣、儲、氫等多能流優化運行及智慧運維，全面提升能源綜合利用率；開展典型場景下綜合智慧能源系統集成示范，推動形成各類主體深度參與、高效協同、共建共治共享的智慧能源服務生態。
（16）多元用戶友好智能供需互動技術
[示范試驗 ]開展多元用戶行為辨識與可調節潛力分析、廣泛接入與邊緣智能控制、靈活資源深度耦合與實時調節、即插即用直流供用電、數字孿生支撐源網荷儲協同互動等技術，研制基于 5G和邊緣計算的可調負荷互動響應終端，研發融合互聯網技術的可調負荷互動系統，建立多元可調負荷與智能電網良性互動機制,開展電動汽車有序充放電控制、集群優化及安全防護技術研究，開展分布式光伏、可調可控負荷互動技術研究，開展省級大規?？烧{資源聚合調控、臺區用能優化示范驗證，促進清潔能源消納和削峰填谷。
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（一）健全能源科技創新協同機制
落實 “四個革命、一個合作 ”能源安全新戰略，在國家能源委員會框架下，建立健全多部門參加、目標明確、分工合理的能源科技創新協同推進工作機制。國家能源、科技主管部門與各級地方能源、科技主管部門加強能源科技創新工作協同聯動，指導各地方完善依托能源工程推進科技創新的相關配套政策。完善能源科技協同創新機制，發揮新型舉國體制優勢，對于目標明確的攻關任務，按照 “揭榜掛帥 ”的原則確定牽頭實施單位，支持牽頭實施單位聯合相關企業、科研機構、高校，以支撐能源發展需求和重大工程建設為目標，建立跨領域、跨學科的創新聯合體，形成協同攻關合力。
（二）完善能源科技創新平臺體系
建立健全以全國重點實驗室、國家工程研究中心、國家能源研發創新平臺以及地方、企業相關創新平臺為骨干、梯次銜接的能源科技創新平臺體系。依托能源領域優勢企業布局設立一批國家能源研發創新平臺，發揮行業引領示范作用。進一步優化和規范國家能源研發創新平臺運行管理和考核評價，探索建立科學合理的進入退出機制和管理機制，引導其圍繞國家任務加大投入、加強支撐。鼓勵國家能源研發創新平臺實體化運行，用足用好投資、財稅、薪酬等國家各類科技創新支持政策，以打通創新鏈和價值鏈為導向，發揮行業引領作用，構建開放合作、共創共享創新生態圈。
（三）推動能源科技成果示范應用
根據規劃重點任務設立示范工程、示范區，鼓勵各類能源項目制定技術裝備創新方案，確保規劃各項任務 “攻關有主體、落地有項目、進度可追蹤 ”。完善能源技術裝備首臺（套）政策，進一步細化落實容錯機制等支持措施。鼓勵地方制定細化首臺（套）重大技術裝備支持政策，經國家認定的首臺（套）重大技術裝備示范項目，根據實際需要適當給予優惠和支持。鼓勵用戶企業建立健全首臺（套）評價標準，在確保安全的前提下推進能源首臺（套）技術裝備示范應用。研究建立能源產業技術裝備推廣指導目錄，向市場推廣經過示范驗證的先進能源技術裝備。
（四）突出企業技術創新主體地位
發揮能源領域中央企業技術裝備短板攻關主力軍、原創技術策源地和現代產業鏈“鏈長”作用，推動中央企業和地方企業聯動、國有企業和民營企業協同，組織產業鏈優勢企業強強聯合和產學研深度協作，集中優勢資源突破制約發展的關鍵核心技術。鼓勵民營企業加強能源技術創新，加大研發投入，專注細分市場，掌握獨門絕技，獨立或與有關方面聯合承擔規劃確定的重點任務。支持由企業牽頭聯合科研機構、高校、社會服務機構等，聚焦能源重點領域，共同發起建立產業技術創新戰略聯盟，推動能源基礎研究、應用研究與技術創新對接融通。
（五）優化能源行業技術標準體系
積極實施標準化戰略，大力推進技術專利化、專利標準化、標準產業化。持續深化標準化工作改革，完善能源標準化管理體制機制。進一步加強能源標準化頂層設計，加快能源領域新型標準體系建設。堅持能源標準化與技術創新、工程示范一體化推進，強化標準實施監督，以高標準支撐引領能源高質量發展。積極培育發展團體標準，突出行業標準公益屬性，著力提升能源標準質量。建設能源標準化信息平臺，推動能源行業標準公開。大力推進能源標準國際化，加快能源 “走出去”亟需標準的翻譯，進一步推動技術標準交流合作和中外標準互認，提升中國標準海外影響力。積極培養能源標準化人才隊伍，支持能源企業及標準化機構參與國際標準化工作。
（六）加大規劃任務資金支持力度
優化能源科技創新投入機制，多方爭取資金支持規劃任務技術攻關。在國家能源委員會和國家科技計劃（專項、基金等）管理部際聯席機制等框架下，積極將規劃任務納入中央預算內投資項目、科技創新 2030—重大項目、能源相關重點研發計劃重點專項項目，以及其他各類國家科技計劃項目和地方科技計劃項目，加強財政資金支持力度。發揮財政資金“四兩撥千斤”作用，加強對企業創新基金的引導，推動各類所有制企業圍繞規劃目標和任務加大研發資金投入，吸引各類社會資本投資能源科技創新領域。鼓勵國有資本、民營資本等各類社會資本參與能源行業各環節科技創新。
（七）加強能源科技創新國際合作
立足開放條件下自主創新，積極推進與 “一帶一路 ”國家能源科技合作，引導國內外能源相關企業、科研機構、高校在能源科技領域的實質性合作。落實 “走出去”共建共享發展模式，研究完善能源技術裝備國際合作服務工作機制，加強與共建“一帶一路”沿線國家和地區在能源技術裝備領域的務實合作。積極參與國際熱核聚變實驗堆計劃，加強與清潔能源部長級會議、創新使命部長級會議及國際能源署等多邊機制和國際組織的務實合作，促進清潔能源技術研發。
（八）加速能源科技創新人才培養
貫徹落實《國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見》，根據能源技術革命發展需求，支持圍繞能源前沿新興交叉領域開展產教融合試點，滿足跨學科專業人才供給。創新能源技術人才培養模式，遵循能源產業發展規律，依托重大能源工程、能源創新平臺，加速技術研發、技術管理、成果轉化等方面的中青年骨干人才培養，培育一批引領能源技術前沿、支撐能源工程建設的技術帶頭人和一批懂科技、精管理的復合型人才。在能源關鍵技術領域，支持能源企業引進儲備高層次技術人才，促進優秀人才在研發機構和能源高新企業雙向流動。落實國有企業成果轉化獎勵相關政策，鼓勵能源領域國有企業突破工資總額基數等限制，對能源技術創新、成果轉化重要貢獻人員和團隊進行獎勵。
五、附錄：技術路線圖
（一）、先進可再生能源發電及綜合利用技術
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