|
|
訂閱社區雜誌 |
| 我國電力科技發展現狀及未來重大發展方向研究 |
| (時間:2026-03-25 10:40:10) |
一、發展現狀 (一)燃煤發電技術領域 發電技術和裝備不斷向高參數、大容量、高(gao)效(xiao)及(ji)低(di)排(pai)放(fang)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan),鍋(guo)爐(lu)及(ji)汽(qi)輪(lun)機(ji)的(de)製(zhi)造(zao)和(he)運(yun)行(xing)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)取(qu)得(de)長(chang)足(zu)進(jin)步(bu),總(zong)體(ti)技(ji)術(shu)接(jie)近(jin)國(guo)際(ji)先(xian)進(jin)水(shui)平(ping),部(bu)分(fen)技(ji)術(shu)達(da)到(dao)國(guo)際(ji)領(ling)先(xian)水(shui)平(ping)。 國際先進水平:1000MW級和600MW級600℃超超臨界燃煤機組數量及裝機容量均居世界首位,擁有自主知識產權並已出口國外,機組發電效率可超過45%,已達到國際先進水平;二次再熱發電技術具備自主開發和製造的能力,技術水平與國際先進水平相當。 國際領先水平:我國循環流化床燃燒技術、裝備研發及運行控製技術。例如:四川白馬600MW超臨界機組,為世界首台600MW超臨界循環流化床鍋爐蒸汽參數達到25.4MPa/571℃/569℃,機組效率達到43.2%。 接近國際先進水平:整體煤氣化聯合循環發電技術,例如:天津IGCC發電技術首座示範電站。 (二)輸配電技術領域 特高壓交流1000kv、直流±800kv係列成套裝備已實現國產化,在電壓等級、輸電距離、傳輸容量、關鍵設備等方麵不斷刷新世界記錄,整體達到國際領先水平。 (三)新能源發電技術領域 我們新能源發電技術起步較晚,但發展很快。風電的單機容量和關鍵技術不斷進步,已經形成了4MW以下風電機組整機及關鍵零部件的設計製造體係,初步掌握5~6MW風電機組整機集成技術,風機製造企業在國際上占據重要地位。 我國海上風電綜合實力整體較弱,機組容量以3MW~4MW為主,6MW機組處於樣機試驗階段,並且我國嚴重缺少海上風電施工經驗、運行維護與專業監測亟需加強。 太(tai)陽(yang)能(neng)發(fa)電(dian)方(fang)麵(mian),形(xing)成(cheng)以(yi)晶(jing)矽(gui)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)為(wei)主(zhu)的(de)產(chan)業(ye)集(ji)群(qun),生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)部(bu)分(fen)實(shi)現(xian)國(guo)產(chan)化(hua),薄(bo)膜(mo)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)產(chan)業(ye)化(hua)步(bu)伐(fa)加(jia)快(kuai)。目(mu)前(qian),多(duo)晶(jing)矽(gui)電(dian)池(chi)平(ping)均(jun)轉(zhuan)化(hua)效(xiao)率(lv)達(da)到(dao)18%,單晶矽電池平均轉化效率接近20%,薄膜電池效率最高達到了21%,均處於全球領先的水平。太陽能熱發電技術取得重要成果,其中塔式和槽式發電項目已經開展示範應用。 生(sheng)物(wu)質(zhi)能(neng)發(fa)電(dian)方(fang)麵(mian),基(ji)於(yu)純(chun)生(sheng)物(wu)質(zhi)原(yuan)料(liao)的(de)直(zhi)燃(ran)發(fa)電(dian)是(shi)我(wo)國(guo)生(sheng)物(wu)質(zhi)發(fa)電(dian)成(cheng)熟(shu)的(de)主(zhu)流(liu)技(ji)術(shu),生(sheng)物(wu)質(zhi)氣(qi)化(hua)發(fa)電(dian)規(gui)模(mo)還(hai)較(jiao)小(xiao),生(sheng)物(wu)質(zhi)直(zhi)燃(ran)發(fa)電(dian)已(yi)初(chu)具(ju)產(chan)業(ye)規(gui)模(mo)。 海洋能發電方麵,整體處於示範應用向產業化轉化的重要階段,其中,潮汐能發電技術已趨於成熟,建成投運了多個潮汐電站;波浪能和海流能技術研發與小型樣機示範取得進展,溫差能發電仍停留在實驗室試驗階段。 地熱能發電方麵,中低溫地熱發電技術基本成熟但關鍵材料與設備的國產化成度較低;高溫地熱蒸汽發電技術與國外存在較大差距;深層高溫地熱鑽井方麵尚沒有形成相關技術儲備。 (四)水利發電領域 高壩大庫、大容量、長引水洞、大型地下洞室等總體技術走在國際領先行列。 水電機組及金屬結構技術方麵,通過引進、消化、吸收、再創新,已實現跨越式發展,具備了自主研製大型水電機組的能力,核心技術的開發和關鍵部件的製造達到了國外同等水平。 在金屬結構製造方麵,泄洪控製閘門及啟閉機技術達到國際水平,製造與安裝技術已居國際領先水平。 (五)核電技術領域 第三代核電技術(壓水堆)shuipingdadaoshijiexianjinshuiping,gaowenqilengduijishufangmian,yiyanzhichenggongshijieshoutaitaodagonglvdiancizhouchengzhuhaifengjigongchengyangji,chuyushijielingxianshuiping。zaikuaiduijishufangmian,(快堆技術將使鈾資源的利用率提高50~60倍),發電功率20MWdeshiyankuaiduiyibingwangfadian,anquanzhibiaobufenyidadaodisidaixianjinhenengxitongdeanquanmubiaoyaoqiu,jiejinguojixianjinshuiping。chengweijieluosizhihouzhangwoyunxingzhongdekuaizhongziduijishudediergeguojia。 (六)燃氣輪機發電領域 重型燃氣輪機的引進和自主研發使我國在燃氣輪機設計、製造、燃燒等基礎領域取得進展,但燃氣輪機技術水平與發達國家差距巨大,國內發電用燃氣輪機設備嚴重依賴進口,國際先進的G/H、J級重型燃氣輪機初溫已經達到1500~1600℃,簡單循環發電效率達到40%~41%,聯合循環發電效率已達到60%。 在(zai)微(wei)型(xing)燃(ran)氣(qi)輪(lun)機(ji)方(fang)麵(mian),微(wei)型(xing)燃(ran)氣(qi)輪(lun)機(ji)主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)冷(leng)熱(re)電(dian)聯(lian)供(gong)係(xi)統(tong),屬(shu)於(yu)分(fen)布(bu)式(shi)能(neng)源(yuan)係(xi)統(tong),從(cong)目(mu)前(qian)使(shi)用(yong)情(qing)況(kuang)看(kan)設(she)備(bei)係(xi)統(tong)可(ke)靠(kao)性(xing)高(gao),維(wei)修(xiu)成(cheng)本(ben)低(di),使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)長(chang)(20年)能源利用率高(熱電綜合利用率為75%―90%)。尚處於發展和推廣階段。 二、“十三五”電力科技重大方向及關鍵技術 從落實國家能源發展戰略、解決能源支撐我國經濟社會發展、推進全球能源可持續發展等重大問題,“十三五”qijian,zaidianwangfangmian,yizhubutigaokezaishengnengyuanfadianliangzaizongyongdianliangzhongdebiliweihexinmubiao,xuyaozhongdiankaizhanzhinengdianwangzhongdajishuyanfa,chaoqianbushuwoguoxinyidainengyuanxitongjiquanqiunengyuanhulianwangguanjianjishuyanjiu;在發電方麵,以優化能源結構、提高非化石能源占一次能源消費比重、重點發展水利發電、安全發展核電技術。“十三五”期間,我國電力科技領域將重點開展9個重大技術方向的38項關鍵技術研究工作。 (一)智能電網技術 智能電網已經成為全球電網發展和進步的大趨勢,歐美等發達國家已經將其上升為國家戰略。我國在智能電網關鍵技術、裝備和示範應用方麵具有良好的發展基礎和國際競爭力。智能電網技術體係涵蓋發電、輸電、變電、配電、用電和調度等多個環節。 1、大規模可再生能源並網調控技術 muqian,woguoxinnengyuanfadianbingwangrongliangyichuyushijieqianlie,fengdianheguangfufadianleijibingwangrongliangfenbieyuejuquanqiudiyihedierwei。danfengdianyuguangfufadiandejianxiexingyusuijixingtezheng,nanyushiyingdianlishengchanxiaofeidetongshixingyaoqiu,quanguofanweineibufenshiduancunzaiqifeng、棄光問題,需要在大容量儲能技術在核心指標上取得重大突破。 重點突破大規模可再生能源基地電力外送與調控、大規模分布式能源靈活並網運行控製、常規/供熱機組調節能力提升與彈性控製、新型大容量電力儲存、海洋平台電力係統互聯與穩定控製、海上風電/光伏發電接入與送出等一批核心關鍵技術。 2、大電網柔性互聯技術 具備一定的技術基礎和工程經驗,存在主要問題是大容量、遠距離輸電能力仍顯不足,適用於特殊場合的新型輸電技術和更高電壓等級的柔性直流輸電技術尚待突破。 重點突破500KV以下基於架空線的柔性直流輸電技術,重點研發大容量柔性直流轉換器等先進輸變電設備;2020年,研製超高壓柔性直流輸電及組網成套裝備。 3、現代配電網多元用戶供需互動用電技術 隨著配電網可再生分布式能源發電的高比例接入、darongliangdiandongqichechongdiansheshidepubiansheli,dianwangfuhefengguchagengjiananyitiaozheng,chuantongdebeidongxingpeidianwangjiangnanyishiyingzhexiexindexuqiuyubianhua,xuyaocaiyongzhudongpeidianwangjishujiejuexiandaipeidianwangjianshezhongyudaodexinwenti。 重點突破主動配電網規劃技術、配電網與用戶互動技術、高功率電動汽車充電的配電網適應性技術等。示範應用智能用電、電動汽車充電及電池梯級利用工程和新型電能替代設備。 4、儲能新技術 目(mu)前(qian)抽(chou)水(shui)蓄(xu)能(neng)電(dian)站(zhan)是(shi)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)大(da)規(gui)模(mo)儲(chu)能(neng)的(de)主(zhu)要(yao)形(xing)式(shi),但(dan)抽(chou)水(shui)蓄(xu)能(neng)電(dian)站(zhan)受(shou)地(di)理(li)位(wei)置(zhi)和(he)水(shui)資(zi)源(yuan)的(de)限(xian)製(zhi),隨(sui)著(zhe)新(xin)型(xing)儲(chu)能(neng)電(dian)池(chi)研(yan)究(jiu)的(de)深(shen)入(ru)運(yun)行(xing),“十三五”期間將是新型化學儲能技術逐步向大容量、高效率、長壽命發展階段,並有望進入商業化階段。 重點研究新型化學儲能技術:針對大規模可再生能源消納的新型化學儲能係統應用技術;功率為兆瓦級的新型電能與其他能源形式的轉化裝備;重點突破用於電力儲能的百兆瓦級新型化學儲能係統的集成與監控關鍵技術。 (二)我國新一代能源係統技術 nengyuankaifashishiqingjietidai,nengyuanxiaofeishishidiannengtidai,shirenleiyongnengmoshidefazhanqushiyuzhongjimubiao。goujianxinyidainengyuanxitong,xuyaozhongdianyanjiujiejueyuanduan、受端和傳輸的一係列重大科學和工程技術問題。 1、源端綜合能源電力係統關鍵技術 我國國民經濟和能源電力發展麵臨嚴峻形式,化石能源帶來嚴重霧霾,急需大規模、高比例開發利用可再生能源。需要尋求消納具有間歇性、隨機性的可再生能源的綜合解決方案,構建以可再生能源為主的源端綜合能源電力係統。 重點研究以電網為主幹、涵蓋大規模可再生能源的綜合能源電力係統仿真技術;示範應用可再生能源製氫工程。 2、受端綜合能源電力係統關鍵技術 chuantongdianlixitongbuzhichiduozhongyiciheercinengyuanxianghuzhuanhuahehubu,jinanyizhichenggaobilifenbushiqingjienengyuandianlijierudianlixitong,youbushiyingdaliangfenbushiguangfufadian、小型風電、冷熱電三聯供、電動汽車、蓄電池、氫能等“即插即用”式設備的接入。 重點研究受端綜合能源電力係統規劃運行技術,2020年掌握受端多種能源網融合規劃、高滲透分布式能源接入和利用的一係列關鍵技術。構建受端綜合能源電力係統仿真平台。建成多個冷、熱、電綜合能源電力係統的示範工程。 3、未來我國西部直流電網技術 我國西部直流電網目前僅為概念構想,利用前沿輸電技術將西南地區的水能、“三北”地di區qu的de太tai陽yang能neng和he風feng能neng彙hui集ji並bing連lian接jie成cheng多duo個ge地di區qu性xing直zhi流liu電dian網wang,利li用yong輸shu電dian技ji術shu及ji直zhi流liu電dian壓ya變bian換huan技ji術shu送song往wang中zhong東dong部bu負fu荷he中zhong心xin區qu域yu,提ti高gao電dian壓ya等deng級ji和he輸shu電dian容rong量liang是shi直zhi流liu網wang絡luo需xu要yao解jie決jue的de關guan鍵jian問wen題ti。 重點研究直流組網的理論和技術,2020年開展示範應用西部多可再生能源基地直流網及送出工程的前期工作。 (三)全球能源互聯網技術 全球能源互聯網技術是基於清潔能源主導、能源消費電氣化和全球配置能源資源的思路,解決可再生能源大規模利用在空間和時間上擴展的前瞻性技術問題。“十三五”期間,需要研究全球能源互聯網戰略規劃技術;重點突破適用於大容量、遠距離輸電技術,以及大電網安全穩定運行和控製技術等。 1、全球能源互聯網戰略規劃技術 全球能源互聯網規模大、結構複雜,需要在規劃分析理論、市場空間預測、電力流格局規劃和特大規模電網結構設計等方麵開展重點攻關。 2020年,建成全球風能、太陽能、海洋能等多種可再生能源資源數據庫,客觀和精確掌握全球可再生能源的資源儲量、分布情況和可開發規模。 2、大容量、遠距離輸電技術與裝備 我國在特高壓交直流輸電技術總體上處於國際領先水平。對於特高壓直流的換流變壓器、直流穿牆/換流變套管、直流場開關器件等高端裝備少數核心器件的製造技術國內尚未完全掌握,需要“十三五”期間重點攻關。 2020年,研製成功±1100kV特高壓直流穿牆套管,提升直流輸電重大裝備、核心部件的國產化水平,核心部件自製率達到70%~90%,建立特高壓直流受端分層接入示範工程,建成±1100kV特高壓直流輸電示範工程。 (四)高效清潔火力發電技術 發展高效、清潔、ditanderanmeifadianjishuyuqingjiederanqifadianjishushiwoguojingjishehuifazhandepoqieyaoqiuheweihuguojiaanquandezhongdazhanlvexuyao。qifazhanfangxiangyishitigaomeitandenengyuanliyonglv;二是降低發電機組的汙染物排放濃度和總量;三是減少CO2的排放強度。 1、700℃超超臨界的關鍵技術 700℃超超臨界發電技術的發電效率接近50%,可比600℃超超臨界發電技術高4%。目前,歐美和日本等國家基本完成材料篩選及性能測試、大型鑄件試驗生產、高溫部件驗證平台製造、大型耐熱合金部件驗證的工作。我國在該項目起步較晚,關鍵技術與國外存在差距。 我國將繼續進行自主知識產權的低成本、高強度高溫合金材料的開發工作,鍋爐受熱麵管材已在華能南京熱電廠掛網運行。到2020年,形成具有核心競爭力的自主知識產權700℃超超臨界燃煤發電技術,完成關鍵材料和關鍵部件的研製,完成600MW等級700℃先進超超臨界發電係統的方案設計,擇機簽訂示範工程。 2、超超臨界循環流化床發電技術 隨著白馬600MW超臨界CFB鍋爐示範工程的成功運行,標誌我國已經具備大型超臨界CFB鍋爐的設計製造能力。但與煤粉鍋爐相比,循換流化床鍋爐設備的利用率和效率偏低,同時實現火電廠汙染物超低排放難度較大。 重點突破CFB鍋爐煙氣汙染物超低排放技術,進一步提高CFB機組發電效率,到2017年掌握CFB鍋爐煙氣汙染物超低排放技術;2020年完成600MW等級超超臨界CFB發電機組初步設計,效率和設備利用率達到同等級別煤粉鍋爐水平。 3、聯合循環發電及煤基多聯產技術 聯合循環發電及煤基多聯產係統是一種綜合考慮資源、能源和環境效益係統,是未來主要的能源技術之一,是煤炭利用的發展趨勢。 對於聯合循環發電,目前第三代IGCC技術正在研發中,已建立的IGCC示範電站技術達到國際先進水平,但經濟性和可靠性是影響其商業化的關鍵因素;對於煤基多聯產國內外已開展了大量的生產流程與產品生產方式的創新研究,技術關鍵和難點仍是煤的熱解和氣化裝置的開發。 重點研究以空氣為氣化劑的氣化爐以及與其相應的IGCC係統,2017年,突破低階煤幹餾關鍵技術和設備,完成IGCC+CCUS技術和煤基多聯產IGCC電站的可行性研究。2020年,建成以褐煤低溫幹餾為基礎的煤電化工一體化示範工程。 4、特種煤發電技術 我國一些地區存在大量有特殊成分的燃煤,如新疆準東煤田金屬含量大、內蒙古的褐煤水分含量大,目前尚無大機組100%燃燒準東煤及褐煤的可靠技術方案,需要研究在600MW等級機組上的應用並積累經驗。 繼續開展特種煤燃燒、結渣和沾汙等特性參數研究、鍋爐適應性研究。重點研發適合燃用高鈉鉀煤的燃燒技術與設備、預幹煤燃燒技術與設備、製粉係統。掌握低成本褐煤幹燥及水分回收技術,建設示範裝置;2020年,建設高鈉鉀煤發電示範工程;掌握大型褐煤幹燥發電技術,建設示範工程。 5、燃煤電廠煙氣汙染物一體化脫除及二氧化碳捕集技術 煤電煙氣汙染物治理及處理物利用是煤電持續發展的關鍵因素,但傳統煙氣淨化技術一般針對單一汙染物處理,工藝鏈長、投tou資zi和he運yun行xing成cheng本ben高gao。二er氧yang化hua碳tan捕bu集ji技ji術shu對dui減jian少shao溫wen室shi效xiao應ying及ji提ti高gao電dian廠chang綜zong合he效xiao益yi有you重zhong要yao意yi義yi。汙wu染ran物wu一yi體ti化hua控kong製zhi技ji術shu國guo內nei已yi進jin行xing了le大da量liang研yan究jiu,目mu前qian尚shang無wu示shi範fan工gong程cheng;二氧化碳捕集技術降低能耗和成本是重點研究內容。 重點研發濕法一體化脫除係統、活性焦一體化聯合脫除係統。重點研究新一代高效低能耗的二氧化碳捕集吸收劑和捕集材料,示範應用多種源彙組合的CCUS全流程係統,進行CCUS全過程技術示範。 6、燃氣輪機聯合循環和微型燃機冷熱電聯供發電技術 燃氣輪機聯合循環(NGCC)已yi成cheng為wei我wo國guo清qing潔jie能neng源yuan發fa電dian技ji術shu的de重zhong要yao分fen支zhi,但dan我wo國guo燃ran氣qi輪lun機ji技ji術shu水shui平ping與yu發fa達da國guo家jia差cha距ju巨ju大da,核he心xin部bu件jian以yi及ji專zhuan業ye技ji術shu服fu務wu均jun有you國guo外wai製zhi造zao商shang控kong製zhi,價jia格ge居ju高gao不bu下xia。我wo國guo具ju有you自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan的de100kW微型燃氣輪機研製已取得重大突破。 重型燃機重點開展H型燃機的係統集成研究,加快項目的示範應用;在F級燃機方麵取得關鍵部件及技術的自主化突破。重點研發重型燃氣輪機的試驗驗證平台。 7、超臨界CO2循環發電技術 超臨界CO2透平是一種以超臨界CO2為wei工gong質zhi的de基ji於yu布bu雷lei頓dun循xun環huan原yuan理li的de動dong力li發fa電dian設she備bei,是shi一yi種zhong比bi傳chuan統tong蒸zheng汽qi輪lun機ji更geng為wei先xian進jin的de發fa電dian裝zhuang備bei,作zuo為wei一yi種zhong外wai燃ran機ji,其qi也ye可ke采cai用yong太tai陽yang能neng作zuo為wei熱re源yuan,由you此ci也ye誕dan生sheng了le基ji於yu超chao臨lin界jieCO2xunhuandeguangrefadianjishu。zhezhongxinxingfadongjideyanfa,meiguomuqianzouzaishijiedeqianlie,bingdedaomeiguonengyuanbudezhichi,yinweicixiangjishuzaitigaofadianxiaolvhejiangdichengbenfangmianyoujudadeqianli,chaolinjieCO2透平技術用於地麵發電廠,除了體積小、zhongliangqingzhiwai,haikeyibuyongshui,shihehuangmoqueshuidiqudeyingyong,qiyingyongyutaiyangnengguangrefadianxitongkeshixianxiaolvdexianzhutisheng,shitaiyangnengguangrefadiandelixiangxuanze,gaixitongjinxuyaojiaodidereliangjikeqidongfadianji、其應對負荷變化調整迅速、支持快速啟停,這些優點是普通發電係統所無法比擬的。 目前國內電力係統對超臨界CO2循環技術研究處於起步階段,但超臨界CO2循環發電技術的研發和應用,將是一種可能帶來發電係統變革的技術。科技部今年也發布了重點研究課題。 (五)可再生能源發電及利用技術 可ke再zai生sheng能neng源yuan是shi世shi界jie各ge國guo科ke技ji創chuang新xin部bu署shu的de重zhong點dian,是shi未wei來lai能neng源yuan電dian力li技ji術shu發fa展zhan的de方fang向xiang。當dang前qian,以yi新xin能neng源yuan為wei支zhi點dian的de我wo國guo能neng源yuan轉zhuan型xing體ti係xi正zheng加jia速su變bian革ge,大da力li發fa展zhan新xin能neng源yuan已yi經jing上shang升sheng到dao國guo家jia戰zhan略lve高gao度du,未wei來lai我wo國guo新xin能neng源yuan還hai將jiang大da規gui模mo發fa展zhan。 1、海上風力發電技術 歐洲海上風電起步早、發展快,全球已建成的海上風電90%位於歐洲,截至2014年,歐洲累計海上風電裝機達到805萬千瓦,分布在歐洲11個國家的74個海上風電場(其中英國、丹麥、德國裝機總容量排名靠前)。歐洲6MW海上風電機組已形成產業化並批量安裝,8MW海上風電機組進入樣機試運行階段。 我國海上風電綜合實力整體較弱,機組容量以3MW~4MW為主,6MW機組處於樣機試驗階段,並且我國嚴重缺少海上風電施工經驗、運行維護與專業監測亟需加強。 到2020年,形成具備8MW及以上大型海上風機製造能力;突破海上風電施工和建設、並網運行關鍵技術;建成海上風電全景監視及綜合控製係統。 中外海上風電廠家、項目介紹 2016年6yue,ximenziyugemeisaqiandingyueshuxingxieyi,hebingshuangfangdefengdianyewuyidazaoquanqiufengdianshichangdelingxianqiye,youqizaihaishangfengdianxiangmushang,ximenzilingpaoquanqiuhaishangfengdianshichang。ximenziyitichudao2025年通過數字化和基礎創新等方法使海上風電的度電成本降到8歐分/千瓦時以下,提高能源供應的競爭力加強氣候保護。 丹麥是世界風電發展最快最好的國家,在1991年建成全球第一座海上風電場,擁有20多年的海上風電場運營經驗,有完整的產業鏈,走在了世界前列。 目前,歐洲三家公司具備生產8MW海上風電機組能力:丹麥維斯塔斯Vestas公司V164-8MW;Adwen公司(歌美颯公司與阿海琺集團合資企業)AD-180-8MW;西門子首台SWT-8.0-154機組將於2017年初安裝,預計將在2018年初獲得機組型式認證。 2013年7月4日,全球最大近海風發電場--英國“倫敦陣列”(London Array),在英國東南海岸開始運營,裝機容量630兆瓦,采用了德國西門子SWT-3.6-120渦輪機(3.6MW),安裝地點是距離海岸20公裏的海麵上。已耗資15億英鎊的“倫敦陣列”綿延20公裏,裝備175台渦輪機,加強了英國在全球近海風力發電領域的優勢地位。 2016年5月,西門子將為蘇格蘭Beatrice海上風電場項目提供、安裝並調試84個風力發電機組,每一個轉子直徑為154米,發電量可達7兆瓦。 目前,國內已有金風科技、華銳風電、聯合動力、湘電股份和海裝風電等廠家完成5MW及以上大型風電機組的吊裝和試運行。 亞洲首個海上風電場――上海東海大橋102MW海上風電示範項目的34台風機全部由華銳風電提供,已順利運行5年,並成功走出質保進入後運維服務階段; 華能如東300兆瓦海上風電場工程是目前國內最大規模的海上風電場,該項目規劃建設50台4兆瓦和20台5兆瓦海上風電機組,北區選取西門子4兆瓦風機和中船重工海裝風電5兆瓦風機,南區則是遠景風機,在國內首次大規模使用5兆瓦海上風機,預計2016年年底實現首批機組投產發電, 2016年6月26日,金風科技首個近海海上項目三峽響水項目首台機組順利完成吊裝。響水項目為三峽集團首個海上示範商業運營項目,采用18台金風科技121/3000KW直驅海上型機組,項目離岸垂直距離6海裏,水深5--9米。 2、太陽能光熱發電技術 我wo國guo太tai陽yang能neng熱re發fa電dian起qi步bu較jiao晚wan,我wo國guo太tai陽yang能neng光guang熱re發fa電dian在zai核he心xin設she備bei上shang與yu國guo外wai相xiang比bi有you很hen大da差cha距ju,導dao致zhi轉zhuan換huan效xiao率lv低di,若ruo使shi用yong國guo外wai產chan品pin則ze成cheng本ben更geng高gao,由you於yu投tou資zi成cheng本ben高gao導dao致zhi進jin展zhan緩huan慢man。 重點突破光熱電廠係統集成技術和機組運行技術,重點研發熔鹽吸熱介質的槽式集熱管、線性菲涅爾集熱係統、太陽能超臨界CO2布雷頓循環發電係統和設備;推廣太陽能光熱發電係統,2020年建成西部多個太陽能光熱發電示範項目。 國家能源局剛剛批複了20個示範項目 (1)槽式太陽能熱發電技術 caoshitaiyangnengrefadianjishushimuqianshangyehuachengduzuigaodeyizhongtaiyangnengrefadianjishu,zhuyaocaiyongdaoreyouzuoweichuanregongzhi,tongguoyoushuihuanreqichanshengguorezhengqi,tuidongqilunjifadian。 國際上,意大利於2003年開始進行連續性試驗測試研究,2010年底,5MW阿基米德熔融鹽拋物麵槽式太陽能發電站在意大利西西裏島建成,並於2011年10月投入商業化運行,集熱器出口熔融鹽溫度為560℃,汽輪機入口蒸汽參數10MPa/545℃。 2014年7月,我國首個商業化槽式光熱發電項目,中廣核青海德令哈50MW槽式太陽能熱發電項目正式開工,先期實驗回路項目已經建設完成。 (2)塔式太陽能發電技術 塔式太陽能熱發電係統組成靈活度高,並且具有更高的聚光比,可以得到更高的係統運行溫度和發電效率。 西班牙 Gemasolar 電站於2011年5月投入商業化運行,裝機容量19.9兆瓦,是全球首座采用熔融鹽作為傳熱和儲熱介質的商業化塔式電站。Gemasolar的熔鹽蓄熱係統可在沒有陽光的情況下持續發電15小時,夏季電站可實現24小時不間斷供電,是世界上第一家實現全天供電的商業化太陽能光熱電站。 2016年2月22日(2014年10月建成調試),美國SolarReserve公司裝機110MW的新月沙丘塔式熔鹽光熱電站現已正式並網發電,並實現了110MW的滿功率輸出。這標誌著全球裝機最大的塔式熔鹽光熱電站正式實現商業化運轉,該電站因其采用領先的塔式熔鹽技術,配10小時儲熱係統,首次在百兆瓦級規模上成功驗證了塔式熔鹽技術的可行性,而成為光熱發電發展史上重要的裏程碑。(2016年5月SolarReserve和神華集團宣布雙方已經簽署一份諒解備忘錄在中國合作建設1000MW太陽能光熱發電項目)。 2013年7月浙江中控青海德令哈10MW塔式太陽能熱發電工程成功並網發電(采取太陽能預熱加天然氣過熱方式)。這是中國第一個商業化運行的太陽能熱發電示範工程。 2014年8月,首航光熱技術股份有限公司敦煌100MW+10MW熔鹽塔式電站正式開工。一期建設容量為 1×10MW,采用高溫高壓凝汽式汽輪發電機組,該項目帶有儲熱係統,建成後可實現 24 小時連續發電。光熱電站一般在50MW以上開始體現規模效益。該項目一期10MW為示範電站,規模較小,投資相對較大,尚難以產生規模效益。 (3)碟式太陽能熱發電技術 碟式太陽能熱發電係統是通過斯特林循環或者布雷頓循環發電的太陽能熱發電係統,其光學效率可達到90%,吸熱器工作溫度可達800℃以上,係統峰值光--電轉化效率可達29.4%。碟式太陽能熱發電係統可以采用空冷技術、僅消耗少量的水對聚光鏡進行清潔等,減少對水資源的耗費,更適合沙漠、戈壁地帶。 2010年,全球首個碟式光熱示範電站Maricopa電站在美國亞利桑那州投運,該項目由Tessera Solar開發,采用現已破產的SES斯特林能源係統公司的SunCatcher碟式發電設備,裝機1.5MW,單個係統發電功率25KW,共采用了60個SunCatcher碟式斯特林發電機。 2016年3月,國內首座碟式太陽能發電示範電站落戶銅川,中航工業西安航空發動機(集團)有限公司投資建設的碟式太陽能實驗基地建設現場,50台碟架發電設備主體安裝到位。作為國內第一座兆瓦級碟式斯特林太陽能發電示範電站,項目建成後可年發電量126萬度,同時為碟式太陽能熱發電行業標準的建立提供依據,促進碟式太陽能熱發電產業化。 (4)線性菲涅爾太陽能熱發電技術 線性菲涅爾太陽能熱發電是通過吸收太陽能加熱傳熱流體,通過熱力循環進行發電。(線性菲涅爾式太陽能熱發電技術以其成本低、與常規火電結合容易的優勢,成為國內外企業爭相進行專利布局的熱點領域。 2008年10月,法國AREVA太陽能公司完成了美國第一個商業化的線性菲涅爾太陽能熱發電係統,該係統產能25MW熱能,驅動汽輪發電機組產生5MW的電力。 2012年10月5日,西班牙Puerto Errado 2菲涅爾光熱電站並網發電,這一裝機30MW(2*15MW)的菲涅爾光熱電站成為最大的已投運菲涅爾電站。 2014年11月,印度信實電力公司在Rajasthan邦投建的100MW菲涅爾光熱電站項目正式並網發電,這使其成為目前全球最大的在運行菲涅爾光熱發電項目。 2012年10月,華能集團在海南三亞南山電站完成了1.5MW線性菲涅爾式示範項目(華hua能neng清qing能neng院yuan是shi中zhong國guo華hua能neng集ji團tuan公gong司si直zhi屬shu的de清qing潔jie能neng源yuan技ji術shu研yan發fa機ji構gou,在zai太tai陽yang能neng熱re發fa電dian技ji術shu研yan究jiu方fang麵mian主zhu要yao側ce重zhong於yu線xian性xing菲fei涅nie爾er太tai陽yang能neng熱re發fa電dian技ji術shu的de研yan究jiu)。 2015年3月,國內首個10MW線性菲涅爾式聚光太陽能發電示範項目落戶甘肅敦煌,將成為我國首個采用線性菲涅爾聚光太陽能發電的大型集中式電站。 2016年7月yue青qing海hai鹽yan湖hu佛fo照zhao藍lan科ke鋰li業ye公gong司si太tai陽yang能neng集ji熱re加jia溫wen供gong水shui項xiang目mu將jiang建jian成cheng投tou產chan,該gai項xiang目mu建jian成cheng後hou將jiang成cheng為wei我wo國guo甚shen至zhi全quan球qiu最zui大da的de線xian性xing菲fei涅nie爾er太tai陽yang能neng集ji熱re供gong熱re站zhan,也ye是shi首shou個ge將jiang太tai陽yang能neng集ji熱re技ji術shu用yong於yu大da工gong業ye供gong熱re的de項xiang目mu。 3、新能源發電功率高精度預測技術 風電、光伏發電等新能源發電出力具有隨機性、波bo動dong性xing特te點dian,大da規gui模mo新xin能neng源yuan並bing網wang將jiang對dui電dian網wang安an全quan穩wen定ding運yun行xing帶dai來lai影ying響xiang,不bu利li於yu新xin能neng源yuan消xiao納na。國guo內nei對dui新xin能neng源yuan發fa電dian預yu測ce能neng力li不bu足zu,在zai應ying對dui複fu雜za多duo變bian的de資zi源yuan條tiao件jian、大規模新能源集群發電、極端天氣事件等因素的準確度不高。 重zhong點dian突tu破po新xin能neng源yuan資zi源yuan數shu值zhi模mo擬ni與yu氣qi象xiang預yu報bao技ji術shu,重zhong點dian研yan發fa具ju有you自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan的de高gao精jing度du新xin一yi代dai新xin能neng源yuan功gong率lv預yu測ce係xi統tong,顯xian著zhu提ti高gao新xin能neng源yuan功gong率lv預yu測ce精jing度du,以yi廣guang泛fan用yong於yu電dian力li調tiao度du機ji構gou、風電場和光伏電站。 4、 新能源發電優化調度技術 由you於yu我wo國guo電dian源yuan和he電dian網wang結jie構gou特te點dian,棄qi風feng棄qi光guang現xian象xiang將jiang在zai一yi段duan時shi間jian內nei繼ji續xu存cun在zai,高gao比bi例li新xin能neng源yuan的de調tiao度du運yun行xing技ji術shu有you待dai進jin一yi步bu優you化hua,具ju有you不bu確que定ding性xing的de多duo種zhong新xin能neng源yuan聯lian合he優you化hua調tiao度du技ji術shu有you待dai進jin一yi步bu突tu破po。 (六)水力發電技術 我國的大壩設計和建設、地下大型洞室設計和建設、大型水輪發電機製造等技術均已躋身世界先進水平行列。未來水電發展重點將在高壩工程防震抗震技術、超高壩建設技術、大型地下洞室群關鍵技術、流域梯級水電站聯合調度運行技術、環境保護、移民安置與生態修複技術、數字化、智能化等方向。 1、超高壩建設技術 我國200m以上超高壩建設尚處於起步階段,發展滯後國外20~50年。我國發展200m以上超高壩主要麵臨複雜性條件、缺乏技術標準、成套技術部成熟等挑戰,需要聯合協調攻關。 2020年,全麵掌握超高壩建設關鍵技術。完成超高壩安全性評價方法與安全標準、高碾壓混凝土壩施工技術要求和質量控製標準、超高土心牆堆石安全評價方法與安全標準製定。 2、大型地下洞群關鍵技術 我國西部地區獨特的環境使得地下洞群成為水電工程樞紐布置的最佳選擇,地下洞群正朝著單機大容量、洞室大跨度、施工大規模和安全高要求的方向發展。 2020年,預期掌握大型地下洞群係統關鍵技術,解決地下洞群工程建設中所麵臨的關鍵科學技術難題。 3、環境保護、移民安置與生態修複技術 水電開發與生態環境保護問題已經成為我國水電可持續發展的重要製約因素,梯級開發的累積影響、魚類繁衍、棲息地保護技術不足直接影響水電開發。 2020年,掌握環境保護、yiminanzhiyushengtaixiufudengguanjianjishu,tichuxiangyingdehuanjingbaohuduicecuoshi,tuoshanchulihaoshuidianjiansheyuhuanjingbaohudeguanxi,shixianhelikaifashuiziyuanheweichiheliushengtaixitonggongneng。 4、高性能大容量水電機組技術 根據規劃和我國水電建設現狀,2030-2050年,隨著西藏水電的開發,將有四個千萬千瓦級水電站的運行水頭超過400米,最大水頭達830米,超高水頭和超大容量水電將成為我國水電發展的主要方向。實現高性能大容量水電機組及相應配套的自主設計、製造與安裝,滿足我國到2050nianqianhoushuidiankaifa,tebieshixizangshuidiankaifadexuyao,xinxingchaogaoshuitouhechaodarongliangdegaoxingnengshuidianjizuyanzhijiangchengweiwoguoshuidianshebeikeyanjizhizaodezhugongfangxiang。 5、數字化、智能化水電與研發 國家防汛抗旱總指揮部組織建設了七大流域的三維電子江河係統,中國水電工程顧問集團公司開展了“中國數字水電”基礎信息工程建設,2020年,掌握數字化、智能化水電站研發係列關鍵技術,建成海量空間數據處理及基礎、專業數據庫體係及基礎信息平台。 (七)先進核能發電技術 核能發電是我國能源戰略的重要選擇,核能技術是我國少數幾個在世界上有望獲得核心競爭力的高新技術領域,核電“走出去”作為國家戰略進行部署的態勢已逐漸明確。“十三五”期間,我國核電技術需要重點攻關和提高第三代壓水堆核電技術和裝備、研究開發第四代核電技術以及模塊化小型核反應堆技術等。 1、第三代大型先進核電技術及裝備 第三代核電已逐漸成為國內外核電發展的主流,我國壓水堆設計、建設和運行管理水平已走在世界前列,具備自主設計建設第三代核電機組能力,如我國走在研發具有自主知識產權的“華龍一號”已獲國家批準開工建設;CAP1400正等待國家審批;正在建設的山東石島灣高溫氣冷堆核電站示範工程是我國核電重大專項的重要成果之一,為發展第四代核電技術奠定基礎。2020年,我國將完善大型先進壓水堆的各個環節,實現自主化、國產化,不受製於人,具備以完全擁有自主知識產權的中國核電品牌走向國際市場,徹底解決核廢料安全處置問題。 2、第四代核電技術 disidaixianjinhefanyingduigongquedingliuzhongduixing,qizhongsanzhongshikuaizhongzifanyingdui,nalengkuaiduishiqizhongjishuzuichengshudeyizhong,qijishuxianjinjubeidaguimogongyekaifajichu。 俄羅斯是最早發展快堆的國家之一,也是目前世界上運行快堆電站數目最多的國家;法國建設了3座快中子反應堆,是世界上第一個建設並運行過大型商用快堆的國家,處於國際領先水平;我國快堆正處於實驗階段,整體來說在示範應用、運行經驗、建設掌握等方麵整體水平低於俄羅斯、美國、法國和日本。到2020年,掌握第四代核電關鍵技術和先進反應堆的方案設計。 3、模塊化小型核反應堆技術 小型堆具有安全性高、適用性廣、占地小、建設周期短、投資低等特點,在發電同時可為工業供汽、城市供熱、海水淡化提供蒸汽,實現電、熱、水聯產;也可應用於海島、海上平台及大型船舶。 世界上核能發達國家在發展大型核電機組同時,都在積極研發多用途模塊式小型反應堆。美國、俄羅斯、韓國、阿根廷在小模塊化反應堆技術方麵走在前列,但世界範圍內尚無小型模塊化反應堆核電站投入商業運營。 我國自20世紀80年代開始小型反應堆技術研究,但一些關鍵設備製造與國外還有一定差距,2020年,掌握小型模塊化反應堆動態運行和控製技術,示範應用於北方城市集中供熱、沿海海水淡化等。 (八)係統能效提升技術 1、多能源超大係統協同增效及綜合能量管理技術 能源係統要充分利用信息時代處理“大數據”優越性,力爭在最大程度上實現能源係統協同優化設計,提高能源利用效率。一方麵,未來能源係統的分布式、小規模開發利用成為重要方向;另一方麵,消費者同時又可能是生產者,能源普遍服務將成為可能。在城鎮、農村及邊遠地區公共設施、公用建築物、居民住宅等領域,大力發展分布式光伏、水電、太陽能、天然氣冷熱電聯供、餘熱餘壓發電等資源綜合利用進行示範和推廣,實現能源多渠道供應和多層次開發。 2、火電廠餘熱利用和海水淡化集成優化 成本高是製約海水淡化推廣應用的瓶頸,熱法海水淡化抽汽成本占到40%zuoyou,huolifadianhenduodipinweiyurenengyuhaishuidanhuayongnengcunzaihubuxing,jiangliangzhejichengshidangjinguoneiwaidaxinghaishuidanhuagongchengjianshedexinmoshi,dancunzaiwenduhelipipeiwentijiduihuanjingbianhuahejizufuhebianhuadexiangyingtexing,xuyaojinyibuyouhuasheji。2020nian,zhangwohaishuidanhuazhuangzhiyuhuolifadianjizuyureliyongouhesheji,kaizhanyureliyongdiwenduoxiaozhengliuhaishuidanhuajishujichuyanjiu,kaizhankeyongyuyongyoudiwenreyuandeqiyedichengbenzhiqugaopinzhidanshuidetuiguangyingyong。 (九 )基礎性、前瞻性技術研究 1、電工新材料 diangongxincailiaoshidianqigongchengxuekefazhandejichu,diangongxincailiaodediancidengtexingzhijiejuedinglesuoshengchandegeleidianqizhuangbeidexingnengheshuiping,chuantongdianqizhuangbeishoudiangongcailiaodiancicanshudengxianzhizhishiqifazhanshoudaozhiyue。weilaikaifachuxinyidaidiangongcailiaojiangduidianqigongchengxuekefazhandailaigemingxingyingxiang,duiguominjingjifazhan、科學進步,以及國防建設能力的提高有重要意義。 2、無線輸電技術 wuxianshudianjuliyuechang,shudianxiaolvyuedi,jishunanduyeyueda。duiyuzhongduanjulidewuxianshudianjishulaishuo,jiyudianciganyingfangshidewuxianshudianjishushimuqianyanjiuzuiduo、應用最為成熟的一種;對於長距離無線輸電來說,微波輸能成為目前研究解決遠距離輸電的主流技術,長距離無線輸電技術在空間電站電力傳輸、偏遠地區重要負荷供電以及移動負荷供電等方麵具有應用前景。未來研究方向重點研究提高各種無線輸電效率的技術優化措施、提出技術解決方案和工程方法;試驗應用不同應用場合、不同應用方式下的無線輸電的原型試驗裝置或示範係統。 3、超導技術 超(chao)導(dao)體(ti)的(de)特(te)性(xing)在(zai)電(dian)力(li)方(fang)麵(mian)具(ju)有(you)重(zhong)大(da)應(ying)用(yong)價(jia)值(zhi),十(shi)多(duo)年(nian)來(lai),隨(sui)著(zhe)高(gao)溫(wen)超(chao)導(dao)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan),超(chao)導(dao)電(dian)力(li)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)發(fa)取(qu)得(de)較(jiao)大(da)進(jin)步(bu),國(guo)際(ji)上(shang),超(chao)導(dao)電(dian)纜(lan)和(he)超(chao)導(dao)限(xian)流(liu)器(qi)的(de)示(shi)範(fan)已(yi)經(jing)達(da)到(dao)輸(shu)電(dian)電(dian)壓(ya)等(deng)級(ji)。我(wo)國(guo)在(zai)高(gao)溫(wen)超(chao)導(dao)材(cai)料(liao)製(zhi)備(bei)方(fang)麵(mian)與(yu)國(guo)際(ji)仍(reng)有(you)較(jiao)大(da)差(cha)距(ju),主(zhu)要(yao)體(ti)現(xian)在(zai)高(gao)溫(wen)超(chao)導(dao)帶(dai)材(cai)的(de)電(dian)磁(ci)性(xing)能(neng)和(he)單(dan)根(gen)超(chao)導(dao)帶(dai)材(cai)的(de)長(chang)度(du)方(fang)麵(mian)。
|
|
|
|
推薦圖片 |
|
熱點文章 |
|
|