攻克氢气制运储和燃料电池关键技术,国家能源局印发十四五能源领域科技创新规划
近日,国家能源局、科学技术部印发了《“十四五”能源领域科技创新规划》(以下简称“《规划》”),4月2日,国家能源局科技司、科技部高新司负责同志就《规划》有关情况回答了记者的提问。
《规划》围绕先进可再生能源、新型电力系统、安全高效核能、绿色高效化石能源开发利用、能源数字化智能化等方面,确定了相关集中攻关、示范试验和应用推广任务,以专栏形式部署了相关示范工程,并制定了技术路线图。《规划》在先进可再生能源发电及综合利用技术方面,提出攻克高效氢气制备、储运、加注和燃料电池关键技术,推动氢能与可再生能源融合发展的重点任务部署。
关于氢能,《规划》提出以下内容:
一、发展目标
引领新能源占比逐渐提高的新型电力系统建设。先进可再生能源发电及综合利用、适应大规模高比例可再生能源友好并网的新一代电网、新型大容量储能、氢能及燃料电池等关键技术装备全面突破,推动电力系统优化配置资源能力进一步提升,提高可再生能源供给保障能力。
二、重点任务
聚焦大规模高比例可再生能源开发利用,研发更高效、更经济、更可靠的水能、风能、太阳能、生物质能、地热能以及海洋能等可再生能源先进发电及综合利用技术,支撑可再生能源产业高质量开发利用;攻克高效氢气制备、储运、加注和燃料电池关键技术,推动氢能与可再生能源融合发展。
1、氢能和燃料电池技术
(13)氢气制备关键技术
[集中攻关]突破适用于可再生能源电解水制氢的质子交换膜(PEM)和低电耗、长寿命高温固体氧化物(SOEC)电解制氢关键技术,开展太阳能光解水制氢、热化学循环分解水制氢、低热值含碳原料制氢、超临界水热化学还原制氢等新型制氢技术基础研究。
[示范试验]开展多能互补可再生能源制氢系统最优容量配置研究,研发动态响应、快速启停及调度控制等关键技术;建立可再生能源—燃料电池耦合系统协同控制平台;研发可再生能源离网制氢关键技术;开展多应用场景可再生能源-氢能的综合能源系统示范。
(14)氢气储运关键技术
[集中攻关]突破50MPa气态运输用氢气瓶;研究氢气长距离管输技术;开展安全、低能耗的低温液氢储运,高密度、轻质固态氢储运,长寿命、高效率的有机液体储运氢等技术研究。
[示范试验]开展纯氢/掺氢天然气管道及输送关键设备安全可靠性、经济性、适应性和完整性评价,开展天然气管道掺氢示范应用;研发大规模氢液化、氢储存示范装置。
(15)氢气加注关键技术
[示范试验]研制低预冷能耗、满足国际加氢协议的70MPa加氢机和高可靠性、低能耗的45MPa/90MPa压缩机等关键装备,开展加氢机和加氢站压缩机的性能评价、控制及寿命快速测试等技术研究,研制35MPa/70MPa加氢装备以及核心零部件,建成加氢站示范工程。
(16)燃料电池设备及系统集成关键技术
[示范试验]开展高性能、长寿命质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆重载集成、结构设计、精密制造关键技术研究;突破固体氧化物燃料电池(SOFC)关键技术,掌握系统集成优化设计技术及运行特性与负荷响应规律;完善熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)电池堆堆叠、功率放大等关键技术,掌握百千瓦级熔融碳酸盐燃料电池集成设计技术。开展多场景下燃料电池固定式发电及分布式供能示范应用。
(17)氢安全防控及氢气品质保障技术
[集中攻关]开展临氢环境下临氢材料和零部件氢泄漏检测及危险性试验研究,研制快速、灵敏、低成本氢传感器和氢气微泄漏监测材料,研发氢气燃烧事故防控与应急处置技术装备;开展工业副产氢纯化关键技术研究。
2、先进燃煤发电技术
(31)整体煤气化蒸汽燃气联合循环发电(IGCC)及燃料电池发电(IGFC)系统集成优化技术
[示范试验]研究提升IGCC联产制氢、灵活性发电等技术;研发IGFC系统高温换热器、高温风机、纯氧燃烧器等关键装备,开展系统集成优化、系统动态特性、发电系统控制及连锁控制策略等关键技术研究,开发优化尾气纯氧燃烧及CO2捕集技术,适时开展工程示范及验证。
3、燃气发电技术
(35)燃气轮机非常规燃料燃烧技术
[集中攻关]研发以煤气化合成气、高炉煤气、焦炉煤气等低热值气体为燃料的燃气轮机安全稳定燃烧技术,开展掺氢燃气轮机设计、制造、试验及稳定低排放燃烧技术研究,掌握适应轻柴油和天然气双燃料的燃气轮机稳定切换燃烧技术,针对伴生气、富氢合成气、轻柴油等非常规燃料开展相应机型燃气轮机的多领域应用。
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1、4月12日直播 | 雄韬氢瑞膜电极首席专家Mickey Tam:膜电极的应用与发展趋势分享
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3、捷氢启源P4H、捷氢启源P4Max通过强检4、【干货】燃料电池车辆加氢基础设施方案成本设计与规划面临的挑战5、氢燃料电池迎重大突破,新型碳涂层镍阳极有望取代贵金属6、【干货】风电耦合海水淡化制氢技术及成本研究7、【干货】氢气的输运情况与经济性分析
8、重磅!国家发改委发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》(附原文)
审核:李虹 编辑:戴欣馨联系邮箱:daixinxin@acmi.org.cn
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