研发适用于煤化工废水的全循环利用“零排放”技术，加强成本控制和资源化利用，完成大规模工业化示范。
进一步提高常规煤电参数等级，积极发展新型煤基发电技术，全面提升煤电能效水平;研发污染物一体化脱除等新型技术，不断提高污染控制效率、降低污染控制成本和能耗。
4)二氧化碳捕集、利用与封存技术创新：
研究CO2低能耗、大规模捕集技术，研究CO2驱油利用与封存技术、CO2驱煤层气与封存技术、CO2驱水利用与封存技术、CO2矿化发电技术CO2化学转化利用技术、CO2生物转化利用技，研究CO2矿物转化、固定和利用技术，研究CO2安全可靠封存、监测及运输技术，建设百万吨级CO2捕集利用和封存系统示范工程，全流量的CCUS系统在电力、煤炭、化工、矿物加工等系统获得覆盖性、常规性应用，实现CO2的可靠性封存、监测及长距离安全运输。
5)先进核能技术创新：
开展深部及非常规铀资源勘探开发利用技术研究，实现深度1000米以内的可地浸砂岩开发利用，开展黑色岩系、盐湖、海水等低品位铀资源综合回收技术研究。实现自主先进核燃料元件的示范应用，推进事故容错燃料元件(ATF)、环形燃料元件的辐照考验和商业运行，具备国际领先核燃料研发设计能力。
在第三代压水堆技术全面处于国际领先水平基础上，推进快堆及先进模块化小型堆示范工程建设，实现超高温气冷堆、熔盐堆等新一代先进堆型关键技术设备材料研发的重大突破。开展聚变堆芯燃烧等离子体的实验、控制技术和聚变示范堆DEMO的设计研究。
6)乏燃料后处理与高放废物安全处理处置技术创新：
推进大型商用水法后处理厂建设，加强先进燃料循环的干法后处理研发与攻关。开展高放废物处置地下实验室建设、地质处置及安全技术研究，完善高放废物地质处置理论和技术体系。
围绕高放废液、高放石墨、α废物处理，以及冷坩埚玻璃固化高放废物处理等方面加强研发攻关，争取实现放射性废物处理水平进入先进国家行列。
研究长寿命次锕系核素总量控制等放射性废物嬗变技术，掌握次临界系统设计和关键设备制造技术，建成外源次临界系统工程性实验装置。
7)高效太阳能利用技术创新：
深入研究更高效、更低成本晶体硅电池产业化关键技术，开发关键配套材料。研究碲化镉、铜铟镓硒及硅薄膜等薄膜电池产业化技术、工艺及设备，大幅提高电池效率，实现关键原材料国产化。
探索研究新型高效太阳能电池，开展电池组件生产及应用示范。
掌握高参数太阳能热发电技术，全面推动产业化应用，开展大型太阳能热电联供系统示范，实现太阳能综合梯级利用。
突破太阳能热化学制备清洁燃料技术，研制出连续性工作样机。
研究智能化大型光伏电站、分布式光伏及微电网应用、大型光热电站关键技术，开展大型风光热互补电站示范。
8)大型风电技术创新：
研究适用于200~300米高度的大型风电系统成套技术，开展大型高空风电机组关键技术研究，研发100米级及以上风电叶片，实现200~300米高空风力发电推广应用。深入开展海上典型风资源特性与风能吸收方法研究，自主开发海上风资源评估系统。突破远海风电场设计和建设关键技术，研制具有自主知识产权的10MW级及以上海上风电机组及轴承、控制系统、变流器、叶片等关键部件，研发基于大数据和云计算的海上风电场集群运控并网系统，实现废弃风电机组材料的无害化处理与循环利用，保障海上风电资源的高效、大规模、可持续开发利用。
9)氢能与燃料电池技术创新：
研究基于可再生能源及先进核能的制氢技术、新一代煤催化气化制氢和甲烷重整/部分氧化制氢技术、分布式制氢技术、氢气纯化技术，开发氢气储运的关键材料及技术设备，实现大规模、低成本氢气的制取、存储、运输、应用一体化，以及加氢站现场储氢、制氢模式的标准化和推广应用。
研究氢气/空气聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)技术、甲醇/空气聚合物电解质膜燃料电池(MFC)技术，解决新能源动力电源的重大需求，并实现PEMFC电动汽车及MFC增程式电动汽车的示范运行和推广应用。
研究燃料电池分布式发电技术，实现示范应用并推广。
10)生物质、海洋、地热能利用技术创新：
突破先进生物质能源与化工技术，开展生物航油(含军用)、纤维素乙醇、绿色生物炼制大规模产业化示范，研究新品种、高效率能源植物，建设生态能源农场，形成先进生物能源化工产业链和生物质原料可持续供应体系。
加强海洋能开发利用，研制高效率的波浪能、潮流能和温(盐)差能发电装置，建设兆瓦级示范电站，形成完整的海洋能利用产业链。
加强地热能开发利用，研发水热型地热系统改造及增产技术，突破干热岩开发关键技术装备，建设兆瓦级干热岩发电和地热综合梯级利用示范工程。
11)高效燃气轮机技术创新：
深入研究燃气轮机先进材料与智能制造、机组设计、高效清洁燃烧等关键技术，开展燃气轮机整机试验，突破高温合金涡轮叶片和设计技术等燃气轮机产业发展瓶颈，自主研制先进的微小型、工业驱动用中型燃气轮机和重型燃气轮机，全面实现燃气轮机关键材料与部件、试验、设计、制造及维修维护的自主化。
12)先进储能技术创新：
研究太阳能光热高效利用高温储热技术、分布式能源系统大容量储热(冷)技术，研究面向电网调峰提效、区域供能应用的物理储能技术，研究面向可再生能源并网、分布式及微电网、电动汽车应用的储能技术，掌握储能技术各环节的关键核心技术，完成示范验证，整体技术达到国际领先水平，引领国际储能技术与产业发展。
积极探索研究高储能密度低保温成本储能技术、新概念储能技术(液体电池、镁基电池等)、基于超导磁和电化学的多功能全新混合储能技术，争取实现重大突破。
13)现代电网关键技术创新：
掌握柔性直流输配电技术、新型大容量高压电力电子元器件技术;开展直流电网技术、未来电网电力传输技术的研究和试验示范;突破电动汽车无线充电技术、高压海底电力电缆关键技术，并推广应用;研究高温超导材料等能源装备部件关键技术和工艺。
掌握适合电网运行要求的低成本、量子级的通信安全工程应用技术，实现规模化应用。
研究现代电网智能调控技术，开展大规模可再生能源和分布式发电并网关键技术研究示范;突破电力系统全局协调调控技术，并示范应用;研究能源大数据条件下的现代复杂大电网的仿真技术;实现微电网/局域网与大电网相互协调技术、源-网-荷协调智能调控技术的充分应用。
14)能源互联网技术创新：
能源互联网是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新业态。
推动能源智能生产技术创新，重点研究可再生能源、化石能源智能化生产，以及多能源智能协同生产等技术。
加强能源智能传输技术创新，重点研究多能协同综合能源网络、智能网络的协同控制等技术，以及能源路由器、能源交换机等核心装备。
促进能源智能消费技术创新，重点研究智能用能终端、智能监测与调控等技术及核心装备。推动智慧能源管理与监管手段创新，重点研究基于能源大数据的智慧能源精准需求管理技术、基于能源互联网的智慧能源监管技术。
加强能源互联网综合集成技术创新，重点研究信息系统与物理系统的高效集成与智能化调控、能源大数据集成和安全共享、储能和电动汽车应用与管理以及需求侧响应等技术，形成较为完备的技术及标准体系，引领世界能源互联网技术创新。
15)节能与能效提升技术创新：
加强现代化工业节能技术创新，重点研究高效工业锅(窑)炉、新型节能电机、工业余能深度回收利用以及基于先进信息技术的工业系统节能等技术并开展工程示范。
开展建筑工业化、装配式住宅，以及高效智能家电、制冷、照明、办公终端用能等新型建筑节能技术创新。
推动高效节能运输工具、制动能量回馈系统、船舶推进系统、数字化岸电系统，以及基于先进信息技术的交通运输系统等先进节能技术创新。
加强能源梯级利用等全局优化系统节能技术创新，开展散煤替代等能源综合利用技术研究及示范，对我国实现节能减排目标形成有力支撑。以上各项重点任务分解为若干具体技术创新行动，详见附件。
【四】政策保障
1)完善能源技术创新环境：
建立健全能源领域相关法律法规及科技成果转化、知识产权保护、标准化等配套政策法规。加强能源技术创新文化建设，培育多元包容、尊重创新、宽容失败、良性竞争的科研文化。
完善能源新技术、新模式等知识产权创造、运用、管理、保护机制。完善能源技术标准体系，推动能源自主创新成果及时转化为标准。
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