我国新一代能源系统技术能源开发实施清洁替代，能源消费实施电能替代，是人类用能模式的发展趋势与终极目标。构建新一代能源系统，需要重点研究解决源端、受端和传输的一系列重大科学和工程技术问题。
1、源端综合能源电力系统关键技术我国国民经济和能源电力发展面临严峻形式，化石能源带来严重雾霾，急需大规模、高比例开发利用可再生能源。需要寻求消纳具有间歇性、随机性的可再生能源的综合解决方案，构建以可再生能源为主的源端综合能源电力系统。重点研究以电网为主干、涵盖大规模可再生能源的综合能源电力系统仿真技术；示范应用可再生能源制氢工程。
2、受端综合能源电力系统关键技术传统电力系统不支持多种一次和二次能源相互转化和互补，既难以支撑高比例分布式清洁能源电力接入电力系统，又不适应大量分布式光伏发电、小型风电、冷热电三联供、电动汽车、蓄电池、氢能等“即插即用”式设备的接入。重点研究受端综合能源电力系统规划运行技术，2020年掌握受端多种能源网融合规划、高渗透分布式能源接入和利用的一系列关键技术。构建受端综合能源电力系统仿真平台。建成多个冷、热、电综合能源电力系统的示范工程。
3、未来我国西部直流电网技术我国西部直流电网目前仅为概念构想，利用前沿输电技术将西南地区的水能、“三北”地区的太阳能和风能汇集并连接成多个地区性直流电网，利用输电技术及直流电压变换技术送往中东部负荷中心区域，提高电压等级和输电容量是直流网络需要解决的关键问题。重点研究直流组网的理论和技术，2020年开展示范应用西部多可再生能源基地直流网及送出工程的前期工作
全球能源互联网技术全球能源互联网技术是基于清洁能源主导、能源消费电气化和全球配置能源资源的思路，解决可再生能源大规模利用在空间和时间上扩展的前瞻性技术问题。“十三五”期间，需要研究全球能源互联网战略规划技术；重点突破适用于大容量、远距离输电技术，以及大电网安全稳定运行和控制技术等。
1、全球能源互联网战略规划技术全球能源互联网规模大、结构复杂，需要在规划分析理论、市场空间预测、电力流格局规划和特大规模电网结构设计等方面开展重点攻关。2020年，建成全球风能、太阳能、海洋能等多种可再生能源资源数据库，客观和精确掌握全球可再生能源的资源储量、分布情况和可开发规模。
2、大容量、远距离输电技术与装备我国在特高压交直流输电技术总体上处于国际领先水平。对于特高压直流的换流变压器、直流穿墙/换流变套管、直流场开关器件等高端装备少数核心器件的制造技术国内尚未完全掌握，需要“十三五”期间重点攻关。2020年，研制成功±1100kV特高压直流穿墙套管，提升直流输电重大装备、核心部件的国产化水平，核心部件自制率达到70%～90%，建立特高压直流受端分层接入示范工程，建成±1100kV特高压直流输电示范工程。
高效清洁火力发电技术发展高效、清洁、低碳的燃煤发电技术与清洁的燃气发电技术是我国经济社会发展的迫切要求和维护国家安全的重大战略需要。其发展方向一是提高煤炭的能源利用率；二是降低发电机组的污染物排放浓度和总量；三是减少CO2的排放强度。
1、700℃超超临界的关键技术700℃超超临界发电技术的发电效率接近50%，可比600℃超超临界发电技术高4%。目前，欧美和日本等国家基本完成材料筛选及性能测试、大型铸件试验生产、高温部件验证平台制造、大型耐热合金部件验证的工作。我国在该项目起步较晚，关键技术与国外存在差距。我国将继续进行自主知识产权的低成本、高强度高温合金材料的开发工作，锅炉受热面管材已在华能南京热电厂挂网运行。到2020年，形成具有核心竞争力的自主知识产权700℃超超临界燃煤发电技术，完成关键材料和关键部件的研制，完成600MW等级700℃先进超超临界发电系统的方案设计，择机签订示范工程。
2、超超临界循环流化床发电技术随着白马600MW超临界CFB锅炉示范工程的成功运行，标志我国已经具备大型超临界CFB锅炉的设计制造能力。但与煤粉锅炉相比，循换流化床锅炉设备的利用率和效率偏低，同时实现火电厂污染物超低排放难度较大。重点突破CFB锅炉烟气污染物超低排放技术，进一步提高CFB机组发电效率，到2017年掌握CFB锅炉烟气污染物超低排放技术；2020年完成600MW等级超超临界CFB发电机组初步设计，效率和设备利用率达到同等级别煤粉锅炉水平。
3、联合循环发电及煤基多联产技术联合循环发电及煤基多联产系统是一种综合考虑资源、能源和环境效益系统，是未来主要的能源技术之一，是煤炭利用的发展趋势。对于联合循环发电，目前第三代IGCC技术正在研发中，已建立的IGCC示范电站技术达到国际先进水平，但经济性和可靠性是影响其商业化的关键因素；对于煤基多联产国内外已开展了大量的生产流程与产品生产方式的创新研究，技术关键和难点仍是煤的热解和气化装置的开发。重点研究以空气为气化剂的气化炉以及与其相应的IGCC系统，2017年，突破低阶煤干馏关键技术和设备，完成IGCC+CCUS技术和煤基多联产IGCC电站的可行性研究。2020年，建成以褐煤低温干馏为基础的煤电化工一体化示范工程。
4、特种煤发电技术我国一些地区存在大量有特殊成分的燃煤，如新疆准东煤田金属含量大、内蒙古的褐煤水分含量大，目前尚无大机组100%燃烧准东煤及褐煤的可靠技术方案，需要研究在600MW等级机组上的应用并积累经验。继续开展特种煤燃烧、结渣和沾污等特性参数研究、锅炉适应性研究。重点研发适合燃用高钠钾煤的燃烧技术与设备、预干煤燃烧技术与设备、制粉系统。掌握低成本褐煤干燥及水分回收技术，建设示范装置；2020年，建设高钠钾煤发电示范工程；掌握大型褐煤干燥发电技术，建设示范工程。
5、燃煤电厂烟气污染物一体化脱除及二氧化碳捕集技术煤电烟气污染物治理及处理物利用是煤电持续发展的关键因素，但传统烟气净化技术一般针对单一污染物处理，工艺链长、投资和运行成本高。二氧化碳捕集技术对减少温室效应及提高电厂综合效益有重要意义。污染物一体化控制技术国内已进行了大量研究，目前尚无示范工程；二氧化碳捕集技术降低能耗和成本是重点研究内容。重点研发湿法一体化脱除系统、活性焦一体化联合脱除系统。重点研究新一代高效低能耗的二氧化碳捕集吸收剂和捕集材料，示范应用多种源汇组合的CCUS全流程系统，进行CCUS全过程技术示范。
6、燃气轮机联合循环和微型燃机冷热电联供发电技术燃气轮机联合循环已成为我国清洁能源发电技术的重要分支，但我国燃气轮机技术水平与发达国家差距巨大，核心部件以及专业技术服务均有国外制造商控制，价格居高不下。我国具有自主知识产权的100kW微型燃气轮机研制已取得重大突破。重型燃机重点开展H型燃机的系统集成研究，加快项目的示范应用；在F级燃机方面取得关键部件及技术的自主化突破。重点研发重型燃气轮机的试验验证平台。
7、超临界CO2循环发电技术超临界CO2透平是一种以超临界CO2为工质的基于布雷顿循环原理的动力发电设备，是一种比传统蒸汽轮机更为先进的发电装备，作为一种外燃机，其也可采用太阳能作为热源，由此也诞生了基于超临界CO2循环的光热发电技术。这种新型发动机的研发，美国目前走在世界的前列，并得到美国能源部的支持，因为此项技术在提高发电效率和降低成本方面有巨大的潜力，超临界CO2透平技术用于地面发电厂，除了体积小、重量轻之外，还可以不用水，适合荒漠缺水地区的应用，其应用于太阳能光热发电系统可实现效率的显著提升，是太阳能光热发电的理想选择，该系统仅需要较低的热量即可启动发电机、其应对负荷变化调整迅速、支持快速启停，这些优点是普通发电系统所无法比拟的。目前国内电力系统对超临界CO2循环技术研究处于起步阶段，但超临界CO2循环发电技术的研发和应用，将是一种可能带来发电系统变革的技术。科技部今年也发布了重点研究课题。
下一页>
>
>
