核電科技創(chuàng)新重大基礎設施支撐技術實施方案

1、核電科技創(chuàng)新重大基礎設施支撐技術實施方案受政策驅(qū)動，可再生能源、非常規(guī)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(yè)化臨界點，引領世界能源消費結構呈現(xiàn)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(chuàng)新主要呈現(xiàn)以下新動向、新趨勢。世界能源科技發(fā)展形勢當前，在能源革命和數(shù)字革命雙重驅(qū)動下，全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方興未艾。能源科技創(chuàng)新進入持續(xù)高度活躍期，可再生能源、非常規(guī)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(qū)動力，推動能源產(chǎn)業(yè)從資源、資本主導向技術主導

2、轉變，對世界地緣政治格局和經(jīng)濟社會發(fā)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(chuàng)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(fā)展制高點。美國近年來相繼發(fā)布了全面能源戰(zhàn)略美國優(yōu)先能源計劃等政策，并出臺系列研發(fā)計劃，將“科學與能源”確立為第一戰(zhàn)略主題，積極部署發(fā)展新一代核能、頁巖油氣、可再生能源、儲能、智能電網(wǎng)等先進能源技術，突出全鏈條集成化創(chuàng)新。歐盟在歐洲綠色協(xié)議中率先提出了構建碳中性經(jīng)濟體的戰(zhàn)略目標，升級了戰(zhàn)略能源技術規(guī)劃（SET-Plan），啟動了“研究、技術開發(fā)及示范框架計劃”，構建了全鏈條貫通的能源技術創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。德國、英國、法國等分別組織了能源研究計劃、能源創(chuàng)

3、新計劃、國家能源研究戰(zhàn)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(fā)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(huán)境技術創(chuàng)新戰(zhàn)略氫能基本戰(zhàn)略等戰(zhàn)略規(guī)劃，提出加快發(fā)展可再生能源，全面系統(tǒng)建設“氫能社會”。受政策驅(qū)動，可再生能源、非常規(guī)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(yè)化臨界點，引領世界能源消費結構呈現(xiàn)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(chuàng)新主要呈現(xiàn)以下新動向、新趨勢。一是可再生能源和新型電力系統(tǒng)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(qū)動，受到各主要國家的高度重視

4、。面對日益嚴重的能源資源約束、生態(tài)環(huán)境惡化、氣候變化加劇等重大挑戰(zhàn)，全球主要國家紛紛加快了低碳化乃至“去碳化”能源體系發(fā)展步伐。國際能源署預測可再生能源在全球發(fā)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(guī)模發(fā)展給能源系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性帶來的新挑戰(zhàn)，美、歐等國積極探索發(fā)展包括先進可再生能源、高比例可再生能源友好并網(wǎng)、新一代電網(wǎng)、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(tǒng)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(guī)油氣技術掀起席卷全球的頁巖油氣革命，成功拓展油氣發(fā)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

5、開始布局頁巖油氣技術攻關，經(jīng)過數(shù)十年的持續(xù)探索，成功發(fā)展了旋轉導向鉆井、水平井分段壓裂等系統(tǒng)化的頁巖油氣開發(fā)技術，支撐美國油氣自給率持續(xù)提升，推動非常規(guī)油氣技術成為世界各國競爭的焦點。全球非常規(guī)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(qū)。在各相關國家的大力支持和推動下，全球非常規(guī)油氣技術不斷取得新突破、技術成熟度持續(xù)提升，正在推動全球油氣產(chǎn)業(yè)從常規(guī)油氣為主到常規(guī)與非常規(guī)油氣并重的重大轉變。三是以更安全、更高效、更經(jīng)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(chuàng)新的主要方向。福島事故后，全球核電建設整體進入穩(wěn)妥審慎發(fā)展階段，但核能技

6、術創(chuàng)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(jīng)濟等未來核能發(fā)展方向，不斷加大研發(fā)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(huán)、在役機組延壽和智慧運維等方面開展了大量技術研發(fā)和試驗示范工作，為引領未來全球核能產(chǎn)業(yè)安全高效發(fā)展奠定了堅實基礎。四是信息、交通等領域的新技術與傳統(tǒng)能源技術深度交叉融合，持續(xù)孕育興起影響深遠的新技術、新模式、新業(yè)態(tài)。美、歐、日等主要發(fā)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(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等為代表的先進信息技術與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲

7、、消費以及能源市場等環(huán)節(jié)深度融合，持續(xù)催生具有設備智能、多能協(xié)同、信息對稱、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開放等特征的智慧能源新技術、新模式、新業(yè)態(tài)。電動汽車及其網(wǎng)聯(lián)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(wǎng)絡互聯(lián)互通、融合發(fā)展，正在開啟能源、交通、信息領域新的重大變革。我國能源科技發(fā)展形勢我國已連續(xù)多年成為世界上最大的能源生產(chǎn)國、消費國和碳排放國。社會主義現(xiàn)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(tài)文明建設和“六穩(wěn)六?！钡瓤傮w要求下，我國能源產(chǎn)業(yè)面臨保安全、轉方式、調(diào)結構、補短板等嚴峻挑戰(zhàn)，對科技創(chuàng)新的需求比以往任何階段都更為迫切。

8、經(jīng)過前兩個五年規(guī)劃期，我國初步建立了重大技術研發(fā)、重大裝備研制、重大示范工程、科技創(chuàng)新平臺“四位一體”的能源科技創(chuàng)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(chǎn)業(yè)轉型升級發(fā)揮了重要作用。高比例可再生能源系統(tǒng)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(chǎn)量和裝機規(guī)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(chuàng)造世界紀錄，量產(chǎn)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(fā)電技術進入商業(yè)化示范階段。水電工程建設

9、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(wǎng)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(chǎn)送電。油氣安全供應技術方面。常規(guī)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(fā)中具有明顯比較優(yōu)勢。非常規(guī)和深海油氣勘探開發(fā)技術取得較大進步，建成一批國家級頁巖氣開發(fā)示范區(qū)，頁巖氣年產(chǎn)量超過200億方，支撐我國成為北美之外首個實現(xiàn)頁巖氣規(guī)?；虡I(yè)開發(fā)的國家，自主研發(fā)建造的全球首座十萬噸級深水半潛式生產(chǎn)儲油平臺“深海一號”投運。油氣長輸管線技術

10、取得重大突破，電驅(qū)壓縮機組、燃驅(qū)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(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)業(yè)體系。自主研發(fā)“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(fā)的具有四代特征的高溫氣冷堆商業(yè)示范堆已投產(chǎn)發(fā)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?；茉辞鍧嵏咝ч_發(fā)利用技術方面。年產(chǎn)1000萬噸以上特厚煤層綜采與綜采放頂煤開采裝備、重介質(zhì)選煤技術等煤

11、炭開發(fā)利用技術裝備實現(xiàn)規(guī)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(xù)下降。具有自主知識產(chǎn)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(chǎn)。國際首創(chuàng)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(chǎn)權的50MW燃氣輪機已實現(xiàn)滿負荷穩(wěn)定運行。能源新技術、新模式、新業(yè)態(tài)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(yè)化示范階段。氫能及燃料電池技術迭代升級持續(xù)加速，推動氫能產(chǎn)業(yè)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(shù)據(jù)、多能互補、儲能和電動汽車應用、智慧用能與

12、增值服務等領域創(chuàng)新十分活躍，各類新技術、新模式、新業(yè)態(tài)持續(xù)涌現(xiàn)，對能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)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(chuàng)新還存在明顯差距，突出表現(xiàn)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(yōu)勢不明顯。能源領域原創(chuàng)性、引領性、顛覆性技術偏少，綠色低碳技術發(fā)展難以有效支撐能源綠色低碳轉型。三是推動能源科技創(chuàng)新的政策機制有待完善。重大能源科技創(chuàng)新產(chǎn)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(xiàn)代化國家

13、新征程的第一個五年規(guī)劃期。進入新時期新階段，要充分發(fā)揮科技創(chuàng)新引領能源發(fā)展第一動力作用，立足能源產(chǎn)業(yè)需求，著眼能源發(fā)展未來，健全科技創(chuàng)新體系、夯實科技創(chuàng)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。發(fā)展目標能源領域現(xiàn)存的主要短板技術裝備基本實現(xiàn)突破。前瞻性、顛覆性能源技術快速興起，新業(yè)態(tài)、新模式持續(xù)涌現(xiàn)，形成一批能源長板技術新優(yōu)勢。能源科技創(chuàng)新體系進一步健全。能源科技創(chuàng)新有力支撐引領能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。引領新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)建設。先進可再生能源發(fā)電及綜合利用、適應大規(guī)模高比例可再生能源友好并網(wǎng)的新一代電網(wǎng)、新型大容量儲能、氫能及燃料電

14、池等關鍵技術裝備全面突破，推動電力系統(tǒng)優(yōu)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(fā)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(tǒng)研發(fā)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(fā)利用?！皟缮钜环恰薄⒗嫌吞锾岣卟墒章实扔蜌忾_發(fā)技術取得重大突破，有力支撐油氣穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)和產(chǎn)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(fā)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(fā)與示范取得突破，各類中小型燃氣輪機裝備實現(xiàn)系列化。促進能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智能化升級。先進信息技術與能源產(chǎn)業(yè)深度融合，電力、煤炭、油氣等領域數(shù)字化、智能化升級示范有序推進。能源互聯(lián)網(wǎng)、智慧能源、綜合能源服務等新模