“智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)2018年度項(xiàng)目申報(bào)指南

2017-10-12 09:34:57 科技部　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

為落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》，以及國(guó)務(wù)院《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》、《中國(guó)制造2025》和《關(guān)于積極推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)+行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》等提出的任務(wù)，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃啟動(dòng)實(shí)

4. 多能源互補(bǔ)的分布式供能與微網(wǎng)

4.1可再生能源互補(bǔ)的分布式供能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范(共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)與可再生能源互補(bǔ)的分布式供能系統(tǒng)，提升終端能源綜合利用效率，開(kāi)展可再生能源與化石能源互補(bǔ)的分布式發(fā)電與熱/冷聯(lián)供技術(shù)研究，并完成集成驗(yàn)證示范。具體包括：具備可再生能源互補(bǔ)特征的分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù);利用太陽(yáng)能等可再生能源制備清潔燃料并應(yīng)用于發(fā)電的技術(shù);動(dòng)力余熱驅(qū)動(dòng)冷電聯(lián)供的關(guān)鍵技術(shù);多能互補(bǔ)與電采暖/熱泵結(jié)合的熱電聯(lián)供技術(shù);分布式系統(tǒng)全工況主動(dòng)調(diào)控和優(yōu)化控制技術(shù)。

考核指標(biāo)：可再生能源互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電功率不低于200kW;系統(tǒng)能源綜合利用率不低于90%，實(shí)現(xiàn)0-100%全工況系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行;相對(duì)常規(guī)分布式能源系統(tǒng)效率提高不低于15%，相對(duì)集中式供能系統(tǒng)總節(jié)能率不低于30%;完成系統(tǒng)樣機(jī)研制與集成驗(yàn)證示范。

4.2分布式光伏與梯級(jí)小水電互補(bǔ)聯(lián)合發(fā)電技術(shù)研究及應(yīng)用示范(應(yīng)用示范類(lèi))

研究?jī)?nèi)容：研究分布式光伏與梯級(jí)小水電聯(lián)合并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和變速恒頻抽水蓄能技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用示范。具體包括：梯級(jí)水光互補(bǔ)電站容量?jī)?yōu)化配置及接入技術(shù);分布式光伏與梯級(jí)小水電互補(bǔ)系統(tǒng)運(yùn)行特性及系統(tǒng)穩(wěn)定性分析;梯級(jí)水光互補(bǔ)電站聯(lián)合運(yùn)行控制與智能調(diào)度技術(shù)及系統(tǒng);基于變速恒頻的可逆式水輪發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù);開(kāi)展梯級(jí)水光互補(bǔ)聯(lián)合運(yùn)行發(fā)電系統(tǒng)示范應(yīng)用。

考核指標(biāo)：梯級(jí)小水電數(shù)不少于3座，水電站總?cè)萘坎簧儆?00MW;光伏容量不少于30MW;抽水蓄能電站綜合效率大于75%，雙向變流器最大效率不小于98%;研制出水光互補(bǔ)電站聯(lián)合控制系統(tǒng)和集控調(diào)度平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)水電、光伏、水庫(kù)的優(yōu)化協(xié)同控制;完成應(yīng)用示范。

5. 智能電網(wǎng)基礎(chǔ)支撐技術(shù)

5.1 梯次利用動(dòng)力電池規(guī)模化工程應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)我國(guó)大量動(dòng)力電池退役的形勢(shì)，研究在智能電網(wǎng)中規(guī)模化工程應(yīng)用的動(dòng)力電池梯次利用關(guān)鍵技術(shù)，具體包括：退役動(dòng)力電池電芯和模塊的健康狀態(tài)評(píng)估和殘值評(píng)估技術(shù);梯次利用動(dòng)力電池快速分選和重組技術(shù);梯次利用動(dòng)力電池電、熱和安全管理技術(shù);梯次利用動(dòng)力電池應(yīng)用場(chǎng)景分析、再利用壽命評(píng)估和經(jīng)濟(jì)性評(píng)估技術(shù);梯次利用動(dòng)力電池再退役標(biāo)準(zhǔn)。

考核指標(biāo)：提出退役動(dòng)力電池電芯和模塊的健康狀態(tài)評(píng)估及殘值評(píng)估方法; 研制出梯次利用動(dòng)力電池的快速分選裝置;開(kāi)發(fā)退役電池梯次利用系統(tǒng)一套，規(guī)模不低于10 MW、能量效率不低于85%、壽命不低于3年;完成梯次利用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)工程示范驗(yàn)證。

5.2 高安全長(zhǎng)壽命固態(tài)電池的基礎(chǔ)研究(基礎(chǔ)研究類(lèi))

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)智能電網(wǎng)對(duì)本質(zhì)安全、超長(zhǎng)壽命、低成本先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)的廣泛需求，研究?jī)?chǔ)能型固態(tài)電池的基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)。具體包括：固態(tài)電池電極與電解質(zhì)關(guān)鍵材料體系;固態(tài)電池中熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、界面及穩(wěn)定性研究;固態(tài)電池電芯的設(shè)計(jì)和制備;固態(tài)電池在全壽命周期中的失效機(jī)制及健康狀況評(píng)估;固態(tài)電池的安全性評(píng)測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)。

考核指標(biāo)：提出儲(chǔ)能型固態(tài)電池的設(shè)計(jì)原理和材料體系，闡明循環(huán)過(guò)程中動(dòng)力學(xué)特性及結(jié)構(gòu)演化規(guī)律，研制10Ah級(jí)以上固態(tài)電池單體，循環(huán)壽命不低于15000次，服役壽命不低于20年，室溫0.2C能量效率不低于90%，完成kWh級(jí)固態(tài)儲(chǔ)能系統(tǒng)的樣機(jī)驗(yàn)證。

5.3MW級(jí)先進(jìn)飛輪儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)研究(共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)電網(wǎng)對(duì)短時(shí)高頻次的儲(chǔ)能技術(shù)需求，研究先進(jìn)飛輪儲(chǔ)能單機(jī)及陣列技術(shù)。具體包括：研究飛輪本體技術(shù);研制低損耗高速電機(jī)及控制系統(tǒng);研究高可靠性大承載力軸承系統(tǒng)技術(shù);研究飛輪儲(chǔ)能陣列的控制技術(shù);飛輪陣列系統(tǒng)的集成應(yīng)用技術(shù)。

考核指標(biāo)：研制出先進(jìn)飛輪儲(chǔ)能單機(jī)及陣列系統(tǒng)樣機(jī)。飛輪儲(chǔ)能單機(jī)額定功率不低于300kW，單機(jī)儲(chǔ)能容量不低于10MJ，能量效率不低于85%;飛輪儲(chǔ)能陣列系統(tǒng)總功率不低于1MW、儲(chǔ)能容量不低于30MJ、自耗散率不高于額定功率的2%，完成現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用驗(yàn)證。

5.4 液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池的關(guān)鍵技術(shù)研究(共性關(guān)鍵技術(shù)類(lèi))

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)智能電網(wǎng)中小型分布式儲(chǔ)能的需求，研究新型液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池的關(guān)鍵技術(shù)。具體包括：高性能電極和電解質(zhì)材料;電池液/液界面的穩(wěn)定控制技術(shù);電池的高溫長(zhǎng)效密封關(guān)鍵材料與技術(shù);電池循環(huán)壽命及失效機(jī)制;電池成組技術(shù)及能量管理系統(tǒng)。

考核指標(biāo)：研制200Ah以上單體，能量密度不低于150 Wh/kg;循環(huán)壽命不低于15000次;研制5kW/30kWh電池模塊，0.2C能量效率不低于85%，實(shí)現(xiàn)樣機(jī)驗(yàn)證。

5.5 碳化硅大功率電力電子器件及應(yīng)用基礎(chǔ)理論(基礎(chǔ)研究類(lèi))

研究?jī)?nèi)容：面向未來(lái)智能電網(wǎng)對(duì)碳化硅大功率電力電子器件的需求，研究15kV碳化硅大功率IGBT器件用芯片和器件封裝的應(yīng)用基礎(chǔ)理論，并完成器件性能的應(yīng)用驗(yàn)證。具體包括：碳化硅材料性能對(duì)芯片電氣特性的影響機(jī)理;提高芯片電氣性能及功率的結(jié)構(gòu)和方法;器件封裝多芯片并聯(lián)均流、電氣絕緣、電磁兼容和驅(qū)動(dòng)保護(hù)方法;器件的老化機(jī)理和可靠性的提升方法;器件的高壓串聯(lián)技術(shù)與柔性直流換流閥功率模塊的應(yīng)用驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：提出碳化硅大功率芯片和器件封裝的設(shè)計(jì)方法，提出碳化硅大功率芯片和器件的可靠性評(píng)價(jià)方法;15kV碳化硅絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)芯片電流不低于10A、器件電流不低于100A，器件串聯(lián)后在不低于20kV的柔性直流換流閥功率模塊中進(jìn)行驗(yàn)證。

5.6 大容量電力電子裝備多物理場(chǎng)綜合分析及可靠性評(píng)估方法的研究(基礎(chǔ)研究類(lèi))

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)智能電網(wǎng)用電力電子裝備所占比重日益增加，研究10MVA以上高密度大容量電力電子裝備的可靠性評(píng)估理論和方法。具體包括：關(guān)鍵部件在復(fù)雜工況下的多物理場(chǎng)綜合作用與多時(shí)間尺度交互機(jī)制;關(guān)鍵部件級(jí)與裝備級(jí)的動(dòng)態(tài)失效機(jī)理與安全運(yùn)行域刻畫(huà)方法;關(guān)鍵部件的電磁應(yīng)力、溫度及老化狀態(tài)的在線提取方法與驗(yàn)證;裝備的多物理場(chǎng)聯(lián)合建模和仿真方法;裝備的優(yōu)化設(shè)計(jì)與可靠性評(píng)估方法。

考核指標(biāo)：提出裝備的多物理場(chǎng)聯(lián)合建模和仿真方法，仿真誤差小于5%;提出裝備的優(yōu)化設(shè)計(jì)與可靠性評(píng)估方法;建立MW級(jí)電力電子裝備多物理場(chǎng)綜合分析驗(yàn)證平臺(tái)。

原標(biāo)題:“智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)2018年度項(xiàng)目申報(bào)指南