新能源技术领域：大型风电场与太阳能热发电技术研究

核能具有能量密集、成本低廉、温室气体排放少等优点，风能、太阳能、生物质能和海洋能储量巨大，发展核能发电、风力发电、太阳能发电、生物质能利用和海洋能发电等可再生能源技术，规模化开发新能源，对优化我国能源结构、促进能源可持续发展具有重要意义。

在新能源技术领域中，确定先进核能发电技术、大型风力发电技术、高效大规模太阳能发电技术、大规模多能源互补发电技术和生物质能的高效利用技术等5个能源应用技术和工程示范重大专项，其中，规划13项重大技术研究、7项重大技术装备、12项重大示范工程和11个技术创新平台（见图5）。

图5 新能源技术路线图

1.先进核能发电

（略）

2.大型风力发电

研发大型风电机组整机及关键部件的自主设计、制造与检测技术，大型风电机组在极端环境条件下的应对技术以及大规模应用海上风电的关键技术与装备。

（1）大型风力发电关键技术

目标：研发具有自主知识产权的大型陆上及海上风力发电关键技术。

研究内容：大型陆上与海上风电机组关键控制技术；翼型设计与叶片优化设计技术；大功率中高速比齿轮箱设计技术；大型风力发电机设计与优化技术；大型风电机组整机与关键部件的检测技术；载荷分析与抗疲劳设计技术；大型风电机组在极端情况（台风、强风沙、低温及腐蚀等）下的应对技术；大型风电机组电网适应性控制技术。

起止时间：2011～2015年

（2）大型风电场资源评估及监控技术

目标：掌握适合我国国情的大型风电场资源评估技术以及监控技术。

研究内容：适合我国地域及风资源特点的大型风电场资源评估、风能预测及微观选址技术；具有自主知识产权的大型风电场的中央集群监控和异地进程实时监控技术及风电场级的调节控制技术；与现代控制理论相结合的大型风电场机组优化调度技术。

起止时间：2011～2015年

（3）大型风电机组

目标：研制出具有自主知识产权的6～10MW陆地（近海）风电机组及关键部件。

研究内容：6～10MW陆地（近海）变速恒频风电机组（双馈式和直驱式）的整机制造技术；控制系统、变流器、变桨距系统、齿轮箱、叶片、发电机和轴承等关键部件的制造技术；具有自主知识产权的大型风电机组制造的关键技术。

起止时间：2011～2017年

（4）风电技术及装备研发平台

目标：建立国际一流的风电技术及装备研发机构，研制出全球领先的风电装备，实现规模化生产。攻克超大型风电机组关键技术难题，形成大型风电机组关键部件的制造能力。成为在风电技术研究与制造领域有影响的国际合作科研平台和风电技术研究基地。

建设与研发内容：海上及潮间带风电机组研制；超大功率风电机组及关键部件测试试验技术装备研制及工程应用；海上风电接入技术；海上及潮间带风电机组运输、安装、服务一体化技术装备研发；适合中国风资源特点的风力机专用翼型；反映中国气候与地理特点的风资源评估与风电场优化设计技术；新概念智能叶片；永磁同步风力发电机；双馈风力发电机；MW级低风速直驱式风力发电机产业化关键技术；风力发电机全功率和可靠性试验方法及试验平台。

（5）风电运营技术研发平台

目标：解决风电运营及保障中的重大技术问题，形成国内领先、国际一流的风电运营技术研发基地。

建设与研发内容：风电场功率预测技术；风电场无功补偿技术；风电场状态监测技术；风电场自然灾害防护技术；风电机组运行性能测试技术；海上风电场运营关键技术；大型风电场群优化运营技术；风电场电网接入自适应技术。

3.高效大规模太阳能发电

研究低成本、低污染、高效率的太阳电池技术，发展光伏发电系统规模化应用技术；研究规模化太阳能热发电集热系统，太阳能热发电热电转换材料、核心部件及大规模储热技术。

（1）大规模太阳光伏系统技术

目标：掌握不同类型光伏发电系统设计集成、运行控制及保护技术。

研究内容：大型地面光伏系统、光伏建筑一体化系统的设计集成技术；光伏并网发电技术，包括光伏并网逆变技术、低电压耐受技术、有功/无功自动调节技术、适应不同种类光伏组件性能的逆变技术等；光伏电站数据采集与进程监控技术，包括与电力系统监控平台的数据通信技术，遥测、遥信、遥控技术等；光伏电站安全保护技术，包括孤岛防护、逆功率保护、光伏电站保护与电网保护的协调配合技术；光伏微电网技术，包括微网运行控制技术、微网与公共电网之间的能量交互管理技术等。

起止时间：2011～2015年

（2）大规模太阳能热发电技术

目标：掌握基于5MW单塔的多塔并联技术，完成50MW槽式太阳能热发电系统及关键部件的设计与优化。

研究内容：太阳能塔式热发电技术，包括5MW吸热器、低成本定日镜、600.C大规模低成本储能技术，大规模塔镜场的优化排布技术，多塔集成调控技术，大规模电站的设计集成和调试技术；槽式太阳能热发电技术，包括不同聚光、吸热、蓄热和热功等能量传递及转化系统的集成应用特性，光-热-电转换关键部件设计方法，太阳能热发电系统的运行和测试。

起止时间：2011～2015年

（3）太阳电池及产业链生产设备

目标：掌握效率20%以上的低成本晶体硅太阳电池及产业化技术，实现先进薄膜太阳电池的产业化，研制出产业链关键设备。(www.xing528.com)

研究内容：低成本太阳级硅大规模制备技术，包括低能耗、低污染和高安全性的多晶硅材料提纯与硅锭制备技术及装备，低能耗、薄片化硅片切割与快速分检技术及装备等；高效晶硅电池低成本产业化技术，包括以高效率和低成本为目标的晶体硅电池产业化新工艺与生产设备，新型电池结构和制造工艺，特殊用途的电池结构和制造工艺；薄膜太阳电池制备及产业化技术，包括以低成本、低污染、高效率和长寿命为目标的硅基薄膜电池、碲化镉薄膜电池、铜铟镓硒薄膜电池、染料敏化电池的规模化生产技术及关键设备。

起止时间：2011～2015年

（4）太阳光伏发电系统关键设备

目标：研制出1MW以上的大功率光伏并网逆变设备，实现具有自主知识产权的光伏系统关键设备的产业化。

研究内容：光伏逆变设备产业化技术与装备，包括1MW以上光伏并网逆变器和MW级多运行模式光伏逆变器；多种非聚光太阳光伏自动跟踪技术与装备，包括大功率的水平单轴跟踪、倾斜单轴跟踪和双轴跟踪的关键技术及装备；多种聚光光伏技术与装备，包括聚光太阳电池、平板反射聚光技术、透射式聚光技术和抛物聚光技术及装备。

起止时间：2011～2016年

（5）大规模并网光伏发电系统示范工程

目标：建设100MW级与公共电网并网的光伏示范电站、10MW级用户侧并网的光伏示范系统，为我国大规模推广光伏系统提供实践经验。

研究内容：100MW级集中并网光伏电站示范工程，包括先进的太阳光伏跟踪系统、聚光光伏系统、光伏并网逆变器，掌握平衡部件运行特性、光伏电站整体运行特性以及接入电网的特性；10MW级用户侧并网光伏发电示范系统，包括光伏与建筑结合系统的设计和安装示范，掌握建筑用光伏组件及其他平衡部件的应用特性、用户侧光伏发电特性与管理模式。

起止时间：2011～2015年

（6）大规模太阳能热发电示范工程

目标：建设300MW级槽式太阳能与火电互补示范电站和50MW级槽式、100MW多塔并联的太阳能热发电示范电站，解决由聚光集热到热功转换等一系列关键技术问题。

研究内容：300MW级槽式太阳能与火电互补示范工程，包括高精度、低成本太阳能集热器及其工艺、太阳能给水加热器，太阳能集热与汽机控制运行特性；50MW槽式太阳能热发电示范工程，包括高温真空管、高尺寸精度的硼硅玻璃管、高反射率的热弯钢化玻璃、耐高温的高效光学选择性吸收涂层等设备生产工艺，槽式电站设计集成技术示范；100MW多塔并联太阳能热发电示范工程，包括5MW吸热器、定日镜、储热装置的现场实验，大规模塔镜场的优化排布技术，多塔集成调控技术，电站调试与运营技术示范。

起止时间：2012～2017年

（7）太阳能发电技术研发平台

目标：建成我国权威的太阳能发电研究检测机构，成为世界一流的太阳能发电技术研究中心、太阳能光伏发电系统并网检测中心、太阳能光伏发电产品检测中心、太阳能光伏发电产业技术支持中心和太阳能技术交流中心，促进我国太阳能发电技术进步。

建设与研发内容：太阳能发电技术，建立并网仿真研究平台、运行数据库及数据处理平台和规划设计平台；并网光伏电站移动检测技术，建立接入380V的小型光伏电站移动检测平台和接入10kV以上电压等级的大中型光伏电站移动检测平台；光伏系统并网试验检测技术。

4.大规模多能源互补发电

研究自治运行的水/光/储互补发电设计集成、新型逆变、储能控制、稳定控制与能量管理技术，以及与公共电网并网的风/光/储互补发电的设计集成和综合利用技术。

（1）多能源互补利用的分布式供能技术

目标：攻克多能源互补利用的分布式供能系统关键技术，实现MW级系统集成和试验验证，使系统综合效率达到85%以上，与常规供能系统相比节能20%～30%。

研究内容：建筑、工业等典型分布式能源系统的集成和设计；分布式供能系统能量管理及仿真平台；多能源互补分布式能源系统测评方法；MW级多能源互补的分布式供能实验系统及试验验证。

起止时间：2011～2015年

（2）与大电网并网的风/光/储互补示范工程

目标：建设100MW级风/光/储互补发电示范工程，掌握新设备和新技术的应用特性，为我国推广风/光/储互补发电系统积累经验。

研究内容：大型风电场与大型光伏电站互补运行特性，包括风电与光电的功率互补特性与能量互补特性、不同跟踪形式光伏电站与大型风电机组的相互影响、大规模储能系统运行特性等；大型风/光/储互补发电系统接入电网特性，包括互补电站输变电系统的实际利用率、对电网动态与静态安全稳定性的影响、发电性能统计评价等。

起止时间：2011～2016年

（3）水/光/储互补发电系统示范工程

目标：建设10MW级自治运行的水/光/储互补发电系统示范工程，掌握新技术、新装备及系统的实际运行规律，为我国发展水/光/储互补发电系统提供实践经验与技术支持。

研究内容：自治运行的水/光/储互补发电系统关键设备技术；自同步电压源型逆变器、大功率高效储能系统控制器、光伏电站综合自动化系统及能量管理系统等新型设备；10MW级自治运行的水/光/储互补示范电站；新技术、新装备的实际运行特性；运行模式、控制策略及系统稳定性的现场试验验证与长期运行考核。

起止时间：2011～2016年

（4）总能系统与分布式能源技术研发平台

目标：解决能源利用中各种形式能量转换的关键技术与系统集成问题，致力于分布式供能系统的开拓创新，实现关键技术的突破，并进行分布式能源行业规范与国家相关政策的研究，引导分布式能源行业的健康有序发展。成为国内领先、国际先进的多能源综合利用研发与实验中心。

建设与研发内容：分布式冷热电联产、多能源互补等新型能源动力系统集成技术；分布式冷热电联产关键设备；系统单元中化学能与物理能综合梯级利用技术；分布式供能系统与集中大电网互补的技术途径；分布式供能系统与风能、太阳能和生物质能等能源的互补技术；建设余热利用技术实验室、储能技术研究实验室、系统集成技术研究实验室、系统测试技术研究实验室和关键动力技术研究实验室；天然气分布式能源系统集成技术。

5.生物质能的高效利用

（略）