一、前言
能源裝備是能源技術的載體,是裝備制造業的重要和核心部分。習近平總書記在中央財經領導小組第六次會議上,指出要按照攻關一批、示范一批、推廣一批“三個一批”的思路推進能源技術革命。推動能源裝備自主創新是落實黨中央、國務院決策的重要舉措,是推進能源技術革命的重要內容,也是落實國務院《中國制造2025》的工作要求。
當前,歐美等發達國家高端制造回流,德國、美國相繼提出工業4.0和工業互聯網概念。在推動能源綠色低碳發展和結構轉型大形勢下,傳統能源技術裝備亟需革新和提升水平,一批新興能源技術裝備產業正在萌芽。我國能源技術裝備制造業也面臨能源發展和結構調整的挑戰,自主創新能力較弱、部分關鍵核心技術缺失、傳統產品產能相對過剩和關鍵零部件配套能力不足共存等矛盾仍然突出,亟需轉型升級。
面對能源革命的新要求、裝備制造業發展的新形勢和“走出去”戰略的需要,為推動能源革命,促進裝備制造業自主創新和優化升級,以能源裝備發展引領裝備制造業強國建設,特制定本實施方案。
二、指導思想和基本原則
(一)指導思想
全面貫徹落實黨的十八大和十八屆三中、四中、五中全會精神,按照中央財經領導小組第六次會議、新一屆國家能源委員會首次會議和《中國制造2025》的重大決策和工作部署,圍繞能源革命和裝備制造業發展新要求,依托能源工程建設,組織推動關鍵能源裝備的技術攻關、試驗示范和推廣應用。重點突出能源安全保障急需和有效推動能源革命的關鍵裝備,進一步培育和提高能源裝備自主創新能力,推動能源革命和能源裝備制造業優化升級。
(二)基本原則
創新驅動,升級產業。充分發揮科技創新驅動作用,以關鍵能源裝備為突破口,著力培育能源裝備制造業自主創新能力,以點帶面,推動能源裝備制造業優化升級。
面向需求,突出重點。以推動能源革命和清潔低碳、安全高效的總要求為統領,重點突破一批安全保障急需和對能源產業發展具有重大意義的關鍵裝備和共性技術。
統籌協調,有序推進。與能源革命總要求以及《中國制造2025》發展目標和重點任務統籌協調,按照“三個一批”的思路細化任務和組織推進。
依托工程,形成合力。依托能源工程推進關鍵裝備的技術攻關和試驗示范,政策支持、規劃引導,各方力量有機結合,形成能源裝備自主創新合力。
三、行動目標
2020年前,圍繞推動能源革命總體工作部署,突破一批能源清潔低碳和安全高效發展的關鍵技術裝備并開展示范應用。制約性或瓶頸性裝備和零部件實現批量化生產和應用,有力保障能源安全供給和助推能源生產消費革命。
基本形成能源裝備自主設計、制造和成套能力,關鍵部件和原材料基本實現自主化。能源裝備設計制造技術水平顯著提升,設計與制造體系進一步融合,重大能源裝備實現自主研發、設計和制造,設備性能和質量控制明顯提升。
能源裝備制造業成為帶動我國產業升級的新增長點。電力裝備等優勢領域技術水平和競爭力達到國際領先,形成一批具有自主知識產權和較強競爭力的裝備制造企業集團。能源裝備產品結構進一步優化,產能過剩明顯緩解。
2025年前,新興能源裝備制造業形成具有比較優勢的較完善產業體系,總體具有較強國際競爭力。有效支撐能源生產和消費革命,部分領域能源技術裝備引領全球產業發展,能源技術裝備標準實現國際化對接。
能源裝備形成產學研用有機結合的自主創新體系,實現引領裝備制造業轉型升級?;拘纬赡茉粗卮蠹夹g裝備、戰略性新興產業裝備、通用基礎裝備、關鍵零部件和材料配套等專業化合理分工、相互促進、協調發展的產業格局。
四、主要任務
圍繞確保能源安全供應、推動清潔能源發展和化石能源清潔高效利用三個方面確定了15個領域的能源裝備發展任務:
(一)煤炭綠色智能采掘洗選裝備
(1)技術攻關:
煤炭智能地質鉆探裝備:研制回采工作面高精度地質勘探系統(四維動態長距離電磁波透視探測裝備、三維槽波動態探測裝備等)、掘進頭地質構造多波三維實時超前高精度探測系統等成套裝備。
煤炭高效綠色開采裝備:研發煤礦巷道高效快速掘進與支護裝備,薄和極薄煤層、大傾角-急傾斜煤層、特厚煤層高效高回收率開采裝備、智能化綠色充填開采裝備,深部礦井安全高效開采及巖層控制技術裝備,研發大型露天礦連續、半連續開采生產系統、大型礦井輔助運輸系統等裝備,研制高端采煤機、N00工法及關鍵設備、智能錨桿機、8.8米超大采高成套裝備、智能全斷面掘進成套裝備、綠色輔助運輸車輛、煤礦斜井盾構施工設備、免維護運輸膠帶機。
煤礦智能開采洗選裝備:研發千萬噸級礦井大型提升智能化裝備、智能采煤機、智能化清潔高效集成供液系統、工作面巡檢機器人等。研發超大采高綜采工作面集中控制及智能化系統、超大采高綜采工作面安全工程成套設備和煤礦災害智能防護技術裝備。研制智能化洗選裝備,重點研發千萬噸級/年模塊化智能洗選裝備及智能化控制系統。
煤礦災害防治和應急救援裝備:研制煤與瓦斯突出、沖擊地壓等動力災害監測預警系統及解危裝備等,研發煤礦重大事故災區高可靠性無人偵測技術與多網融合綜合通信裝備、救援通道快速構建技術裝備、分布式聯合仿真救援培訓演練系統與綜合管理信息平臺、礦井水害全時空實時預警系統、煤礦巷道關鍵地點巡檢無人飛行器、礦井危險源實時監測預警管控一體化平臺、掘進頭地質構造多波三維實時超前高精度探測系統等。
(2)試驗示范:
依托《煤炭工業發展十三五規劃》、相關能源中長期戰略規劃中確定的重大煤礦項目,推動關鍵裝備的試驗示范:
所有完成技術攻關的設備;
煤炭鉆探設備:井上下一體化地震探測系統、回采工作面高精度地質勘探系統。
煤炭開采設備:10m大直徑礦山豎井掘進機、Φ8m×1500m反井鉆機、全斷面斜井掘進機、擠壓破巖硬巖巷道掘進機、1500m煤礦深井智能提升機、采煤機、新的采煤工藝及設備、智能錨桿鉆機、8.8米液壓支架、全斷面掘進機及配套設備、井下防爆系列電動車、煤礦斜井盾構及配套設備、新型主運膠帶機、智能化非圓形全斷面掘進裝備、智能耦合型超大采高液壓支架、年產1500萬噸綜采工作面智能控制輸送設備、高效智能化采掘工作面控制裝備、薄及中厚煤層智能化刨運機組、無機發泡固化材料制備輸送一體機、礦山呼吸性粉塵、火災、瓦斯、水災、頂板等災害實時在線監測預警裝備、智能濕噴機、智能集控中心及專家決策系統、安全探測傳感器、煤巖識別探測器、探測機器人、綜合智能一體化生產控制和執行系統、煤礦物聯網傳感設備等。
承擔關鍵零部件技術攻關的設備整機。
(3)應用推廣:
鼓勵《煤炭工業發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃中明確的現代化煤礦項目采用自主研制的煤炭裝備、完成試驗示范的關鍵設備:
推廣深厚沖積層快速建井、薄煤層智能化開采、智能化無人工作面綜采、大斷面巷道高效掘支、煤及半煤巷道快速掘進、煤礦信息化管理、煤礦區地面生態恢復與重建、新型煤粉鍋爐系統、大型煤礦裝備節能、礦井水利用、煤礦重大災害事故反演和模擬仿真、煤礦應急避險技術裝備等。
(二)深水和非常規油氣勘探開發裝備1、深水油氣
(1)技術攻關:
深水油氣資源勘探成套技術裝備:研發深水大型物探船及其配套技術裝備、海洋高精度地震勘探成套技術裝備、海洋復雜油氣藏三維測井綜合評價成套技術與裝備、深水大型工程地質勘察船及其配套技術裝備。
深水油氣鉆采裝備:研制12000米海洋鉆井模塊(突破大功率鉆井絞車技術、雙井架技術和四單根作業井架技術)、水下生產系統(包括3000米深水防噴器及其控制系統、水下采油樹、水下井口頭、水下混輸增壓泵、原油系統、油水分離系統、開/閉排系統、注水系統、天然氣排放系統、公用系統和其它系統等)、
海洋深水管(深水鉆井隔水管系統、采油立管、水下管匯及連接器、海底油氣輸送管及在線監測維修設備等),開發海洋天然氣水合物開采裝備,突破3000米深水起重鋪管船及其配套工程技術裝備、30萬噸以上FPSO、FDPSO,研發海上油田注CO2采油配套工藝技術及工具和灘海油田鉆采試油-試采一體化平臺以及海洋平臺用輸變電成套設備。
推進深水油氣裝備智能制造:研究并掌握深水大型物探船、3000米半潛式鉆井平臺等海洋深水油氣裝備智能制造綜合標準體系、全三維協同設計、三維工藝快速精準設計技術,現場作業三維指導技術,“苦、臟、累、險”作業的智能化工藝及裝備技術,海洋深水油氣裝備制造過程焊接、物流等智能管控技術,各類中間產品柔性、高效、智能化制造技術,全壽命期的大數據與智能決策技術。
(2)試驗示范:
依托《石油發展“十三五”規劃》、《天然氣發展“十三五”規劃》和《大型油氣田及煤層氣開發重大科技專項“十三五”實施計劃》及后續深水油氣勘探開發工程項目,推動關鍵裝備的試驗示范:
所有完成技術攻關的設備;
承擔關鍵零部件技術攻關的設備整機;
9000米海洋人工島鉆機、2000米以上海洋多功能連續管鉆機、450英尺自升式平臺升降鎖緊系統、深水固井裝備、1100噸張緊力隔水管張緊系統、水下生產系統(1500米水下智能采油樹、水下自動控制系統、1500米水下井口)、9000米海洋人工島鉆機、3000米半潛式鉆井平臺成套裝備、15000馬力海洋壓裂船、30-100米自升自航修井作業平臺、18噸以上提升力海洋連續油管作業船、70噸以上提升力海洋帶壓作業船、500米水深E/H級鉆井隔水管系統、500米以上深水采油立管、12000米海洋鉆井模塊、自升自航石油工程修井平臺等。
(3)應用推廣:
依托《石油發展“十三五”規劃》、《天然氣發展“十三五”規劃》和《大型油氣田及煤層氣開發重大科技專項“十三五”實施計劃》,鼓勵深水油氣勘探開發工程項目采用自主研制的深水油氣裝備、完成試驗示范的關鍵設備。
2、頁巖油氣
(1)技術攻關:
6000米以內的專用鉆機:開發管子處理系統和自動化工具等鉆井配套自動化設備、高效鉆頭和螺桿鉆具。
鉆完井設備:開發包括液壓隨鉆擴眼器、水平井井眼凈化和鉆具降摩減阻設備、下套管和固井工具、遇油/遇水膨脹工具、連續油管作業工具、新射孔槍等高效射孔器材。
高精度地質導向系統:突破8.5英寸旋轉導向鉆井系統,開發隨鉆測量、隨鉆測井裝備及配套軟件。
大型壓裂設備:開發微地震壓裂裂縫監測裝備、6000馬力電驅壓裂泵、5000馬力電動壓裂成套裝備、壓裂液返排循環處理設備、脈沖加砂裝置、井下分段壓裂工具、225噸帶壓作業裝備等。
(2)試驗示范:
依托《頁巖氣十三五規劃》、《大型油氣田及煤層氣開發重大科技專項十三五實施計劃》及相關能源中長期戰略規劃中項目及后續其它頁巖氣工程項目,推動關鍵裝備的試驗示范:
所有完成技術攻關的設備;
承擔關鍵零部件技術攻關的設備整機;
自主制造的1000馬力單泵固井車、大型泡沫固井裝備等固井裝備,4500馬力渦輪驅動壓裂車,單機6000馬力電驅壓裂撬,單機功率3000馬力以上的油/氣/電驅壓裂泵車/撬,無水壓裂成套裝備,5000米智能鉆機、步進鉆機、單根超級鉆機、齒輪齒條鉆機等。
(3)應用推廣:
鼓勵《頁巖氣十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃中項目及后續其它頁巖氣工程項目采用自主研制的頁巖氣裝備、完成試驗示范的關鍵設備。
3、煤層氣
(1)技術攻關:
煤層氣抽采成套裝備:研發防爆地質導向測量、鉆進、控制、隨鉆測量等煤礦井下智能化鉆探裝備,研發120Tf煤層氣車載鉆機關鍵部件、Φ300mm頂推式鉆機關鍵部件等,研發連續油管成套設備、液氮壓裂機組、采動區煤層氣撬裝抽采設備、1000米斜直井鉆機、大型泡沫壓裂成套設備等。
煤層氣高效利用裝備:研制低濃度煤層氣變壓吸附濃縮裝置、低濃度煤層氣蓄熱氧化利用裝備、煤層氣物理萃取富集裝備、煤層氣深冷液化裝備等。
(2)試驗示范:
依托《煤炭工業發展“十三五”規劃》、《煤層氣(煤礦瓦斯)開發利用“十三五”規劃》和相關能源中長期戰略規劃及煤炭/煤層氣開發、利用工程項目,推動關鍵裝備的試驗示范:
所有完成技術攻關的設備;
120Tf煤層氣車載鉆機、Φ300mm頂推式鉆機、大型液氮泵車等承擔關鍵零部件技術攻關的設備整機。
(3)應用推廣:
鼓勵《煤炭工業發展十三五規劃》、《煤層氣(煤礦瓦斯)開發利用“十三五”規劃》和相關能源中長期戰略規劃中及煤炭
/煤層氣開發工程項目采用自主研制的煤層氣開發裝備、完成試驗示范的關鍵設備。
(三)油氣儲運和輸送裝備1、天然氣輸送
(1)技術攻關:
天然氣長輸管道設備:研制X100和X120高強度管線鋼及系列卷板和寬厚板以及螺旋埋弧焊管和直縫埋弧焊管等。自主研制10MW級支線燃氣輪機驅動壓縮機組。研制5700-6000轉/分左右的高速電機和壓縮機。
(2)試驗示范:
依托《天然氣發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃中后續天然氣長輸管線項目,推動關鍵裝備的試驗示范:
30MW級燃氣輪機驅動壓縮機機組;10MW級5000r/min以上的超高速異步防爆電機;大功率、高轉速系列壓縮機;天然氣管道高壓大口徑閥門及配套執行機構;天然氣管道計量設備;輸氣管道控制系統;
所有完成技術攻關的設備;
承擔關鍵零部件技術攻關的設備整機。
(3)應用推廣:
鼓勵《天然氣發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃中后續天然氣長輸管線項目采用自主研制設備、完成試驗示范的關鍵設備:
20MW級電驅壓縮機組、高壓大口徑(48英寸,900和600磅級)全焊接球閥。
2、液化天然氣(LNG)
(1)技術攻關:
大型天然氣液化處理裝置:開發天然氣深度預處理工藝技術及工藝包,形成100萬噸級天然氣液化技術工藝包。研制大型LNG液化處理裝置、液化工藝包、LNG接收站成套裝備(液相卸料/氣相返回臂,存儲設備)、液化成套裝備(壓縮機、低溫泵、閥門、管道、儀表及耐低溫材料等)、液化廠控制系統等關鍵設備。
大型液化天然氣儲運裝備:研制海水氣化器等LNG接收站輔助設備、容量不低于20萬方的特大型地下儲罐、1萬方以上新型獨立式LNG船用大型儲罐;0.04%以下蒸發率的先進絕熱技術和絕熱材料、200000m3以上的特大型LNG船(包括殼體設計,儲罐冷卻方式、結構形式和絕熱技術以及再液化裝置的設計)、高壓天然氣(HCNG)海洋儲運成套裝備以及浮式/平臺式LNG液化、儲存和再氣化設備等。
(2)試驗示范:
依托《天然氣發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃中后續LNG項目,推動關鍵裝備的試驗示范:
大型LNG接收站氣化成套裝備(海水泵、各類氣化器等),低壓潛液泵、高壓輸送泵等,大型液力透平,8t/h以下的BOG壓縮機和BOG增壓壓縮機,氣液兩相透平膨脹機,部分低溫閥門(高頻開關球閥、節流膨脹閥、大口徑蝶閥、安全閥等),LNG繞管換熱器,120萬噸/年LNG液化裝置用冷劑壓壓縮機組等;
所有完成技術攻關的設備;
承擔關鍵零部件技術攻關的設備整機。
(3)應用推廣:
鼓勵《天然氣發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃中后續LNG項目采用自主研制設備、完成試驗示范的關鍵設備。
(四)清潔高效燃煤發電裝備
1、高效超超臨界燃煤發電
(1)技術攻關:
600℃等級超超臨界燃煤發電機組關鍵高溫部件和零部件:研發600℃等級高溫材料和制造技術,形成我國自有的高溫材料成分與工藝設計能力,研制二次再熱機組用高溫關鍵閥門等部件,開發電站工業控制系統核心零部件及元器件、電站遠程診斷系統、火電廠余熱利用與海水淡化集成優化技術及裝備。
630-650℃等級超超臨界燃煤發電機組關鍵設備:研究630-650℃高溫材料篩選和開發,以及材料性能與工藝評定;鍋爐、汽輪機高溫部件試驗驗證;超超臨界發電機組設計和優化;示范機組總體方案設計、設備選型、運行和控制技術研究;掌握630-650℃鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器、集箱等關鍵部件的加工制造技術;汽輪機高中壓轉子、氣缸、閥門、高溫葉片、緊固件、閥芯耐磨件等關鍵部件加工制造技術;大口徑管道及管件、彎頭的設計、制造及加工技術。
全燃準東煤鍋爐:突破準東煤鍋爐結渣、沾污機理和防控技術,開發600-1000MW等級超超臨界全燒準東煤煤粉鍋爐,重點突破鍋爐燃燒器開發、鍋爐爐膛設計優化、對流受熱面布置方式優化、鍋爐吹灰器系統及除渣系統優化、以及鍋爐燃燒和控制技術,掌握鍋爐全燃準東煤的集成技術。
700℃超超臨界燃煤發電機組技術裝備:突破700℃等級鎳基合金耐熱材料生產和關鍵高溫部件制造技術,掌握耐熱材料大型鑄件、鍛件的加工制造技術、主機和關鍵輔機制造技術,研究高溫部件焊接材料及焊接工藝。掌握700℃鍋爐水冷壁、過熱器、再熱器、集箱等關鍵部件的加工制造技術;汽輪機高中壓轉子、汽缸、閥殼、高溫葉片、緊固件、閥芯耐磨件等關鍵部件加工制造技術;大口徑高溫管道及管件、閥門的設計、制造及加工技術。
大容量富氧燃燒鍋爐:掌握大容量富氧燃燒鍋爐設計計算方法及工程放大規律,研究富氧燃燒用大型空分與鍋爐系統動態匹配技術。
燃煤電廠智能控制系統:研發基于互聯網技術和智能設備的超超臨界機組智能控制系統,采用先進控制技術、實時優化技術、大數據挖掘技術自動化控制和高效低污染運行。研發燃煤電廠遠程診斷和監測系統,研究建設燃煤電廠大數據中心及云計算平臺,為電廠高效運行、維修提供指導和決策依據。
(2)試驗示范:
依托《電力發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃中部分燃煤發電項目作為示范工程:
推進600℃等級超超臨界主機以及四大管道、關鍵閥門等高溫高壓關鍵部件、重要輔機高性能軸承國產化示范。
推進1000MW等級超超臨界高效褐煤發電機組關鍵技術裝備、高能效和低水耗褐煤提質發電技術裝備示范。
待完成技術攻關后,建設全燃準東煤鍋爐機組示范項目和700℃超超臨界燃煤發電示范項目。
(3)應用推廣:
鼓勵后續超超臨界燃煤發電項目采用自主研制設備和控制系統等。
1000MW等級超超臨界空冷機組成套裝備。
2、超(超)臨界循環流化床
(1)技術攻關:
600MW等級超超臨界循環流化床鍋爐:研究超超臨界CFB鍋爐的總體布置、熱力特性、爐膛設計技術及水動力特性,研制燃燒室、布風裝置、分離器、外置換熱器等關鍵部件,掌握熱力計算和水動力計算方法,掌握燃煤矸石、無煙煤或褐煤600MW等級及以上容量超超臨界循環流化床鍋爐部件加工制造技術,及掌握600MW等級及以上容量超超臨界循環流化床鍋爐發電系統集成技術。
(2)試驗示范:
完成技術攻關后,確定超超臨界循環流化床鍋爐發電示范工程,推進關鍵設備試驗示范。
(3)應用推廣:
鼓勵采用自主超(超)臨界循環流化床燃用劣質煤發電。
3、超臨界二氧化碳循環發電
(1)技術攻關:
研究超臨界二氧化碳發電系統設計、核心設備設計、制造、安裝調試和運行控制等關鍵技術。研發大型超臨界二氧化碳火力發電機組用材料,并掌握材料性能與工藝評定、腐蝕特性及防腐措施等。研究掌握300MW級示范機組總體布置、熱力特性、系統設計及二氧化碳動力特性,研制高效壓縮機、以二氧化碳為工質的水冷壁、過熱器、再熱器、汽輪機等核心設備,掌握二氧化碳熱力計算和動力計算方法,掌握關鍵設備加工制造技術,以及300MW級二氧化碳循環發電系統集成技術。
(2)試驗示范:
推進二氧化碳循環發電機組關鍵部件及設備的國產化,完成二氧化碳循環發電機組的設計、制造、運行等技術的研發。
完成技術攻關后,建設300MW二氧化碳循環發電機組示范項目,推進關鍵設備的試驗示范。
(3)推廣應用
鼓勵后續二氧化碳超臨界循環發電機組建設項目采用自主研制的設備。
4、污染物減排
(1)技術攻關:
煙氣高效超凈排放裝置及集成系統:研發新型超低氮燃燒器、污染物脫除關鍵設備,掌握燃煤多污染物多設備的協同治理工藝和系統集成技術以及脫硫除塵集成技術。
自主知識產權的多污染物(SO2、NOx、Hg等)一體化脫除裝置:包括具有同時吸附多污染物的新型高效吸附劑及高效、低成本氧化劑、氧化工藝及設備、以及高效催化劑等,掌握多污染物一體化脫除技術工藝關鍵裝置設計及制造技術。
(2)試驗示范:
依托《煤電機組節能減排升級改造行動計劃》,推進自主研發超低排放裝置的試驗示范。
(3)應用推廣:
鼓勵采用自主研制的超低排放裝置。
(五)先進核電裝備1、先進大型壓水堆
(1)技術攻關:
核島設備:壓力容器(C型環等關鍵部件)、控制棒驅動機構(驅動桿、鉤爪、密封殼、行程套管、棒控棒位連接器、線圈組件、棒位探測器)、堆內構件(全焊式堆芯圍筒、流量分配組件、堆芯測量儀表格架組件)、蒸汽發生器(汽水分離器、換熱單元)、穩壓器(噴嘴、加熱器)、主泵(核級密封、主泵監測系統、泵殼、飛輪、泵端液壓聯軸器、軸承、屏蔽套、熱屏、濕繞組電機)、主管道、燃料裝卸與貯存設備(關鍵部件),安全級數字化儀控系統,核電站高放環境修護專用工具(核電服務機器人等),熔融物滯留系統,整體螺栓拉伸機。
常規島設備:汽輪發電機組及輔助設備(低壓轉子、焊接/整鍛轉子、2米等級長葉片、汽水分離再熱器、抽汽逆止閥、低(中)壓進汽蝶閥、控制保護系統、調節系統、發電機轉子護環、勵磁電壓調節器、凝汽器鈦管等)、大型發電機斷路器、柴油發電機組、電控系統設備、主給水泵組(液力耦合器、芯包等)及其它設備設計制造技術。
關鍵泵閥:關鍵核級泵(軸承、核級密封)、關鍵閥門(核島主泵/化學和容積控制系統高磅級大口徑閘閥、主蒸汽安全閥、主蒸汽隔離閥、主泵嚴重事故卸壓閥、主泵穩壓器噴淋閥、主泵穩壓器先導式安全閥、主蒸汽釋放系統主蒸汽釋放隔離閥、蒸汽排大氣調節閥、汽機旁路調節閥、常規島重要系統(給水除氧器/高壓給水加熱器/凝結水/主給水流量調節系統等)調節閥和隔離閥等)、爆破閥。
關鍵核級材料:開發先進核電主設備用新型合金材料和替代材料,進一步提高核電主設備大型鑄鍛件(蒸發器上下封頭、錐形筒等)加工制造技術水平,掌握關鍵設備焊接工藝技術。突破蒸汽發生器、堆內構件等設備關鍵板材等材料設計制造技術。推進耐輻照包殼材料、汽水分離再熱器換熱管、核燃料鋯管、核級海綿鋯等合金材料、核級碳鋼、低合金鋼、不銹鋼和鎳基合金等焊材技術攻關。
關鍵儀表和系統:核島三廢處理系統、堆芯冷卻監視系統、堆芯核測測量系統、堆芯溫度監測系統、堆外核測系統、超聲波流量計、導波雷達液位計、堆芯液位監測系統、事故后安全殼高量程區域監測儀、安全殼氫分析處理系統、乏燃料池水位監測系統、分體式壓力/壓差變送器、反應堆堆外核測量系統、反應堆棒控棒位系統、核測量探測器、核級壓力/差壓變送器、核級溫度開關/壓力開關。
智能化核電裝備:組織開展核電裝備智能制造技術攻關,采用互聯網+等先進信息技術實現設計、制造、工程全過程數據的數字化共享與關聯,結合數字樣機、增材制造等新型智能化生產技術和設備應用。研制核電運營智能裝置/裝備及智能機器人,突破感知及監測裝置、智能工具及裝置、個人作業智能裝備應用、各類智能化機器人等。
(2)試驗示范:
依托后續所有核電項目,推動所有完成技術攻關的設備以及包括核島設備、常規島設備以及配套輔助設備在內的核電裝備和關鍵核級材料的試驗示范。
(3)應用推廣:
鼓勵后續所有核電項目采用自主研制設備、完成試驗示范的關鍵設備和材料。
2、高溫氣冷堆
(1)技術攻關:
核島設備:改進型核芯制備設備、改進型燃料顆粒包覆設備、改進型燃料元件壓制設備、核級結構石墨、核級氦氣閥門、高溫氣冷堆主蒸汽隔離閥、高溫氣冷堆電氣貫穿件等。
常規島及其它配套設備:氦氣透平壓縮機組(壓氣機2級動葉輪+3級靜葉輪、配套電磁軸承、電磁軸承、回熱器、電氣貫穿件、旁路閥)、超高溫氣冷堆制氫機組等。
(2)試驗示范:
依托石島灣高溫氣冷堆示范工程、福建霞浦60萬千瓦高溫氣冷堆商業示范工程及后續項目,推動高溫氣冷堆關鍵裝備的試驗示范和產業化:
20噸/年燃料元件生產線、優化的蒸汽發生器及在役檢查設備、優化的控制棒驅動機構及檢修專用設備、優化的吸收球停堆裝置、優化的金屬堆內構件、優化的堆芯卸料裝置、優化的燃料裝卸系統輸送轉換裝置、優化的電磁軸承氦風機(含高效葉輪、國產化電磁軸承)、多模塊機組主控室、配套超高壓汽輪發電機組、10MW氦氣透平壓縮機組等。
(3)應用推廣:
后續高溫氣冷堆項目承擔推廣應用任務。
3、快中子反應堆
(1)技術攻關:
600MW級快堆關鍵設備:
堆芯組件及堆本體:硼屏蔽組件、一回路主循環泵、熱交換器、安全棒驅動機構、補償-調節棒驅動機構、堆容器及堆內構件、非能動停堆機構、堆芯支撐等。
二回路系統:二回路主循環泵、蒸汽發生器、大口徑鈉閥、回路鈉流量計、大口徑鈉管道、鈉分配器及配套設備以及先進高效汽輪發電機組等常規島主設備及其它配套設備等。
燃料操作設備:旋塞、換料機、裝卸料提升機、轉運機、乏燃料轉換桶、新組件裝載機、乏燃料水下檢測工具、乏燃料貯存水池自動操作機、氣閘、堆頂密封塞、全自動換料監控系統、全自動乏/新燃料轉運監控系統、乏/新燃料運輸容器等。
安全專設與核島輔助系統:空冷器、高性能冷阱、電磁泵、阻塞計、鈉流量計、氣體加熱風機、氫、氧、碳測量裝置。
(2)試驗示范:
依托福建霞浦60萬千瓦快中子堆示范工程項目及后續項目及后續項目,推動快堆關鍵裝備的試驗示范和產業化。
(3)應用推廣:
后續快中子堆項目承擔推廣應用任務。
4、模塊化小型堆
(1)技術攻關:
研制壓力容器、螺旋管直流蒸汽發生器、雙層短套管、核反應堆堆內構件、一體化整體支承、蒸汽發生器、一體化內置式穩壓器、一體化內置式控制棒驅動機構、換料設備、反應堆堆外核測量系統、反應堆堆芯測量系統、反應堆棒控棒位系統、單點系泊系統、數字化控制系統、主泵、主蒸汽隔離閥、主給水隔離閥、非能動熱交換器、啟動分離器、爆破閥、擴散器、地坑過濾器、噴灑器、關鍵核級閥門、裝卸料機、小型堆汽輪機數字電液調節裝備、在運核電機組模擬儀控系統全數字化升級技術改造成套驗證裝備、以及小型堆專用工具等。
(2)試驗示范:
依托各小型堆示范工程項目及后續項目,推動小型堆關鍵裝備的試驗示范和產業化。
(3)應用推廣:
后續所有小型堆項目承擔推廣應用任務。
5、核燃料及循環利用
(1)技術攻關:
高安全性先進核燃料元件:研發CF/STEP系列燃料元件、模塊化小堆燃料元件、高性能事故容錯(ATF)燃料元件、環形元件、超臨界壓水堆燃料元件等新一代壓水堆燃料元件,掌握快堆MOX燃料組件設計、制造技術,開發高溫氣冷堆球形燃料元件、快堆金屬燃料元件等第四代反應堆燃料元件,突破鋯合金材料,自主掌握燃料元件生產、檢測、核燃料組件檢測及修復設備等設計制造技術。
乏燃料后處理工藝和關鍵設備:自主掌握大型核燃料后處理廠關鍵設備設計制造技術,包括臥式剪切機、連續溶解器、沉降式離心機、萃取分離柱、離心萃取器、泵輪式混合澄清槽、流體輸送設備、專用泵閥、專用檢修機器人、乏燃料/新燃料貯存/運輸容器、固體廢物和包殼處理設備及專用操作設備與工具等。
三廢處理裝備:研制高放廢液錒系元素高效萃取分離裝置、高放射性的鍶、銫有效去除裝置以及錒系與鑭系元素的高效萃取分離裝置以及锝锝高效吸附分離裝置,開發高效降解設備、混合固化設備、超級壓縮機、等離子體熔融設備、蒸汽重整設備、無機吸附和反滲透設備、干法后處理技術和設備、高放廢液玻璃固化技術與設備等。
(2)試驗示范:
依托相關核電工程項目及乏燃料處理示范工程項目,推動燃料元件、乏燃料處理(乏燃料貯運用關鍵材料等)和廢物處理設備的試驗示范和產業化。
(3)應用推廣:
后續所有相關項目承擔推廣應用任務。
(六)水電裝備1、水力發電
(1)技術攻關:
依托水電項目建設開發100萬千瓦級混流式水輪發電機組、
單機容量25萬千瓦級軸流轉槳式水輪發電機組和單機容量50萬千瓦級、1000米水頭以上高水頭大容量沖擊式水輪機組,自主掌握水輪發電機組總體設計、水力模型開發、電磁設計、高效全空冷、推力軸承、定子絕緣、通流部件結構動力特性、高強蝸殼材料、主要部件剛強度和疲勞等關鍵技術,自主掌握特大型水電鑄鍛件技術。
研發水電智能生產管理系統:開發水電智能一體化生產管理和運行控制平臺、狀態檢修智能決策支持系統、工程安全智能分析評估系統、智能應急指揮處置系統、智能安全防護管理系統等。
(2)試驗示范:
依托國家核準和《水電發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃中具備條件的水電項目,推動完成技術攻關設備的試驗示范。
(3)應用推廣:
鼓勵后續相關水電項目承擔推廣應用任務。
2、抽水蓄能
(1)技術攻關:
單機40萬千瓦級、500米水頭以上高水頭大容量抽水蓄能機組:掌握水泵水輪機水力設計、發電電動機電磁設計及通風冷卻、高速重載雙向推力軸承和導軸承、高電壓絕緣繞組、數字式智能化調速系統、勵磁系統和變頻啟動裝置等設計制造技術。
調速范圍±10%可變速抽水蓄能機組:突破大型交流勵磁變速抽水蓄能機組可變速水泵水輪機與調速系統的優化設計技術,以及發電電動機、交流勵磁系統、控制系統、繼電保護和監控保護設計、制造、安裝和運行技術;突破全功率閥控變速抽水蓄能機組的換流變壓器設計及制造技術、閥控設備成套設計方案及成套設備布置技術,以及控制系統、監控系統、保護系統等設計與制造技術,全功率閥控變速抽水蓄能機組成套制造技術等。
(2)試驗示范:
依托《水電發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃中具備條件的水電項目,推動高水頭抽水蓄能裝備和完成技術攻關設備的試驗示范。
(3)應用推廣:
鼓勵后續相關抽水蓄能項目承擔推廣應用任務。
(七)風電裝備
(1)技術攻關:
開發適用于輪轂中心高度100-200米大型陸上風力發電機組,重點10MW級海上大功率風力發電機組、海上漂浮式風力發電機組及各種基礎結構,掌握自主知識產權的5-7MW級大型風電機組、10MW級大型風電機組(雙饋和直驅)及關鍵部件(超長低風速葉片、發電機、齒輪箱、軸承、控制系統、變槳、偏航系統等關鍵部件)設計制造技術、變流、變槳等子系統智能融合技術、發電機高性能控制技術、基于大數據的風電場群智能運維技術,重點突破超長低風速葉片、超大功率高溫超導風力發電機、大功率直驅永磁同步風力發電機等,研制海上風電設備運輸船、吊裝船等施工維護裝備。
開發基于模塊化的具備自愈診斷能力和適應復雜電網下的風力發電機組智能變流器、6MW及以上中壓全功率風電變流器,研發適用于風電的中壓多電平模塊化拓樸結構,掌握模塊化生產、安裝維護工藝,智能模與化集成技術以及變流器故障診斷與自愈技術。
(2)試驗示范:
依托《風電發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃推動關鍵風電裝備和完成技術攻關設備的試驗示范。
(3)應用推廣:
鼓勵風電項目采用自主研制設備。
(八)太陽能發電裝備1、光伏
(1)技術攻關:
新型高效晶硅電池和組件:研發可量產的晶體硅電池生產技術(多晶電池效率21.5%以上,單晶效率22.5%以上,N型高效電池效率25%以上,多結晶體硅電池效率達到26%以上),研發多晶CTM大于103%、單晶大于101.5%的高效率組件技術及光伏電池關鍵材料。
薄膜及其他新型光伏電池及組件:研發可量產的效率20%以上的碲化鎘薄膜電池、效率21%以上的CIGS薄膜電池,43%以上的三五族化合物電池、鈣鈦礦電池等新型太陽電池、染料敏化電池、有機太陽電池、量子點電池、疊層電池和高效砷化鎵電池。
新一代光伏逆變器及系統集成設備:研制數兆瓦級高效光伏
逆變系統、兆瓦級光伏儲能逆變系統、新一代高效智能逆變器(無易損件、免維護、組串級監控和分析,最高效率大于99%)、10MW級高壓無并網變壓器逆變器、光伏直流并網逆變器和智能逆變器、1500V組件配套匯流箱、逆變器、組件等系統設備等,研制高可靠性、高精度、智能化的光伏跟蹤系統、能源互聯運營管理平臺、智能匯流箱和即插即用式光伏集成產品。
光伏制造設備:組織多晶切割機、連續拉晶爐、大產能低壓擴散爐、背面鈍化設備、帶二次印刷功能的雙通道絲網印刷機等主要光伏電池制造設備攻關,提升光伏生產線自動化、智能化水平。
(2)試驗示范:
依托《太陽能發電發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃推動關鍵光伏裝備和完成技術攻關設備的試驗示范。
(3)應用推廣:
鼓勵光伏項目采用自主研制設備。
2、光熱
(1)技術攻關:
槽式太陽能聚光發電系統關鍵設備:槽式太陽能聚光發電系統關鍵設備:高(450℃以上)中(350-450℃)低(150-350℃)溫太陽能集熱器,槽式太陽能液壓驅動裝置,槽式太陽能高性能油鹽換熱器,光熱發電汽輪機系統,油水換熱器,光場導熱油專用旋轉式接頭。
塔式太陽能熱發電聚光發電系統關鍵設備:塔式太陽能定日鏡全場控制系統,聚光器跟蹤傳動裝置,大面積拼接式定日鏡及面形檢測裝置;大口徑高溫熔鹽閥;塔式光熱特殊隔熱材料。
太陽能熱發電蓄熱系統關鍵設備:高溫高效率吸熱材料(金屬、陶瓷、涂層材料),百兆瓦級高溫熔鹽吸熱器,萬立方級蓄熱熔鹽儲罐,百噸級高參數鹽水換熱器,高溫高揚程大流量熔鹽泵、液態金屬蓄熱儲罐。
太陽熱發電專用高效膨脹動力裝置:單螺桿膨脹機,斯特林發動機,有機工質蒸汽輪機和發電裝置,超臨界二氧化碳透平及系統等。
分布式太陽能冷熱電聯供發電系統關鍵設備:分布式太陽能發電吸熱器,分布式儲熱裝置,小型高效再熱汽輪機組等。
(2)試驗示范:
依托《太陽能發電發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃推動關鍵光熱發電裝備和完成技術攻關設備的試驗示范。
(3)應用推廣:
鼓勵光熱發電項目采用自主研制設備。
(九)燃料電池
(1)技術攻關:
百千瓦級質子交換膜燃料電池(PEMFC):突破低成本長壽命電催化劑、低鉑載量膜電極的制備工藝與批量生產、電堆組裝與一致性保障、系統集成與控制等關鍵技術。
百千萬至兆瓦級固體氧化物燃料電池(SOFC)發電分布式能源系統:突破SOFC電催化材料、膜電極、高溫雙極連接體關鍵技術,掌握長壽命(>40000h)的管型和板型SOFC及其關鍵部件的批量制備與生產技術、系統集成技術。
(2)試驗示范:
依托《能源科技發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃,確定示范工程推動燃料電池裝備的試驗示范。
(3)應用推廣:
鼓勵后續項目采用自主研制設備。
(十)地熱能裝備
(1)技術攻關:
干熱巖開發利用裝備:開發靶區定位及探測設備、大體積壓裂設備、成井測試及微地震監測裝置,開發高效熱電轉換性能的地面發電設備,掌握系統高壓全封閉運行的工藝設計。
水熱型地熱開發利用裝備:研制示蹤、酸化處理材料及儲層酸化技術配套裝備,形成完善的增產增注工藝,提升儲層、井筒、輸運系統和發電系統核心部件技術水平,研制阻垢劑加注工藝及設備以及大型地熱壓縮式熱泵余熱回收供熱裝置等。
(2)試驗示范:
依托《可再生能源發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃,確定示范工程推動關鍵地熱裝備的試驗示范。
(3)應用推廣:
鼓勵后續項目采用自主研制設備。
(十一)海洋能裝備
(1)技術攻關:
兆瓦級波浪能發電裝備:進一步提高百千瓦級波浪能發電裝置轉換效率,突破發電機、液壓裝置以及控制裝置等功能部件核心技術,掌握關鍵基礎元器件和功能部件設計制造技術。
兆瓦級潮流能發電裝備:開發高效率的潮流葉輪及適合中國潮流資源特點的翼型葉片,突破發電機組水下密封、低流速啟動、冷卻、防腐、模塊設計與制造等關鍵技術。
(2)試驗示范:
依托《可再生能源發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃,確定示范工程推動關鍵海洋能裝備的試驗示范。
(3)應用推廣:
鼓勵后續項目采用自主研制設備。
(十二)燃氣輪機
(1)技術攻關:
百千瓦級微型燃氣輪機:突破整體插拔式單筒燃燒室和回流燃燒室高效低污染設計技術、離心壓氣機和向心渦輪設計、加工與試驗驗證、高效回熱器設計與驗證、燃用多種燃料燃燒器關鍵技術、燃氣輪機與高速電機一體化設計、燃機-傳動系統軸承軸系的結構完整性和動力穩定性技術和氣浮軸承與磁懸浮軸承技術。
5MW級燃氣輪機:突破高性能壓氣機設計、低排放及雙燃料燃燒室設計、高性能渦輪設計、伴生氣和煤制氣等低熱值燃料燃燒室研制,完成5MW級燃氣輪機整機設計、關鍵部件試驗、樣機制造與整機試驗驗證。
10MW級工業燃氣輪機:突破高性能壓氣機設計、高性能低排放及雙燃料燃燒室設計、高溫氣冷渦輪設計技術和數字式控制系統技術,完成10MW級燃氣輪機整機設計、關鍵部件試驗、樣機制造與整機試驗驗證。
30MW級中型工業燃氣輪機:突破高性能高穩定性軸流壓氣機技術、高穩定性、干式、低排放燃燒室技術、中低熱值合成氣、生物質等多種燃料燃燒室技術、高性能、長壽命渦輪技術、多軸系結構渦輪系統設計,變載荷及頻繁起停工況下的系統控制技術、多余度數字控制及狀態監測與預警系統技術,完成30MW級先進燃氣輪機整機設計、關鍵部件試驗、樣機制造與整機試驗驗證。
50-70MW等級燃氣輪機:突破高性能軸流壓氣機、低排放燃燒室、高性能渦輪等關鍵部件制造、高熱聲穩定性、高預混度的斜向旋流通路設計優化技術、基于預混值班的低排放多路燃料控制技術;開展常壓和全壓燃燒試驗,掌握50-70MW等級燃氣輪機低排放、性能優化、全生命周期管理、遠程監控與診斷等技術;開展二次空氣系統關鍵技術攻關,掌握先進密封技術在燃氣輪機上的應用技術;開展先進TBC涂層及粘結層的新材料和新工藝研究,提高TBC涂層的抗高溫能力進一步降低熱導率,提高粘結層的抗氧化性能。建立基于產品生命周期管理的應用技術、基于PDMS平臺的多學科跨專業一體化3D開發、燃氣輪機實時動態物理仿真數字平臺,完成整機關鍵部件試驗、樣機試驗及工業考核。
F級300MW級重型燃氣輪機:開展F級300MW級重型燃氣輪機整機裝備研制,完成整機設計、關鍵部件試驗及工業考核。突破高溫合金材料、熱障涂層材料、熱端部件和控制保護系統制造技術,研發燃氣發電智能控制和決策系統。全面掌握多級軸流壓氣機、燃用多種燃料的低污染燃燒室、氣冷多級透平試驗和制造技術以及燃氣輪機總體集成技術,建立和完善產品設計、制造和試驗驗證體系。推進整機空負荷試驗以及帶負荷發電試驗驗證。G/H級重型燃氣輪機:研制G/H級重型燃氣輪機整機裝備,
完成整機設計、關鍵部件試驗、以及整機試驗;突破單晶高溫材料、熱障涂層技術,全面掌握大流量高壓比多級軸流壓氣機、分級預混干式低氮燃燒室,單晶葉片及高效氣冷的透平技術;確定技術路線和參數要求,進行包括總體性能、熱力設計,初步氣動設計,總體布置圖設計等在內的初步設計,確定各部件基本結構和尺寸參數;進行包括各部件的氣動設計、傳熱設計、結構設計、強度振動計算及壽命分析,對結構進行改進優化,并進行三維模型設計以及二維圖紙設計;建立和完善產品設計、制造和試驗驗證體系。
燃氣輪機裝備智能制造:研究并掌握燃氣輪機關聯設計與多學科優化設計技術,燃氣輪機快速工藝設計與仿真優化設計,部件及整體虛擬裝配技術,高效、高精度、高柔性和高集成度的燃氣輪機智能生產線技術,燃氣輪機在線/在位檢測與制造過程智能管控技術,高精度3D金屬/合金打印技術,燃氣輪機全壽命期的大數據與智能決策技術。
高溫合金渦輪葉片:全面掌握高溫合金渦輪鑄造葉片模具技術,葉片鑄造成形技術,大型高溫合金渦輪葉片精鑄件晶體取向及組織控制技術和尺寸形狀精度控制技術,高溫合金渦輪葉片焊接、特種加工以及涂層技術,葉片服役損傷的檢測體系和評估技術,葉片服役損傷修復技術。
(2)試驗示范:
確定天然氣分布式能源項目示范工程、《電力發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃中燃氣發電項目為燃氣輪機自主化示范工程,推動各種類型燃氣輪機整機試驗示范:
開展國產5MW、10MW、30MW級燃氣輪機在天然氣輸送、發電及分布式供能領域的示范應用;
F級300MW級重型燃氣輪機自主研制的葉片、輪盤以及整機示范應用;推進燃氣輪機與IGCC系統示范驗證。
(3)應用推廣:
國產化重型燃氣輪機的推廣應用。
鼓勵后續所有分布式能源項目和燃氣蒸汽聯合循環發電項目采用自主研制設備和相關控制系統。
(十三)儲能裝備
(1)技術攻關:
10MW級壓縮空氣儲能裝備:掌握系統總體設計與系統集成技術,突破超臨界壓縮空氣儲能系統中寬負荷壓縮機和高負荷透平膨脹機、緊湊式蓄熱(冷)換熱器等核心部件的流動、結構與強度設計技術。
飛輪儲能裝備:研制1MW/1000MJ飛輪儲能工業示范單機、陣列機組,研究基于軸向磁通永磁電機的新型飛輪儲能系統。
高溫超導儲能裝備:掌握5MJ/2.5MW以上的高溫超導儲能磁體、功率調節系統PCS、高溫超導儲能低溫高壓絕緣結構、低溫絕緣材料及制冷系統設計與制造技術。
大容量超級電容儲能裝備:突破新型電極材料、電解質材料及超級電容器新體系等,研究高性能石墨烯及其復合材料的宏量制備,開發基于鈉離子的新型超級電容器體系等,研發能量密度30Wh/kg,功率密度5000W/kg的超級電容器單體。
10MW級液流電池儲能成套裝備:掌握電池結構設計、電極材料改性、一體化電極制備等技術。
全釩液流電池儲能裝備:研究關鍵膜材料、電池可靠性與耐久性技術、大功率電池堆工程設計、系統集成與智能控制技術等,建立釩電池儲能示范系統。
高性能鉛炭電池儲能裝備:研究高導電率、耐腐蝕的新型電極材料設計、合成和改性技術,以及長壽命鉛炭復合電極和新型耐腐蝕正極板柵制備技術,掌握鉛炭電池本體制備技術,開發長壽命、低成本鉛炭電池儲能裝置。
25kW鋁合金鈉硫電池儲能裝備:突破金屬與陶瓷的低壓力擴散封接系統、高活性電極的裝配及封裝系統、連續式素坯成型及陶瓷管燒結系統、電解質陶瓷管、碳氈及復合正極材料、高抗腐蝕外殼、熱壓封接陶瓷頭、大尺寸保溫箱、電池管理系統、抗腐蝕高溫連接件。
100MW級鈦酸鋰電池儲能裝備:突破關鍵材料篩選制備技術、電池材料體系匹配技術、電池制備技術、電/熱管理技術、電池系統集成技術、電池失效診斷分析技術以及鈦酸鋰電池系統與功率變換匹配技術、儲能機組群控技術等,掌握長壽命鈦酸鋰材料、儲能用鋰離子電池設計及制備技術、電池系統集成技術和電池系統與功率變換匹配技術以及儲能機組群控技術。
(2)試驗示范:
依托《風電發展十三五規劃》、《太陽能發電發展十三五規劃》和《電力十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃,確定示范工程推動關鍵儲能裝備的試驗示范。
推進氫能在天然氣冷熱電聯供系統中的儲能功能示范。
(3)應用推廣:
鼓勵后續項目采用自主研制設備。
(十四)先進電網裝備1、特高壓輸變電
(1)技術攻關:
特高壓交流輸電裝備:1100kV/2500A0.4g抗震型交流系統用變壓器套管、1100kV/3150A大容量變壓器用套管、氣體絕緣金屬封閉輸電線路、無源式光學電流/電壓光學傳感器、內置式絕緣子關鍵部件、760kN及以上大噸位絕緣子、高性能組部件及原材料(基于光纖的可測溫度、形變電磁線,高性能、高質量規?;a硅鋼片,避雷器用高性能電阻片原材料)、0.5g抗震型大容量并聯電容器裝置、1000kV交流串聯電容器裝置。
±800-1100kV特高壓直流輸變電裝備:研制±1100kV高端及中端換流變壓器(多物理場仿真設計分析技術、直流油紙絕緣設計驗證及校核技術、絕緣成型件及組附件、現場試驗技術)及換流變壓器關鍵零部件(絕緣成型件及組附件),±1100kV換流變壓器閥側套管(設計套管內絕緣設計、大尺寸外絕緣加工工藝等,掌握大直徑套管絕緣芯體加工工藝及設備研制、試驗技術),
±800kV、±1000kV出線裝置(絕緣結構),現場組裝式換流變壓器(關鍵技術開發),±1100kV平波電抗器(電磁場分析和絕緣可靠性、電氣結構、防震設計、降低損耗和噪聲、運行環境和適應性、絕緣成型件及組附件國產化、智能化制造工藝),直流輸電晶閘管換流閥研制(突破換流閥絕緣設計技術),±1100kV各類直流電容器(PLC/RI電容器、濾波電容器、中性母線沖擊電容器、直流轉換開關用電容器、交流濾波電容器、低噪聲電容器組、高比特電容器組、0.5g抗震型電容器裝置),±1100kV直流旁路開關、直流轉換開關、直流隔離開關和接地開關,±1100kV直流測量裝置系列產品(全光纖電流互感器/直流電子式電壓互感器),±1100kV直流系統避雷器,±800-1100kV穿墻套管(結構設計、絕緣設計和加工工藝等突破關鍵技術),1100kV瓷柱式濾波器組斷路器。
推進特高壓輸變電裝備智能制造與智能運維:研究并掌握特高壓交直流輸電裝備優化設計、關鍵零部件高效、高精度制造技術,關鍵零部件、整機智能生產線技術,在位檢測與制造過程智能管控技術,工控網絡安全監測與審計,運行過程遠程在線監測,全壽命期的大數據與智能決策技術,設備在役在線檢測、遠程設備維護診斷、企業私有云、能源裝備公共云技術。
(2)試驗示范:
依托《電力發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃中明確的后續特高壓輸電工程項目,推動關鍵裝備的試驗示范:
1000kV等級特高壓交流關鍵設備:氣體絕緣金屬封閉開關設備用關鍵元件無源式光學電流互感器、出線裝置、冷卻器、有載開關、智能組件、變壓器干式套管、交直流混聯協調控制保護成套設備、1333MVA兩柱式特高壓變壓器、大容量現場組裝變壓器、可控特高壓并聯電抗器、氣體絕緣金屬封閉輸電線路(GIL)等。
±800-1100kV特高壓直流輸變電關鍵設備:換流變壓器(閥側套管、穿墻套管),5000A直流斷路器,換流變出線裝置,現場組裝式換流變壓器,平波電抗器,晶閘管,換流閥,直流耦合電容器、交直流濾波電容器,直流旁路開關、直流轉換開關、直流隔離開關和接地開關,直流測量裝置系列產品(全光纖電流互感器/直流電子式電壓互感器),直流避雷器(Ur=1320kV),穿墻套管,瓷柱式濾波器組斷路器,絕緣子,控制保護系統等。所有完成技術攻關的設備;
承擔關鍵零部件技術攻關的設備整機。
(3)應用推廣:
鼓勵《電力發展十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃中明確的后續特高壓輸電工程項目采用自主研制的特高壓輸變電裝備、完成試驗示范的關鍵設備:
1000kV等級特高壓交流輸電成套設備:氣體絕緣金屬封閉開關設備、變壓器油浸紙套管、可控并聯電抗器保護裝置、串聯補償裝置等。
±800kV特高壓直流輸電設備:直流隔離開關、直流電容器、6英寸5000A晶閘管和換流閥、5000A旁路開關以及已完成試驗運行業績設備及低電壓設備。
2、智能電網
(1)技術攻關:
柔性輸變電設備:突破±500kV/3000MW柔直系統關鍵技術和控制保護設備,±800kV柔性直流輸電裝備(含換流器及直流支撐電容器),適用于10kV~110kV配網系統的柔性直流配網換流器、變壓器、斷路器、控制保護系統研制,±160-500kV高壓直流斷路器關鍵技術和超高速機械開關等關鍵組件以及帶故障電流限制的高壓直流斷路器,500kV統一潮流控制器換流閥、晶閘管旁路開關、控制保護等,300MW級大功率SVG設備,220kV/40kA固態短路限流裝置在短路電流超標系統的自耦變壓器、晶閘管閥設計、控制策略及控保系統、±500kV柔性直流電纜及海底電纜、附件和絕緣材料、300Mvar級大功率SVG設備、±500kV直流電纜、500kV短路電流限制器。
智能變電站成套裝備:研發基于大數據、云計算的126-1100kV氣體絕緣金屬封閉智能開關設備及遠程專家診斷系統、智能變電站智能控制和運行維護系統、110-1000kV/50-1000MVA節能型環保型智能變壓器、智能變電站主設備帶電檢修關鍵設備、同步開關和變電站智能巡檢系統、次同步振蕩識別及抑制系統。
智能配電網成套設備:研發智能分布式配電保護與自愈控制系統、10-35kV智能配網串聯補償裝置、適用于10-35kV配網的MW級以上電能路由器、微網專用超快速混合型低壓限流斷路器、中壓兆瓦級雙電源固態無縫切換開關、微電網多源協調控制系統、分布式配電線路故障定位系統、分布式串聯補償裝置以及新材料和光電復合高帶寬數據線纜。
用戶端智能化成套裝備:用于新能源或多電源低壓配電系統的控制與保護一體化系統及裝置、用于新能源或多電源配電系統的用戶端核心電器設備(額定電壓為AC1000V或DC1500V及以下的超智能型萬能式斷路器、超智能型塑殼式斷路器、超智能型小型斷路器、超智能型自動轉換開關、超智能型控制與保護電器、低壓開關柜(全鋁母線式)等)、用戶端能源管理與需求響應系統及接口裝置、用戶端核心電器及電機設備的智能制造裝備。大容量電力電子器件和材料:研制以SiC和GaN等材料為代表的寬禁帶電力電子半導體器件、高壓/大電流瞬態開斷電力電子器件、高壓大容量固態電力電子變換器,研發新一代高壓大功率電力電子器件材料生長與摻雜、器件及封裝、驅動及電路設計等關鍵技術工藝。
高溫超導材料:研究高溫超導材料配方及其制備工藝,開展面向超導電纜、變壓器、限流器、超導電機等的應用研究。研究生產執行管理、先進過程控制與優化、物流與質量追溯等智能制造技術。
推進智能電網設備智能制造與智能運維:研究并掌握各類智能電網裝備數字化快速設計技術,如智能化加工流水線、機器人、智能檢測裝置、精益電子看板、制造執行系統(MES)、產品全生命周期管理系統(PLM)等;建立生產過程數據采集分析系統和車間級工業通信網絡,建立自動化智能化的加工、裝配、檢驗、物流等系統,通過工業通信網絡實現互聯和集成;研究工控網絡安全監測與審計,運行過程遠程在線監測,全壽命期的大數據與智能決策技術,設備在役在線檢測、遠程設備維護診斷、企業私有云、能源裝備公共云技術。
(2)試驗示范:
開展智能電網、能源互聯網等工程項目示范,推動關鍵裝備的試驗示范:
柔性直流輸電:±500kV/3000MW柔直系統、±500kV/3000MW多端柔性直流輸電控制保護、10kV~110kV柔性直流配電設備、±160kV~±500kV高壓直流斷路器、500kV統一潮流控制器(UPFC)、220kV/40kA固態短路限流裝置等。
智能變電站主設備、二次設備綜合在線監測及遠程專家診斷系統,750kV-1000kV節能型環保型智能變壓器、10-35kV投切電容器組和無功補償專用真空開關、智能變電站一次設備帶電檢修關鍵設備等。
所有完成技術攻關的設備;
承擔關鍵零部件技術攻關的設備整機。
(3)應用推廣:
鼓勵后續配電網智能化改造工程項目采用自主研制設備、完成試驗示范的關鍵設備:
±320kV/1000MW和±420kV/1250MW柔性直流輸電系統、200MW/35kV大功率SVG設備、220kV/40kA固態短路限流裝置等。
126kV~363kV集成式智能隔離斷路器、110kV-500kV節能型環保型智能變壓器、智能分布式配電保護與自愈控制系統、10kV智能配網串聯補償裝置、10kV智能配網無功補償SVG裝置、微網專用超快速混合型低壓限流斷路器、中壓兆瓦級雙電源固態無縫切換開關、微電網多源協調控制系統等。
3、能源互聯網關鍵裝備
(1)技術攻關:
能源互聯網核心裝備:包括面向多能流的能源交換與路由、儲能、能氣轉換等裝置。
可再生能源并網系統:研發基于移動互聯網、云計算和大數據分析技術的可再生能源綜合監控、運維、預測及分析評估系統以及可再生能源自動化智能生產管理設備及系統,包括可再生能源智能集中運維管理系統、可再生能源發電效能云分析評估系統、基于大數據的可再生能源故障云診斷系統、光伏電站運行指標分層分級評估系統、基于設備環境模型的光伏發電高效能控制系統、光伏智能運維平臺、光伏發電分析評估系統、光伏發電智能控制系統、光伏發電功率預測系統、風電功率預測系統、風力發電機組智能控制系統,掌握智能診斷、功率預測、分析評估與控制調度技術,推進移動互聯網、云平臺和大數據等新一代信息技術在可再生能源智能診斷、功率預測、分析評估與協調控制等方面的應用,突破能源互聯網框架下的風電機組、光伏逆變器與能源互聯網信息交互與控制,開發主要可再生能源發電效能云分析系統、故障云診斷系統,實現可再生能源發電智能運維。
(2)試驗示范:
依托《關于積極推動“互聯網+”智慧能源(能源互聯網)發展的行動計劃》、《風電發展十三五規劃》、《太陽能發電發展十三五規劃》和《電力十三五規劃》及相關能源中長期戰略規劃,確定示范工程推動關鍵裝備的試驗示范。
推動可再生能源發電大數據建模和分析技術研究、云計算和互聯網在可再生能源發電綜合監控、運維、預測及分析評估和生產管理等領域的應用。推動靠岸電源成套設備示范應用。
(3)應用推廣:
鼓勵后續項目采用自主研制設備。
(十五)煤炭深加工裝備
(1)技術攻關:
大型煤氣化裝置:研發適應煤制清潔燃料及化學品等用途的大型煤氣化爐(包含干粉煤氣化工藝燒嘴、水煤漿氣化工藝燒嘴等關鍵部件)、破渣機、自動化控制及輔助系統和大型粉煤熱解裝置,掌握氣化爐的放大規律和結構特點、燒嘴等內構件材料及制造和自動化控制及輔助系統技術。
通用關鍵設備:研制12萬Nm3/h等級以上大型空分裝置、煤化工配套特殊閥門、膨脹機、各類煤化工泵(兩相流泵、進料泵、甲醇泵等)和千萬噸級工藝泵以及耐磨蝕高溫高壓差調節閥等,實現10萬Nm3/h的大型空分裝置、大型氣體壓縮機、耐溫耐磨泵、閥及管道等通用設備的國產化。
大型合成裝置:研制百萬噸級甲醇合成反應器、大型甲烷化反應器、大型漿態床費托合成反應器、百萬噸級甲醇制烯烴反應器等,形成大型煤化工合成裝置的自主開發、設計、制造能力,提高國產化率。
(2)試驗示范:
依托相關能源規劃和戰略規劃中后續所有煤炭深加工項目,推進自主研發的煤氣化裝置、關鍵泵閥、合成裝置等的試驗示范。
粉煤潔凈化分質利用裝置;3000噸/天及以上干煤粉氣化爐;4000噸/天及以上水煤漿氣化爐;大型空分配套增壓機和壓縮機;
各類化工壓縮機、千萬噸級煉油工藝壓縮機;大型空分裝置配套大流量低溫泵;千萬噸級煉油換熱器;千萬噸級煉油用各類閥門;粉煤潔凈化分質利用裝置等。
開展400-600MW等級整體煤氣化聯合循環(IGCC)電站關鍵技術裝備示范。
推進整體煤氣化燃料電池聯合循環(IGFC-CC)發電技術裝備示范。
(3)應用推廣:
鼓勵后續所有煤炭深加工項目采用自主研制設備。
推廣應用低于3000噸/天氣化爐、煤化工控制系統、大型空分裝置配套換熱器、大型空分裝置配套小流量低溫泵、高壓和高溫油煤漿泵等。
五、保障措施
(一)建立機制加強組織落實
建立協調工作機制,加強統籌協調和督察落實。不定期召開會議,研究制定和細化政策措施,提出具體工作計劃和年度重點任務,具體銜接協調能源裝備產業發展有關規劃、政策、工程、專項和走出去工作等,研究落實依托工程,促進首臺套能源裝備的推廣應用。
(二)政府引導形成創新合力
政府引導、企業為主,組織推動能源企業與裝備制造業聯合形成自主創新合力。針對重大裝備自主創新示范項目,組織能源企業和裝備制造企業對接,制定裝備自主創新工作方案,協調和推進裝備自主研制、試驗鑒定和試驗示范。組織主設備制造企業與關鍵零部件和材料制造企業對接,制定關鍵零部件和材料自主研發工作方案,加快形成重大能源裝備成套能力。
(三)資金支持提升產業能力
高效利用中央資金支持重大能源裝備、關鍵零部件和材料的技術攻關。研究利用專項建設基金、先進制造產業投資基金、國家新興產業創業投資引導基金等,支持符合條件的關鍵裝備技術攻關、產業化和制造條件升級。針對實施方案主要任務,繼續組織開展一批關鍵裝備、核心部件的技術攻關和技術改造,加強試驗檢測能力建設。對符合產業發展方向的能源裝備建設項目給予金融、貸款等政策優惠。
(四)完善政策保障示范應用
研究統籌利用財稅、價格、項目考核和運行監管等手段,支持能源裝備試驗示范和推廣應用。國家制定的各類能源規劃要明確能源裝備自主創新工作任務和發展目標。鼓勵和支持各類能源項目制定能源裝備自主創新工作方案,積極承擔能源裝備試驗示范和推廣應用任務。對國家明確的承擔首臺套重大裝備試驗示范的依托工程,試驗示范期間適當給予安全運行考核政策支持,并進一步研究給予稅收、電價等方面的優惠。鼓勵對符合產業發展方向的能源裝備首臺套項目開展保險和再保險。
(五)加強引導助力優勝劣汰
對于完成試驗示范的重大能源裝備,行業主管部門定期出臺能源裝備自主創新推薦目錄,鼓勵其推廣應用。適時調整或取消相應整機、成套設備、部件和材料的進口免稅政策。完善技術和質量監管體系,加強第三方檢測檢驗,強化企業質量主體責任。研究制定重大能源裝備和關鍵零部件質量通報制度,組織能源企業、行業協會定期調研和發布能源裝備質量情況,通報質量問題突出、引發重大生產事故的設備及制造企業。引導和督促制造業不斷提升技術水平和質量保障能力,逐步淘汰落后產能。
(六)組織技改推動轉型升級
結合《中國制造2025》制造業創新中心、智能制造、工業強基、綠色制造和高端裝備等工程,推進能源裝備制造業開展技術改造,推動能源裝備制造企業采用智能制造、3D打印等新技術和新工藝提升制造技術水平和能力。積極貫徹落實《中國制造2025》有關政策措施,根據能源裝備制造業實際情況,采用政府引導、社會合作的模式,引導社會資本參與制造業重大項目建設、企業技術改造和關鍵基礎設施建設,有效推動能源裝備制造企業轉型升級。
(七)健全機制促進國際合作
圍繞共建“一帶一路”和實施“走出去”戰略,建立健全能源裝備國際合作服務工作機制。引導能源企業、裝備制造企業抱團出海,防止國內企業同質化惡性競爭。推動能源裝備制造業從單純技術引進向人才引進、對外并購、合作研發轉變,支持引進能源發展亟需的先進技術和高端人才。研究利用產業基金、國有資本收益等方式,推動各類能源裝備優勢產能走出去,支持海外投資并購。
(八)完善標準助推產業提升
加快現有國家標準和行業標準的修訂、整合和完善,適時制定新的國家和行業標準,提高標準的先進性。加強能源裝備標準制修訂所需的試驗驗證平臺建設。加強與國際標準對接,提高國家標準、行業標準和企業標準等級,形成統一、完善、符合我國國情的能源技術裝備標準體系。進一步推進能源行業標準在行業管理和監督中發揮作用,加強能源裝備檢測認證工作。加強能源裝備制造有關行業標準的宣傳貫徹和落實。
附件:能源裝備自主創新指導目錄