能源產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，為應(yīng)對氣候變化，實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。大力發(fā)展能源產(chǎn)業(yè)，是首都率先實現(xiàn)“碳中和、碳達(dá)峰”目標(biāo)的重要舉措，是引領(lǐng)經(jīng)濟社會綠色轉(zhuǎn)型的必然要求，也是推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)改革、保障能源安全的重要途徑。

聚焦新能源，發(fā)力氫能、太陽能、先進(jìn)核能

打好氫能創(chuàng)新攻堅戰(zhàn)。支持氫能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)突破和系統(tǒng)集成研究，支持開發(fā)基于可再生能源和先進(jìn)核能的低成本制氫技術(shù)，突破太陽能光解制氫和熱分解制氫等關(guān)鍵技術(shù)。支持開展可再生能源發(fā)電與質(zhì)子交換膜/固體氧化物電池電解水制氫一體化技術(shù)研究，打造可再生能源電解水制氫示范基地。支持研發(fā)新一代煤催化氣化制氫和甲烷重整/部分氧化制氫技術(shù)，研究分布式天然氣、氨氣、甲醇、液態(tài)烴類等傳統(tǒng)能源與化工品高效催化制氫技術(shù)以及高效率低成本膜反應(yīng)器制氫和氫氣純化技術(shù)，開展加氫站標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)場制氫技術(shù)研究，提升加氫站現(xiàn)場制氫能力。研發(fā)成本低、穩(wěn)定性好的氮基、硼基、鋁基、鎂基和碳基等輕質(zhì)元素儲氫材料，開發(fā)70Mpa級碳纖維復(fù)合材料與儲氫罐設(shè)備，發(fā)展以液態(tài)化合物和氨等為儲氫介質(zhì)的長距離、大規(guī)模儲運技術(shù)，加快氫能領(lǐng)域關(guān)鍵部件及裝備國產(chǎn)化。突破氫氣/空氣聚合物電解質(zhì)膜燃料電池(PEMFC)技術(shù)與甲醇/空氣聚合物電解質(zhì)膜燃料電池(MFC)技術(shù)，重點突破低成本長壽命電催化劑、耐高溫長壽命電催化劑、新型耐高溫聚合物電解質(zhì)膜、有序化膜電極、高一致性電堆及雙極板、模塊化系統(tǒng)集成、智能化過程檢測控制等核心關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)一步提升氫燃料電池水平。

提升太陽能開發(fā)利用能力。進(jìn)一步強化薄膜光伏發(fā)電技術(shù)優(yōu)勢，支持研究碲化鎘、銅銦鎵硒及硅薄膜等薄膜電池的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)、工藝及設(shè)備，推進(jìn)薄膜光伏發(fā)電技術(shù)在未來城的示范應(yīng)用。開展鐵電-半導(dǎo)體耦合電池、鈣鈦礦電池及鈣鈦礦/晶體硅疊層電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)、工藝及設(shè)備研究，探索研發(fā)更高效率、更低成本的染料敏化電池、有機電池、量子點電池、新型疊層電池、硒化銻電池、銅鋅錫硫電池、三五(III-V)族納米線電池。支持開展低成本晶體硅電池、HIT太陽電池、IBC電池研究，支持建立電池組件生產(chǎn)線，推進(jìn)HIT太陽電池設(shè)備及原材料國產(chǎn)化，開發(fā)IBC與HIT結(jié)合型高效電池。支持研制正銀漿料、無鉛正面銀電極、低成本漿料銀/銅粉體功能相復(fù)合電極材料等太陽能電池關(guān)鍵配套材料。開展太陽能發(fā)電技術(shù)研究，研究高溫高效率吸熱材料、超臨界蒸汽發(fā)生器，研發(fā)高溫承壓型空氣吸熱器、50kW級高溫空氣-燃?xì)饴?lián)合發(fā)電系統(tǒng)、高性能太陽能粒子吸熱器，推進(jìn)科技成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。支持開展熱電聯(lián)供系統(tǒng)技術(shù)研究，研究熱電聯(lián)供系統(tǒng)長周期蓄熱材料、部件和系統(tǒng)，研制低成本、高效率的中小功率膨脹動力裝置。支持開展太陽能制取清潔燃料技術(shù)研究，研究太陽能高溫?zé)峄瘜W(xué)器內(nèi)傳熱學(xué)與反應(yīng)動力學(xué)的耦合作用機理、太陽能熱化學(xué)制取清潔燃料的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)熱力學(xué)機理等反應(yīng)熱力學(xué)和動力學(xué)肌理，強化應(yīng)用技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新。

聚力先進(jìn)核能。重點發(fā)展三代、四代核電技術(shù)，提升核能發(fā)電技術(shù)效率。支持開展950°C超高溫氣冷堆關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，開展安全與事故分析、堆內(nèi)構(gòu)件材料及結(jié)構(gòu)分析等，推進(jìn)高溫氣冷堆技術(shù)的推廣應(yīng)用。推進(jìn)先進(jìn)核燃料及循環(huán)利用技術(shù)創(chuàng)新，提升材料利用效率。針對模塊式小型堆，支持研制關(guān)鍵設(shè)備，研究模塊化建造技術(shù)、運行技術(shù)及安全審查技術(shù)。研發(fā)可控核聚變技術(shù)，提升廢熱利用能力與效率。推進(jìn)核能制氫技術(shù)研究，推進(jìn)核與醫(yī)藥健康協(xié)同創(chuàng)新，探索發(fā)展核藥技術(shù)。

聚焦先進(jìn)儲能，突破儲熱/儲冷、物理儲能、化學(xué)儲能

儲熱/儲冷技術(shù)重點。支持開展高溫儲熱技術(shù)研究，開發(fā)高熱導(dǎo)、高熱容的耐高溫混凝土、陶瓷、熔鹽、復(fù)合儲熱材料的制備方法，建設(shè)示范工程項目，示范驗證面向分布式供能的儲熱(冷)系統(tǒng)和太陽能光熱電站用高溫儲熱系統(tǒng)。研究熱化學(xué)儲熱等前瞻性儲熱技術(shù)，探索高儲熱密度、低成本、循環(huán)特性良好的新型材料配對機制，提升儲熱（冷）能力，強化前沿儲熱（冷）技術(shù)的推廣應(yīng)用。

物理儲能技術(shù)重點。一是壓縮空氣儲能，支持開展寬負(fù)荷壓縮機和多級高負(fù)荷透平膨脹機、緊湊式蓄熱(冷)換熱器等超臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)核心部件的設(shè)計技術(shù)研究，研究模塊化制造技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化與系列化技術(shù)，推動儲能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的推廣應(yīng)用。二是飛輪儲能，支持開展飛輪儲能單機及陣列裝備制造技術(shù)研究，探索飛輪儲能在電能質(zhì)量調(diào)控、獨立能源系統(tǒng)調(diào)節(jié)，以及新能源發(fā)電功率調(diào)控等領(lǐng)域中的應(yīng)用，推進(jìn)大型飛輪儲能系統(tǒng)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用示范。三是溫超導(dǎo)儲能，支持布局基于超導(dǎo)磁和電化學(xué)及其它大規(guī)模物理儲能的多功能全新混合儲能技術(shù)，支持開展混合儲能系統(tǒng)的控制技術(shù)及多時間尺度下的能量匹配技術(shù)研究。

化學(xué)儲能技術(shù)重點。一是超級電容儲能，支持開發(fā)新型電極材料、電解質(zhì)材料，開展高性能石墨烯及其復(fù)合材料的宏量制備，開發(fā)基于鈉離子的新型超級電容器體系。支持開展高能量混合型超級電容器正負(fù)電極制備工藝、正負(fù)極容量匹配技術(shù)研究，研發(fā)長循環(huán)壽命超級電容器單體技術(shù)，研究超級電容器模塊化技術(shù)，突破大容量超級電容器串并聯(lián)成組技術(shù)，積極推進(jìn)電容儲能技術(shù)的推廣應(yīng)用。二是電池儲能，支持開展電池儲能技術(shù)研究，重點開發(fā)高安全性、低成本、長壽命的固態(tài)鋰電池、能量密度較高的鋰硫電池、低溫化鈉硫儲能電池、鉛炭儲能電池，支持開展儲能電池的先進(jìn)能量管理技術(shù)、電池封裝技術(shù)、稀有材料及非環(huán)保材料的替代技術(shù)研究，完善電池儲能系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)控技術(shù)體系，提升電池質(zhì)量密度。支持布局以鈉離子電池、氟離子電池、氯離子電池、鎂基電池等為代表的新概念電池技術(shù)。

聚焦能源互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)、現(xiàn)代電網(wǎng)水平提升

能源互聯(lián)網(wǎng)重點方向。一是能源生產(chǎn)消費智能化，支持開展可再生能源、化石能源智能化生產(chǎn)，多能源智能協(xié)同生產(chǎn)技術(shù)研究，研究智能用能終端、智能監(jiān)測與調(diào)控等能源智能消費技術(shù)。支持開展靈活高效、標(biāo)準(zhǔn)化的能源互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究，開發(fā)能源路由器、能源交換機、能量網(wǎng)卡等關(guān)鍵設(shè)備，開展適用于能源互聯(lián)網(wǎng)的新型電力電子器件、超導(dǎo)材料研究，推進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，確保能源互聯(lián)網(wǎng)的高可靠性運行。二是能源信息化，支持開展面向能源互聯(lián)網(wǎng)的新型海量信息采集技術(shù)體系架構(gòu)與高效傳輸處理核心技術(shù)研究，研究信息物理系統(tǒng)數(shù)據(jù)、終端客戶信息、物理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等能源互聯(lián)網(wǎng)海量信息技術(shù)處理融合技術(shù)、大數(shù)據(jù)集成技術(shù)、能源互聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)、基于能源大數(shù)據(jù)的智慧能源精準(zhǔn)管理技術(shù)，支持研制支撐大規(guī)模分布式電源和負(fù)荷計量、監(jiān)測等功能的各類新型傳感器件。支持能源大數(shù)據(jù)及應(yīng)用技術(shù)在輔助政府決策、提升企業(yè)業(yè)務(wù)水平等方面的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

現(xiàn)代電網(wǎng)重點方向。一是先進(jìn)輸變電裝備及新型電力電子元器件，支持開展用于高電壓、大容量直流斷路器和斷路保護器的高溫超導(dǎo)材料、高性能電力電子器件研究，研制高可靠性、環(huán)保安全、低損耗、智能化及緊湊化的變壓器，安全高效的新型限流器，高電壓、大電流、高可靠性和選相控制的新型氣體介質(zhì)斷路器及真空和固態(tài)斷路器，推進(jìn)變壓器、限流器、斷路器、超導(dǎo)電機等在未來科學(xué)城的示范應(yīng)用。二是電動汽車無線充電，支持開展高效率、低成本的無線電能傳輸系統(tǒng)研究，形成電動汽車無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，建設(shè)電動汽車無線充電場站示范工程，探索在未來科學(xué)城建設(shè)電動汽車無線充電應(yīng)用場景，實現(xiàn)電動汽車即停即充及在途充電。三是可再生能源并網(wǎng)與消納，發(fā)揮電力大數(shù)據(jù)和電力交易平臺在促進(jìn)可再生能源并網(wǎng)和消納中的作用，強化增強可再生能源并網(wǎng)能力的儲能、多能 源互補運行與控制、微電網(wǎng)、可再生能源熱電聯(lián)產(chǎn)等技術(shù)的研發(fā)與推廣應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)和可再生能源電源之間的高度融合，促進(jìn)可再生能源高效、大容量的分布式接入及消納。四是特高壓直流輸電，持續(xù)聚焦特高壓直流輸電等技術(shù)研究，強化技術(shù)轉(zhuǎn)移與輸出，降低高壓直流輸電損耗率，提升輸電能力與效率。支持開展針對特高壓輸電領(lǐng)域應(yīng)用的對換流閥、換流變壓器、平波電抗器、直流濾波器和避雷器等設(shè)備的開發(fā)研制，并強化新技術(shù)、新設(shè)備的推廣應(yīng)用。

（作者：投資北京研究院科技創(chuàng)新研究室副主任 趙立崢）