PDF《“可再生能源与氢能技术”重点专项 2018 年度项目申报指南》

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1 ― 附件

3 可再生能源与氢能技术 重点专项

2018 年度项目申报指南 为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年) 》以及《 十三五 国家科技创新规划》 《能源技术革命创新行 动计划(2016-2030 年) 》 《能源技术创新 十三五 规划》 《可再生 能源中长期发展规划》等提出的任务,国家重点研发计划启动实 施 可再生能源与氢能技术 重点专项.

根据本重点专项实施方案 的部署,现发布

2018 年度项目申报指南. 本重点专项总体目标是:大幅提升我国可再生能源自主创新 能力,加强风电、光伏等国际技术引领;

掌握光热、地热、生物 质、海洋能等高效利用技术;

推进氢能技术发展及产业化;

支撑 可再生能源大规模发电平价上网,大面积区域供热,规模化替代 化石燃料,为能源结构调整和应对气候变化奠定基础. 本重点专项按照太阳能、风能、生物质能、地热能与海洋能、 氢能、可再生能源耦合与系统集成技术

6 个创新链(技术方向) , 共部署

38 个重点研究任务. 专项实施周期为

5 年(2018-2022 年) . 按照分步实施、重点突出的原则,2018 年拟在

6 个技术方向 启动 32~64 个项目,拟安排国拨经费总概算为 6.565 亿元.凡企 ―

2 ― 业牵头的项目须自筹经费,自筹经费总额与国拨经费总额比例不 低于 1:1,应用示范类项目自筹经费总额与国拨经费总额比例不 低于 2:1. 项目申报统一按指南二级标题(如1.1)的研究方向进行.除 特殊说明外,拟支持项目数均为 1~2 项.项目实施周期不超过

4 年.申报项目的研究内容须涵盖该二级标题下指南所列的全部考 核指标.项目下设课题数原则上不超过

5 个,每个课题参研单位 原则上不超过

5 个.项目设

1 名项目负责人,项目中每个课题设

1 名课题负责人. 指南中 拟支持项目数为 1~2 项 是指:在同一研究方向下, 当出现申报项目评审结果前两位评分评价相近、技术路线明显不 同的情况时,可同时支持这

2 个项目.2 个项目将采取分两个阶 段支持的方式. 第一阶段完成后将对

2 个项目执行情况进行评估, 根据评估结果确定后续支持方式. 1. 太阳能 1.1 钙钛矿/晶硅两端叠层太阳电池的设计、制备和机理研究 (基础研究类) 研究内容:为探索新型高效低成本叠层太阳电池技术,开展 钙钛矿/晶硅两端叠层太阳电池的结构设计、 器件制备及其机理的 基础研究.具体包括:叠层电池能带匹配设计与光电特性优化;

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3 ― 叠层电池载流子输运机制及稳定性机理研究;

叠层电池低光电损 耗隧穿结和高效陷光结构设计与实现;

低温低离子轰击透明导电 薄膜沉积机理及制备技术;

叠层电池模块与百瓦户外系统设计与 验证. 考核指标:获得低光电损耗隧穿结设计方案,阐明叠层电池 载流子输运机制;

获得可实用化的钙钛矿/晶硅叠层电池制备技术 途径;

钙钛矿/晶硅两端叠层太阳电池效率≥23%(面积≥0.5cm2 ) 、 ≥18%(面积≥10cm2 ) ;

透明钙钛矿太阳电池效率≥16%(面积 ≥0.5cm2 ) ;

建成百瓦级叠层电池户外验证系统. 1.2 柔性衬底铜铟镓硒薄膜电池组件制备、关键装备及成套 工艺技术研发(共性关键技术类) 研究内容:为解决柔性衬底薄膜电池及组件产业发展的技术 瓶颈,开展基于柔性衬底高效率铜铟镓硒薄膜电池组件关键装备 及共性关键技术研究.具体包括:大面积均匀铜铟镓硒有源层及 其功能层薄膜制备和工艺优化;

柔性衬底元素扩散及其对电池性 能影响;

铜铟镓硒薄膜电池封装工艺及产品研发;

铜铟镓硒薄膜 电池和组件的成套工艺技术,柔性组件光衰机制及对长期可靠性 影响研究;

大面积柔性铜铟镓硒薄膜电池卷对卷关键装备. 考核指标:实现铜铟镓硒薄膜电池卷对卷柔性衬底清洗、有 源层和功能层制备等关键装备国产化,完成成套工艺技术研发和 ―

4 ― 示范线建设,实验室柔性电池效率≥21%(面积 0.5cm2 ) ,示范线 量产柔性薄膜电池组件平均效率≥16.50%(面积 0.5m2 ) ,建成年 产能 10MW 柔性衬底铜铟镓硒薄膜电池示范生产线, 设备国产化 率达到 80%,原材料国产化率达到 90%,建立 100kW 组件示范 电站. 1.3 高效 P 型多晶硅电池产业化关键技术 (共性关键技术类) 研究内容:为解决高效率低成本多晶硅太阳电池产业发展的 技术瓶颈,开展高效 P 型多晶硅电池产业化关键技术研究.具体 包括:高效多晶硅电池结构设计和仿真技术、高陷光多晶硅电池 绒面制备技术;

电池表面低复合钝化技术、新型 PN 结/背场结构 的设计和制备技术;

高效 P 型多晶硅电池效率衰减控制技术;

研 制先进高陷光制绒等关键装备;

高效 P 型多晶硅太阳电池和组件 量产成套工艺检测技术和标准. 考核指标:完成基于先进结构的 P 型多晶硅电池关键技术研 究和示范线建设,实验室电池(面积 400mm2 )最高正面效率 ≥22.50%;

示范线量产电池(尺寸>

156mm*156mm)正面平均效 率≥21.50%、年产能≥80MW,电池成本≤1.4 元/Wp;

先进高陷光 制绒等关键装备实现国产化并应用于示范线,示范线设备国产化 率超过 80%;

建成容量不小于 500kWp 示范电站;

形成不少于

2 项技术标准草案,申请发明专利

5 项以上. ―

5 ― 1.4 可控衰减的 N 型多晶硅电池产业化关键技术(共性关键 技术类) 研究内容:针对进一步提升多晶硅电池转化效率、降低成本 的需求,开展可控衰减的 N 型多晶硅电池产业化关键技术研究. 具体包括:N 型多晶硅电池衰减机制和衰减控制技术;

N 型多晶 硅锭均匀掺杂和缺陷控制技术;

N 型多晶硅电池双面钝化材料、 结构和工艺技术、低接触电阻金属化技术;

研制高效均匀掺杂 N 型硅铸锭炉等关键装备;

可控衰减的 N 型多晶硅太阳电池和组件 量产成套关键工艺检测技术和标准. 考核指标: 完成可控衰减的高效 N 型多晶硅电池关键技术研 究和示范线建设,实验室电池(面积 400mm2 )最高正面效率 ≥22.50%;

示范线量产电池(尺寸>

156mm*156mm)正面平均效 率≥21.50%、年产能≥45MW、电池成本≤1.5 元/Wp;

N 型硅铸锭 炉等关键装备实现国产化并应用于示范线,示范线设备国产化率 超过 80%;

建成容量不小于 500kWp 示范电站;

形成不少于

2 项 技术标准草案,申请发明专利

5 项以上. 1.5 双面发电晶硅电池产业化关键技术(共性关键技术类) 研究内容:针对我国光伏发电对高功率组件的需求,开展高效 双面发电同质结晶硅电池产业化关键技术研究.具体包括:先进双 面电池结构设计和仿真技术,可同时实现双面高效率的电池前/背面 ―

6 ― 钝化技术;

适合于高效双面电池 PN 结/背场形成的精密掺杂技术;

电池前/背面低接触电阻金属化技术;

研制双面电池用高效硼掺杂等 关键装备;

双面发电晶硅电池和组件量产成套工艺技术. 考核指标:完成高效双面发电晶硅电池产业化关键技术研究 和示范线建设,实验室晶硅双面电池最高效率(正面效率,面积 400mm2 )≥24%;

示范线双面电池平均效率(正面效率,尺寸 156mm*156mm 准方形)≥23%、电池双面效率比≥90%、年产能 ≥45MW、电池成本≤1.7 元/Wp;

高效硼掺杂等关键装备实现国产 化并应用于示范线,核心设备国产化率达到 80%;

建成容量不小 于500kWp 示范电站, 相比单面组件发电量增益≥20%;

形成不少 于2项技术标准草案,申请发明专利

5 项以上. 1.6 晶硅光伏组件回收处理成套技术和装备(共性关键技术 类) 研究内容: 针对我国晶硅光伏组件寿命期后大规模退役问题, 研究光伏组件环保处理和回收的关键技术及装备,实现主要高价 值组成材料的可再利用.具体包括:各种组件低成本绿色拆解技 术、构成组件各种材料的高效环保分离技术;

新型材料及新结构 组件的环保处理技术和实验平台;

组件低损拆解及高价值组分材 料高效分离等关键装备;

晶硅光伏组件环保处理成套工艺技术;

光伏组件回收政策、标准和评价体系. ―

7 ― 考核指标:分别建成基于物理法和化学法的晶硅光伏组件环 保处理的成套工艺示范线,每条示范线产能≥10MW/年、质量回 收率≥92%,能耗≤27kWh/kW 组件,银回收率≥93%、硅回收率 ≥95%、铜回收率≥97%;

形成光伏组件环保处理技术路线图、绿 色评价方法、标准和政策机制建议. 1.7 新型光伏中压发电单元模块化技术及装备(共性关键技 术类) 研究内容:为突破高效率、低成本大型光伏电站新型模块化 系统及装备技术瓶颈,开展光伏中压发电单元模块化技术及装备 研究.具体包括:新型光伏中压电力电子装置拓扑结构、电磁兼 容及建模仿真技术;

高效直流升压 MPPT(最大功率点跟踪)控 制器关键技术;

中压并网逆变器关键技术;

新型光伏中压发电单 元模块化设计及系统集成优化技术;

新型光伏中压发电单元示范 及实证研究. 考核指标:MPPT 控制器额定功率≥80kW;

中压并网逆变器 单机额定功率≥5MW,并网电压≥35kV,最高效率≥98%;

示范工 程容量≥10MW. 1.8 分布式光伏系统智慧运维技术(共性关键技术类) 研究内容: 针对分布式光伏规模化发展所面临的运维难度大、 成本高、 效率低等问题, 开展分布式光伏智慧运维关键技术研究. ―

8 ― 具体包括:大规模分布式光伏系统、部件运维数据及电能质量、 故障录波数据实时采集及存储技术;

光伏支路、 逆变器实时监测、 故障诊断、异常状况预警和系统火灾预警技术;

光伏组件热斑、 隐裂等缺陷诊断分析技术;

分布式光伏智能运维、巡检技术、安 全生产可穿戴智能巡检装备;

分布式光伏智慧运维大数据云平台 研制. 考核指标:智慧运维大数据云平台可接入分布式光伏系统 ≥1000 个,可用率≥99%;

智慧运维示范系统接入分布式光伏系统 ≥100 个,总容量≥20MW,异常预警准确率≥80%,组件缺陷诊断 有效率≥80%. 1.9 典型气候条件下光伏系统实证研究和测试关键技术(共 性关键技术类) 研究内容: 开展典型气候条件下光伏系统及部件高性能仿真、 户外测试和实证平台集成研究,为我国建立国际互认的第三方公 共平台提供支撑.具体包括:关键气候因素对光伏系统影响研究 和建模技术;

考虑多物理场(辐照、温度、风速、载荷等)的大 型光伏系统高性能仿真和虚拟现实设计技术;

典型气候条件下光 伏系统实证平台模块化设计集成和灵活重构技术;

典型气候条件 下光伏组件、逆变器及系统能效测试技术;

典型气候条件下光伏 组件、逆变器及系统实证技术规范和标准体系研究. ―

9 ― 考核指标:大型光伏系统仿真设计平台可........