《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030年）》

能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃

(2016–2030年)

國家發(fā)展改革委

國家能源局

2016年3月

能源是人類生存和文明發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，我國已成為世界

上最大的能源生產(chǎn)國和消費國，能源供應(yīng)能力顯著增強，技術(shù)裝備

水平明顯提高。同時，我們也面臨著世界能源格局深度調(diào)整、全球

應(yīng)對氣候變化行動加速、國家間技術(shù)競爭日益激烈、國內(nèi)經(jīng)濟進入

新常態(tài)、資源環(huán)境制約不斷強化等挑戰(zhàn)。為積極應(yīng)對挑戰(zhàn)，黨中央、

國務(wù)院審時度勢，在中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會議上作出了推動能

源消費、供給、技術(shù)和體制革命，全方位加強國際合作的戰(zhàn)略部署。

黨的十八屆五中全會進一步明確建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能

源體系。

科技決定能源的未來，科技創(chuàng)造未來的能源。能源技術(shù)創(chuàng)新在

能源革命中起決定性作用，必須擺在能源發(fā)展全局的核心位置。為

貫徹落實黨的十八屆五中全會和中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會議精

神，圍繞可能產(chǎn)生重大影響的革命性能源技術(shù)創(chuàng)新和對建設(shè)現(xiàn)代能

源體系具有重要支撐作用的技術(shù)領(lǐng)域，明確今后一段時期我國能源

技術(shù)創(chuàng)新的工作重點、主攻方向以及重點創(chuàng)新行動的時間表和路線

圖，特制訂本行動計劃。

一、能源科技的發(fā)展形勢

（一）世界能源科技發(fā)展趨勢。當前，新一輪能源技術(shù)革命正

在孕育興起，新的能源科技成果不斷涌現(xiàn)，正在并將持續(xù)改變世界

能源格局。非常規(guī)油氣勘探開發(fā)技術(shù)在北美率先取得突破，頁巖氣

和致密油成為油氣儲量及產(chǎn)量新增長點，海洋油氣勘探開發(fā)作業(yè)水

深記錄不斷取得突破；主要國家均開展了700℃超超臨界燃煤發(fā)電

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技術(shù)研發(fā)工作，整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)、碳捕捉與封存技術(shù)、增

壓富氧燃燒等技術(shù)快速發(fā)展。燃氣輪機初溫和效率進一步提高，H

級機組已實現(xiàn)商業(yè)化，以氫為燃料的燃氣輪機正在快速發(fā)展；三代

核電技術(shù)逐漸成為新建機組主流技術(shù)，四代核電技術(shù)、小型模塊式

反應(yīng)堆、先進核燃料及循環(huán)技術(shù)研發(fā)不斷取得突破；風電技術(shù)發(fā)展

將深海、高空風能開發(fā)提上日程，太陽能電池組件效率不斷提高，

光熱發(fā)電技術(shù)開始規(guī)?；痉叮镔|(zhì)能利用技術(shù)多元化發(fā)展；電

網(wǎng)技術(shù)與信息技術(shù)融合不斷深化，電氣設(shè)備新材料技術(shù)得到廣泛應(yīng)

用，部分儲能技術(shù)已實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用?？稍偕茉凑鸩匠蔀樾略?/p>

電力重要來源，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運行模式都將發(fā)生重大變化。

近年來，主要能源大國均出臺了一系列法律法規(guī)和政策措施，

采取行動加快能源科技創(chuàng)新。美國發(fā)布了《全面能源戰(zhàn)略》等戰(zhàn)略

計劃，將“科學與能源”確立為第一戰(zhàn)略主題，提出形成從基礎(chǔ)研

究到最終市場解決方案的完整能源科技創(chuàng)新鏈條，強調(diào)加快發(fā)展低

碳技術(shù)，已陸續(xù)出臺了提高能效、發(fā)展太陽能、四代和小型模塊化

核能等清潔電力等新計劃。日本陸續(xù)出臺了《面向2030年能源環(huán)

境創(chuàng)新戰(zhàn)略》等戰(zhàn)略計劃，提出了能源保障、環(huán)境、經(jīng)濟效益和安

全并舉的方針，繼續(xù)支持發(fā)展核能，推進節(jié)能和可再生能源，發(fā)展

新儲能技術(shù)，發(fā)展整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）、整體煤氣化燃料

電池循環(huán)等先進煤炭利用技術(shù)。歐盟制訂了《2050能源技術(shù)路線圖》

等戰(zhàn)略計劃，突出可再生能源在能源供應(yīng)中的主體地位，提出了智

能電網(wǎng)、碳捕集與封存、核聚變以及能源效率等方向的發(fā)展思路，

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啟動了歐洲核聚變聯(lián)合研究計劃。

縱觀全球能源技術(shù)發(fā)展動態(tài)和主要能源大國推動能源科技創(chuàng)

新的舉措，可以得到以下結(jié)論和啟示：一是能源技術(shù)創(chuàng)新進入高度

活躍期，新興能源技術(shù)正以前所未有的速度加快迭代，對世界能源

格局和經(jīng)濟發(fā)展將產(chǎn)生重大而深遠的影響。二是綠色低碳是能源技

術(shù)創(chuàng)新的主要方向，集中在傳統(tǒng)化石能源清潔高效利用、新能源大

規(guī)模開發(fā)利用、核能安全利用、能源互聯(lián)網(wǎng)和大規(guī)模儲能以及先進

能源裝備及關(guān)鍵材料等重點領(lǐng)域。三是世界主要國家均把能源技術(shù)

視為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的突破口，制定各種政策措施搶占

發(fā)展制高點，增強國家競爭力和保持領(lǐng)先地位。

（二）我國能源科技發(fā)展形勢。近年來，我國能源科技創(chuàng)新能

力和技術(shù)裝備自主化水平顯著提升，建設(shè)了一批具有國際先進水平

的重大能源技術(shù)示范工程。初步掌握了頁巖氣、致密油等勘探開發(fā)

關(guān)鍵裝備技術(shù)，煤層氣實現(xiàn)規(guī)?；碧介_發(fā)，3000米深水半潛式鉆

井船等裝備實現(xiàn)自主化，復(fù)雜地形和難采地區(qū)油氣勘探開發(fā)部分技

術(shù)達到國際先進水平，千萬噸煉油技術(shù)達到國際先進水平，大型天

然氣液化、長輸管道電驅(qū)壓縮機組等成套設(shè)備實現(xiàn)自主化；煤礦綠

色安全開采技術(shù)水平進一步提升，大型煤炭氣化、液化、熱解等煤

炭深加工技術(shù)已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，低階煤分級分質(zhì)利用正在進行工業(yè)化

示范；超超臨界火電技術(shù)廣泛應(yīng)用，投運機組數(shù)量位居世界首位，

大型IGCC、CO2封存工程示范和700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)攻關(guān)

順利推進，大型水電、1000kV特高壓交流和±800kV特高壓直流

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技術(shù)及成套設(shè)備達到世界領(lǐng)先水平，智能電網(wǎng)和多種儲能技術(shù)快速

發(fā)展；基本掌握了AP1000核島設(shè)計技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備材料制造技術(shù)，

采用“華龍一號”自主三代技術(shù)的首堆示范項目開工建設(shè)，首座

高溫氣冷堆技術(shù)商業(yè)化核電站示范工程建設(shè)進展順利，核級數(shù)字化

儀控系統(tǒng)實現(xiàn)自主化；陸上風電技術(shù)達到世界先進水平，海上風電

技術(shù)攻關(guān)及示范有序推進，光伏發(fā)電實現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展，光熱發(fā)電技

術(shù)示范進展順利，纖維素乙醇關(guān)鍵技術(shù)取得重要突破。

雖然我國能源科技水平有了長足進步和顯著提高，但與世界能

源科技強國和引領(lǐng)能源革命的要求相比，還有較大的差距。一是核

心技術(shù)缺乏，關(guān)鍵裝備及材料依賴進口問題比較突出，三代核電、

新能源、頁巖氣等領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)長期以引進消化吸收為主，燃氣輪

機及高溫材料、海洋油氣勘探開發(fā)技術(shù)裝備等長期落后。二是產(chǎn)學

研結(jié)合不夠緊密，企業(yè)的創(chuàng)新主體地位不夠突出，重大能源工程提

供的寶貴創(chuàng)新實踐機會與能源技術(shù)研發(fā)結(jié)合不夠，創(chuàng)新活動與產(chǎn)業(yè)

需求脫節(jié)的現(xiàn)象依然存在。三是創(chuàng)新體制機制有待完善，市場在科

技創(chuàng)新資源配置中的作用有待加強，知識產(chǎn)權(quán)保護和管理水平有待

提高，科技人才培養(yǎng)、管理和激勵制度有待改進。四是缺少長遠謀

劃和戰(zhàn)略布局，目前的能源政策體系尚未把科技創(chuàng)新放在核心位

置，國家層面尚未制定全面部署面向未來的能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新戰(zhàn)略

和技術(shù)發(fā)展路線圖。

（三）我國能源技術(shù)戰(zhàn)略需求。我國能源技術(shù)革命應(yīng)堅持以國

家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，一方面為解決資源保障、結(jié)構(gòu)調(diào)整、污染排放、

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利用效率、應(yīng)急調(diào)峰能力等重大問題提供技術(shù)手段和解決方案，另

一方面為實現(xiàn)經(jīng)濟社會發(fā)展、應(yīng)對氣候變化、環(huán)境質(zhì)量等多重國家

目標提供技術(shù)支撐和持續(xù)動力。

1.圍繞“兩個一百年”奮斗目標提供能源安全技術(shù)支撐。我國

正處于實現(xiàn)“兩個一百年”奮斗目標和中華民族偉大復(fù)興的中國夢

的關(guān)鍵階段，能源需求在很長時期內(nèi)還將持續(xù)增長。這要求通過能

源技術(shù)創(chuàng)新加快化石能源勘探開發(fā)和高效利用，大力發(fā)展新能源和

可再生能源，構(gòu)建常規(guī)和非常規(guī)、化石和非化石、能源和化工以及

多種能源形式相互轉(zhuǎn)化的多元化能源技術(shù)體系。

2.圍繞環(huán)境質(zhì)量改善目標提供清潔能源技術(shù)支撐。我國正在建

設(shè)“藍天常在、青山常在、綠水常在”的美麗中國，這要求通過能

源技術(shù)創(chuàng)新，大幅減少能源生產(chǎn)過程污染排放，提供更清潔的能源

產(chǎn)品，加強能源伴生資源綜合利用，構(gòu)建清潔、循環(huán)的能源技術(shù)體

系。

3.圍繞二氧化碳峰值目標提供低碳能源技術(shù)支撐。我國對世界

承諾，到2030年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降

60%~65%、非化石能源占一次能源消費比重達到20%左右、二氧化

碳排放2030年左右達到峰值并爭取早日實現(xiàn)。這要求通過能源技

術(shù)創(chuàng)新，加快構(gòu)建綠色、低碳的能源技術(shù)體系。在可再生領(lǐng)域，要

重點發(fā)展更高效率、更低成本、更靈活的風能、太陽能利用技術(shù)，

生物質(zhì)能、地熱能、海洋能利用技術(shù)，可再生能源制氫、供熱等技

術(shù)。在核能領(lǐng)域，要重點發(fā)展三代、四代核電，先進核燃料及循環(huán)

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利用，小型堆等技術(shù)，探索研發(fā)可控核聚變技術(shù)。在二氧化碳封存

利用領(lǐng)域，要重點發(fā)展驅(qū)油驅(qū)氣、微藻制油等技術(shù)。

4.圍繞能源效率提升目標提供智慧能源技術(shù)支撐。我國能源利

用效率總體處于較低水平，這要求通過能源技術(shù)創(chuàng)新，提高用能設(shè)

備設(shè)施的效率，增強儲能調(diào)峰的靈活性和經(jīng)濟性，推進能源技術(shù)與

信息技術(shù)的深度融合，加強整個能源系統(tǒng)的優(yōu)化集成，實現(xiàn)各種能

源資源的最優(yōu)配置，構(gòu)建一體化、智能化的能源技術(shù)體系。要重點

發(fā)展分布式能源、電力儲能、工業(yè)節(jié)能、建筑節(jié)能、交通節(jié)能、智

能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)。

5.圍繞能源技術(shù)發(fā)展目標提供關(guān)鍵材料裝備支撐。能源技術(shù)發(fā)

展離不開先進材料和裝備的支撐。根據(jù)重點能源技術(shù)需要，重點發(fā)

展特種金屬功能材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、特種無機非金屬材料、先

進復(fù)合材料、高溫超導(dǎo)材料、石墨烯等關(guān)鍵材料；重點發(fā)展非常規(guī)

油氣開采裝備、海上能源開發(fā)利用平臺、大型原油和液化天然氣船

舶、核島關(guān)鍵設(shè)備、燃氣輪機、智能電網(wǎng)用輸變電及用戶端設(shè)備、

大功率電力電子器件、大型空分、大型壓縮機、特種用途的泵、閥

等關(guān)鍵裝備。

二、總體要求

（一）指導(dǎo)思想

全面貫徹落實黨的十八大和十八屆二中、三中、四中、五中全

會精神，深入學習貫徹習近平總書記系列重要講話精神，堅持“四

個全面”戰(zhàn)略布局，牢固樹立創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)

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展理念，主動引領(lǐng)經(jīng)濟社會發(fā)展新常態(tài)，以建設(shè)清潔低碳、安全高

效現(xiàn)代能源體系的需求為導(dǎo)向，以提升能源自主創(chuàng)新能力為核心，

以突破能源重大關(guān)鍵技術(shù)為重點，以能源新技術(shù)、新裝備、新產(chǎn)業(yè)、

新業(yè)態(tài)示范工程和試驗項目為依托，實施制造強國戰(zhàn)略，推動能源

技術(shù)革命，實現(xiàn)我國從能源生產(chǎn)消費大國向能源技術(shù)強國戰(zhàn)略轉(zhuǎn)

變。

（二）基本原則

堅持自主創(chuàng)新。必須把自主創(chuàng)新擺在能源科技創(chuàng)新的核心位

置，加強能源領(lǐng)域基礎(chǔ)研究，強化原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進消化

吸收再創(chuàng)新，重視顛覆性技術(shù)創(chuàng)新。

堅持市場導(dǎo)向。發(fā)揮市場在科技創(chuàng)新資源配置中的決定性作

用，強化企業(yè)創(chuàng)新主體地位和主導(dǎo)作用，促進創(chuàng)新資源高效合理配

置。加快政府職能從研發(fā)管理向創(chuàng)新服務(wù)轉(zhuǎn)變。

堅持重點突破。堅持問題導(dǎo)向，瞄準制約能源發(fā)展和可能取得

革命性突破的關(guān)鍵和前沿技術(shù)，依托重大能源工程開展試驗示范，

推動能源技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提升。

堅持統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。健全政產(chǎn)學研用協(xié)同創(chuàng)新機制，鼓勵重大技術(shù)

研發(fā)、重大裝備研制、重大示范工程和技術(shù)創(chuàng)新平臺四位一體創(chuàng)新，

堅持統(tǒng)籌國際國內(nèi)能源科技開放式創(chuàng)新。

（三）總體目標

到2020年，能源自主創(chuàng)新能力大幅提升，一批關(guān)鍵技術(shù)取得

重大突破，能源技術(shù)裝備、關(guān)鍵部件及材料對外依存度顯著降低，

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我國能源產(chǎn)業(yè)國際競爭力明顯提升，能源技術(shù)創(chuàng)新體系初步形成。

到2030年，建成與國情相適應(yīng)的完善的能源技術(shù)創(chuàng)新體系，

能源自主創(chuàng)新能力全面提升，能源技術(shù)水平整體達到國際先進水

平，支撐我國能源產(chǎn)業(yè)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，進入世界能源

技術(shù)強國行列。

三、重點任務(wù)

（一）煤炭無害化開采技術(shù)創(chuàng)新。加快隱蔽致災(zāi)因素智能探測、

重大災(zāi)害監(jiān)控預(yù)警、深部礦井災(zāi)害防治、重大事故應(yīng)急救援等關(guān)鍵

技術(shù)裝備研發(fā)及應(yīng)用，實現(xiàn)煤炭安全開采。加強煤炭開發(fā)生態(tài)環(huán)境

保護，重點研發(fā)井下采選充一體化、綠色高效充填開采、無煤柱連

續(xù)開采、保水開采、采動損傷監(jiān)測與控制、礦區(qū)地表修復(fù)與重構(gòu)等

關(guān)鍵技術(shù)裝備，基本建成綠色礦山。提升煤炭開發(fā)效率和智能化水

平，研發(fā)高效建井和快速掘進、智能化工作面、特殊煤層高回收率

開采、煤炭地下氣化、煤系共伴生資源綜合開發(fā)利用等技術(shù)，重點

煤礦區(qū)基本實現(xiàn)工作面無人化，全國采煤機械化程度達到95%以

上。

（二）非常規(guī)油氣和深層、深海油氣開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新。深入開展

頁巖油氣地質(zhì)理論及勘探技術(shù)、油氣藏工程、水平井鉆完井、壓裂

改造技術(shù)研究并自主研發(fā)鉆完井關(guān)鍵裝備與材料，完善煤層氣勘探

開發(fā)技術(shù)體系，實現(xiàn)頁巖油氣、煤層氣等非常規(guī)油氣的高效開發(fā)，

保障產(chǎn)量穩(wěn)步增長。突破天然氣水合物勘探開發(fā)基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技

術(shù)，開展先導(dǎo)鉆探和試采試驗。掌握深-超深層油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵

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技術(shù)，勘探開發(fā)埋深突破8000米領(lǐng)域，形成6000~7000米有效開

發(fā)成熟技術(shù)體系，勘探開發(fā)技術(shù)水平總體達到國際領(lǐng)先。全面提升

深海油氣鉆采工程技術(shù)水平及裝備自主建造能力，實現(xiàn)3000米、

4000米超深水油氣田的自主開發(fā)。

（三）煤炭清潔高效利用技術(shù)創(chuàng)新。加強煤炭分級分質(zhì)轉(zhuǎn)化技

術(shù)創(chuàng)新，重點研究先進煤氣化、大型煤炭熱解、焦油和半焦利用、

氣化熱解一體化、氣化燃燒一體化等技術(shù)，開展3000噸/天及以上

煤氣化、百萬噸/年低階煤熱解、油化電聯(lián)產(chǎn)等示范工程。開發(fā)清

潔燃氣、超清潔油品、航天和軍用特種油品、重要化學品等煤基產(chǎn)

品生產(chǎn)新工藝技術(shù)，研究高效催化劑體系和先進反應(yīng)器。加強煤化

工與火電、煉油、可再生能源制氫、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化、燃料電池等相關(guān)

能源技術(shù)的耦合集成，實現(xiàn)能量梯級利用和物質(zhì)循環(huán)利用。研發(fā)適

用于煤化工廢水的全循環(huán)利用“零排放”技術(shù)，加強成本控制和資

源化利用，完成大規(guī)模工業(yè)化示范。進一步提高常規(guī)煤電參數(shù)等級，

積極發(fā)展新型煤基發(fā)電技術(shù)，全面提升煤電能效水平；研發(fā)污染物

一體化脫除等新型技術(shù)，不斷提高污染控制效率、降低污染控制成

本和能耗。

（四）二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)創(chuàng)新。研究CO2低能耗、

大規(guī)模捕集技術(shù)，研究CO2驅(qū)油利用與封存技術(shù)、CO2驅(qū)煤層氣與

封存技術(shù)、CO2驅(qū)水利用與封存技術(shù)、CO2礦化發(fā)電技術(shù)CO2化學

轉(zhuǎn)化利用技術(shù)、CO2生物轉(zhuǎn)化利用技，研究CO2礦物轉(zhuǎn)化、固定和

利用技術(shù)，研究CO2安全可靠封存、監(jiān)測及運輸技術(shù)，建設(shè)百萬噸

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級CO2捕集利用和封存系統(tǒng)示范工程，全流量的CCUS系統(tǒng)在電力、

煤炭、化工、礦物加工等系統(tǒng)獲得覆蓋性、常規(guī)性應(yīng)用，實現(xiàn)CO2

的可靠性封存、監(jiān)測及長距離安全運輸。

（五）先進核能技術(shù)創(chuàng)新。開展深部及非常規(guī)鈾資源勘探開發(fā)

利用技術(shù)研究，實現(xiàn)深度1000米以內(nèi)的可地浸砂巖開發(fā)利用，開

展黑色巖系、鹽湖、海水等低品位鈾資源綜合回收技術(shù)研究。實現(xiàn)

自主先進核燃料元件的示范應(yīng)用，推進事故容錯燃料元件（ATF）、

環(huán)形燃料元件的輻照考驗和商業(yè)運行，具備國際領(lǐng)先核燃料研發(fā)設(shè)

計能力。在第三代壓水堆技術(shù)全面處于國際領(lǐng)先水平基礎(chǔ)上，推進

快堆及先進模塊化小型堆示范工程建設(shè)，實現(xiàn)超高溫氣冷堆、熔鹽

堆等新一代先進堆型關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備材料研發(fā)的重大突破。開展聚變

堆芯燃燒等離子體的實驗、控制技術(shù)和聚變示范堆DEMO的設(shè)計

研究。

（六）乏燃料后處理與高放廢物安全處理處置技術(shù)創(chuàng)新。推進

大型商用水法后處理廠建設(shè)，加強先進燃料循環(huán)的干法后處理研發(fā)

與攻關(guān)。開展高放廢物處置地下實驗室建設(shè)、地質(zhì)處置及安全技術(shù)

研究，完善高放廢物地質(zhì)處置理論和技術(shù)體系。圍繞高放廢液、高

放石墨、α廢物處理，以及冷坩堝玻璃固化高放廢物處理等方面加

強研發(fā)攻關(guān)，爭取實現(xiàn)放射性廢物處理水平進入先進國家行列。研

究長壽命次錒系核素總量控制等放射性廢物嬗變技術(shù)，掌握次臨界

系統(tǒng)設(shè)計和關(guān)鍵設(shè)備制造技術(shù)，建成外源次臨界系統(tǒng)工程性實驗裝

置。

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（七）高效太陽能利用技術(shù)創(chuàng)新。深入研究更高效、更低成本

晶體硅電池產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)關(guān)鍵配套材料。研究碲化鎘、銅

銦鎵硒及硅薄膜等薄膜電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)、工藝及設(shè)備，大幅提高電

池效率，實現(xiàn)關(guān)鍵原材料國產(chǎn)化。探索研究新型高效太陽能電池，

開展電池組件生產(chǎn)及應(yīng)用示范。掌握高參數(shù)太陽能熱發(fā)電技術(shù)，全

面推動產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，開展大型太陽能熱電聯(lián)供系統(tǒng)示范，實現(xiàn)太陽

能綜合梯級利用。突破太陽能熱化學制備清潔燃料技術(shù)，研制出連

續(xù)性工作樣機。研究智能化大型光伏電站、分布式光伏及微電網(wǎng)應(yīng)

用、大型光熱電站關(guān)鍵技術(shù)，開展大型風光熱互補電站示范。

（八）大型風電技術(shù)創(chuàng)新。研究適用于200~300米高度的大型

風電系統(tǒng)成套技術(shù)，開展大型高空風電機組關(guān)鍵技術(shù)研究，研發(fā)100

米級及以上風電葉片，實現(xiàn)200~300米高空風力發(fā)電推廣應(yīng)用。深

入開展海上典型風資源特性與風能吸收方法研究，自主開發(fā)海上風

資源評估系統(tǒng)。突破遠海風電場設(shè)計和建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)，研制具有自

主知識產(chǎn)權(quán)的10MW級及以上海上風電機組及軸承、控制系統(tǒng)、變

流器、葉片等關(guān)鍵部件，研發(fā)基于大數(shù)據(jù)和云計算的海上風電場集

群運控并網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)廢棄風電機組材料的無害化處理與循環(huán)利

用，保障海上風電資源的高效、大規(guī)模、可持續(xù)開發(fā)利用。

（九）氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新。研究基于可再生能源及先進

核能的制氫技術(shù)、新一代煤催化氣化制氫和甲烷重整/部分氧化制

氫技術(shù)、分布式制氫技術(shù)、氫氣純化技術(shù)，開發(fā)氫氣儲運的關(guān)鍵材

料及技術(shù)設(shè)備，實現(xiàn)大規(guī)模、低成本氫氣的制取、存儲、運輸、應(yīng)

11

用一體化，以及加氫站現(xiàn)場儲氫、制氫模式的標準化和推廣應(yīng)用。

研究氫氣/空氣聚合物電解質(zhì)膜燃料電池（PEMFC）技術(shù)、甲醇/

空氣聚合物電解質(zhì)膜燃料電池（MFC）技術(shù)，解決新能源動力電源

的重大需求，并實現(xiàn)PEMFC電動汽車及MFC增程式電動汽車的示

范運行和推廣應(yīng)用。研究燃料電池分布式發(fā)電技術(shù)，實現(xiàn)示范應(yīng)用

并推廣。

（十）生物質(zhì)、海洋、地熱能利用技術(shù)創(chuàng)新。突破先進生物質(zhì)

能源與化工技術(shù)，開展生物航油(含軍用)、纖維素乙醇、綠色生物

煉制大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化示范，研究新品種、高效率能源植物，建設(shè)生態(tài)

能源農(nóng)場，形成先進生物能源化工產(chǎn)業(yè)鏈和生物質(zhì)原料可持續(xù)供應(yīng)

體系。加強海洋能開發(fā)利用，研制高效率的波浪能、潮流能和溫（鹽）

差能發(fā)電裝置，建設(shè)兆瓦級示范電站，形成完整的海洋能利用產(chǎn)業(yè)

鏈。加強地熱能開發(fā)利用，研發(fā)水熱型地熱系統(tǒng)改造及增產(chǎn)技術(shù)，

突破干熱巖開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)裝備，建設(shè)兆瓦級干熱巖發(fā)電和地熱綜合

梯級利用示范工程。

（十一）高效燃氣輪機技術(shù)創(chuàng)新。深入研究燃氣輪機先進材料

與智能制造、機組設(shè)計、高效清潔燃燒等關(guān)鍵技術(shù)，開展燃氣輪機

整機試驗，突破高溫合金渦輪葉片和設(shè)計技術(shù)等燃氣輪機產(chǎn)業(yè)發(fā)展

瓶頸，自主研制先進的微小型、工業(yè)驅(qū)動用中型燃氣輪機和重型燃

氣輪機，全面實現(xiàn)燃氣輪機關(guān)鍵材料與部件、試驗、設(shè)計、制造及

維修維護的自主化。

（十二）先進儲能技術(shù)創(chuàng)新。研究太陽能光熱高效利用高溫儲

12

熱技術(shù)、分布式能源系統(tǒng)大容量儲熱（冷）技術(shù)，研究面向電網(wǎng)調(diào)

峰提效、區(qū)域供能應(yīng)用的物理儲能技術(shù)，研究面向可再生能源并網(wǎng)、

分布式及微電網(wǎng)、電動汽車應(yīng)用的儲能技術(shù)，掌握儲能技術(shù)各環(huán)節(jié)

的關(guān)鍵核心技術(shù)，完成示范驗證，整體技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平，引

領(lǐng)國際儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。積極探索研究高儲能密度低保溫成本

儲能技術(shù)、新概念儲能技術(shù)（液體電池、鎂基電池等）、基于超導(dǎo)

磁和電化學的多功能全新混合儲能技術(shù)，爭取實現(xiàn)重大突破。

（十三）現(xiàn)代電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新。掌握柔性直流輸配電技術(shù)、

新型大容量高壓電力電子元器件技術(shù)；開展直流電網(wǎng)技術(shù)、未來電

網(wǎng)電力傳輸技術(shù)的研究和試驗示范；突破電動汽車無線充電技術(shù)、

高壓海底電力電纜關(guān)鍵技術(shù)，并推廣應(yīng)用；研究高溫超導(dǎo)材料等能

源裝備部件關(guān)鍵技術(shù)和工藝。掌握適合電網(wǎng)運行要求的低成本、量

子級的通信安全工程應(yīng)用技術(shù)，實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。研究現(xiàn)代電網(wǎng)智

能調(diào)控技術(shù)，開展大規(guī)模可再生能源和分布式發(fā)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研

究示范；突破電力系統(tǒng)全局協(xié)調(diào)調(diào)控技術(shù)，并示范應(yīng)用；研究能源

大數(shù)據(jù)條件下的現(xiàn)代復(fù)雜大電網(wǎng)的仿真技術(shù)；實現(xiàn)微電網(wǎng)/局域網(wǎng)

與大電網(wǎng)相互協(xié)調(diào)技術(shù)、源-網(wǎng)-荷協(xié)調(diào)智能調(diào)控技術(shù)的充分應(yīng)用。

（十四）能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新。能源互聯(lián)網(wǎng)是一種互聯(lián)網(wǎng)與能

源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展

新業(yè)態(tài)。推動能源智能生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新，重點研究可再生能源、化石

能源智能化生產(chǎn)，以及多能源智能協(xié)同生產(chǎn)等技術(shù)。加強能源智能

傳輸技術(shù)創(chuàng)新，重點研究多能協(xié)同綜合能源網(wǎng)絡(luò)、智能網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同

13

控制等技術(shù)，以及能源路由器、能源交換機等核心裝備。促進能源

智能消費技術(shù)創(chuàng)新，重點研究智能用能終端、智能監(jiān)測與調(diào)控等技

術(shù)及核心裝備。推動智慧能源管理與監(jiān)管手段創(chuàng)新，重點研究基于

能源大數(shù)據(jù)的智慧能源精準需求管理技術(shù)、基于能源互聯(lián)網(wǎng)的智慧

能源監(jiān)管技術(shù)。加強能源互聯(lián)網(wǎng)綜合集成技術(shù)創(chuàng)新，重點研究信息

系統(tǒng)與物理系統(tǒng)的高效集成與智能化調(diào)控、能源大數(shù)據(jù)集成和安全

共享、儲能和電動汽車應(yīng)用與管理以及需求側(cè)響應(yīng)等技術(shù)，形成較

為完備的技術(shù)及標準體系，引領(lǐng)世界能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新。

（十五）節(jié)能與能效提升技術(shù)創(chuàng)新。加強現(xiàn)代化工業(yè)節(jié)能技術(shù)

創(chuàng)新，重點研究高效工業(yè)鍋（窯）爐、新型節(jié)能電機、工業(yè)余能深

度回收利用以及基于先進信息技術(shù)的工業(yè)系統(tǒng)節(jié)能等技術(shù)并開展

工程示范。開展建筑工業(yè)化、裝配式住宅，以及高效智能家電、制

冷、照明、辦公終端用能等新型建筑節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新。推動高效節(jié)能

運輸工具、制動能量回饋系統(tǒng)、船舶推進系統(tǒng)、數(shù)字化岸電系統(tǒng)，

以及基于先進信息技術(shù)的交通運輸系統(tǒng)等先進節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新。加強

能源梯級利用等全局優(yōu)化系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新，開展散煤替代等能源

綜合利用技術(shù)研究及示范，對我國實現(xiàn)節(jié)能減排目標形成有力支

撐。

以上各項重點任務(wù)分解為若干具體技術(shù)創(chuàng)新行動，詳見附件。

四、政策保障

（一）完善能源技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境。建立健全能源領(lǐng)域相關(guān)法律法

規(guī)及科技成果轉(zhuǎn)化、知識產(chǎn)權(quán)保護、標準化等配套政策法規(guī)。加強

14

能源技術(shù)創(chuàng)新文化建設(shè)，培育多元包容、尊重創(chuàng)新、寬容失敗、良

性競爭的科研文化。完善能源新技術(shù)、新模式等知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造、運

用、管理、保護機制。完善能源技術(shù)標準體系，推動能源自主創(chuàng)新

成果及時轉(zhuǎn)化為標準。建立健全能源技術(shù)裝備標準、檢測、認證和

質(zhì)量監(jiān)督組織體系，保障能源技術(shù)裝備質(zhì)量。加強能源技術(shù)創(chuàng)新成

果使用、處置和收益管理，強化對能源技術(shù)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化的激勵。

完善以能力和貢獻為導(dǎo)向的能源技術(shù)人才評價和激勵機制。完善能

源技術(shù)項目全生命周期閉環(huán)評價體系，加強事中事后監(jiān)管和服務(wù)，

突出創(chuàng)新績效評價。

（二）激發(fā)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活力。建立健全企業(yè)主導(dǎo)的能源技術(shù)

創(chuàng)新機制。激發(fā)企業(yè)創(chuàng)新內(nèi)生動力，培育一批具有國際競爭力的能

源技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)軍企業(yè)，推動企業(yè)成為能源技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合

的重要創(chuàng)新平臺。健全國有能源企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新經(jīng)營業(yè)績考核制度，

加大技術(shù)創(chuàng)新在國有能源企業(yè)經(jīng)營業(yè)績考核中的比重，切實推動國

有能源企業(yè)成為重大能源技術(shù)裝備研制和工程應(yīng)用的主體。鼓勵民

營企業(yè)開展能源技術(shù)創(chuàng)新，積極承擔國家能源技術(shù)創(chuàng)新任務(wù)。完善

能源領(lǐng)域中小微企業(yè)創(chuàng)業(yè)孵化等創(chuàng)新服務(wù)體系，鼓勵能源領(lǐng)域中小

微企業(yè)加大研發(fā)力度，激發(fā)“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”良好局面。鼓

勵圍繞重點和新興能源技術(shù)領(lǐng)域構(gòu)建以企業(yè)為主導(dǎo)、產(chǎn)學研合作的

產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟。

（三）夯實能源技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)。深化能源領(lǐng)域科研院所分類改

革和高等學?？蒲畜w制機制改革，強化科研院所和高等院校的源頭

15

創(chuàng)新主力軍地位，依托國家重點實驗室加強能源技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)研究

和重大戰(zhàn)略研究，提升原始創(chuàng)新能力。依托骨干能源企業(yè)、高校和

科研院所建設(shè)一批國家能源技術(shù)創(chuàng)新平臺，探索建立新型的組織結(jié)

構(gòu)和運行機制。完善能源領(lǐng)域軍民技術(shù)融合政策制度，加速核能、

航空航天等領(lǐng)域符合條件的軍用技術(shù)向能源領(lǐng)域轉(zhuǎn)化應(yīng)用。組織實

施能源技術(shù)人才培養(yǎng)計劃，完善從研發(fā)、轉(zhuǎn)化、生產(chǎn)到管理的人才

培養(yǎng)體系。抓好高層次骨干人才培養(yǎng)，引進和培養(yǎng)一批站在世界能

源技術(shù)前沿、勇于創(chuàng)新的技術(shù)帶頭人。培育一批具有宏觀戰(zhàn)略思維

和市場思維的復(fù)合型管理人才。

（四）完善技術(shù)創(chuàng)新投融資機制。加強中央預(yù)算內(nèi)資金和政府

性基金對能源技術(shù)創(chuàng)新的支持力度。深化科技計劃（專項、基金）

管理改革，強化對能源重點領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)和示范應(yīng)用的支持。推動

企業(yè)成為能源技術(shù)研發(fā)投入主體，鼓勵企業(yè)自主投入開展能源重大

關(guān)鍵共性技術(shù)、裝備和標準的研發(fā)攻關(guān)。研究設(shè)立能源產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)

新投資基金，支持能源科技示范工程建設(shè)和企業(yè)技術(shù)改造。引導(dǎo)風

險投資、私募股權(quán)投資等支持能源技術(shù)創(chuàng)新。深化金融領(lǐng)域改革，

拓寬能源技術(shù)創(chuàng)新融資渠道，降低融資成本。積極發(fā)揮政策性金融、

開發(fā)性金融和商業(yè)金融的優(yōu)勢，加大對能源技術(shù)重點領(lǐng)域的支持力

度。

（五）創(chuàng)新稅收價格保險支持機制。實施有利于能源技術(shù)創(chuàng)新

的稅收政策，完善能源企業(yè)研發(fā)費用計核方法，切實減輕能源企業(yè)

稅收負擔。研究按照“一案一策”的原則，針對能源技術(shù)創(chuàng)新示范

16

工程落實資源、能源、土地等要素和產(chǎn)品價格優(yōu)惠政策，促進先進

能源技術(shù)創(chuàng)新成果的工程應(yīng)用。完善首臺（套）重大能源技術(shù)裝備

支持政策，推進保險補償機制，研究使用首臺（套）裝備的優(yōu)惠政

策，加快重大能源技術(shù)裝備自主化。

（六）深化能源科技國際合作交流。制定能源技術(shù)創(chuàng)新國際化

戰(zhàn)略，積極開展全方位、多層次、高水平的能源技術(shù)國際合作。充

分利用國際國內(nèi)能源技術(shù)資源，積極融入全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，提升我國

對全球能源技術(shù)戰(zhàn)略資源配置的掌控能力。相關(guān)部門在國際合作交

流中，注重在技術(shù)合作、知識產(chǎn)權(quán)、跨國并購等方面為企業(yè)搭建溝

通和對話平臺。鼓勵能源企業(yè)、高校和科研機構(gòu)與國外相關(guān)機構(gòu)開

展聯(lián)合技術(shù)創(chuàng)新。結(jié)合“一帶一路”戰(zhàn)略實施，依托重大能源項目，

推動我國先進能源技術(shù)、裝備和標準“走出去”。

五、組織實施

（一）加強組織領(lǐng)導(dǎo)。進一步發(fā)揮國家能源委員會在能源技術(shù)

創(chuàng)新中的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)作用，建立和完善工作會商制度和協(xié)調(diào)機制，分

解任務(wù)，明確責任，加強協(xié)同配合，確保行動計劃各項任務(wù)落到實

處。發(fā)展改革委、能源局重點負責組織實施能源技術(shù)創(chuàng)新示范工程。

各有關(guān)部門根據(jù)職能做好相關(guān)支持配合工作。各地區(qū)要結(jié)合本地區(qū)

特點和發(fā)展需求，制定相關(guān)配套政策文件，為能源技術(shù)創(chuàng)新及相關(guān)

示范工程建設(shè)提供有利條件，切實推動本地區(qū)能源技術(shù)進步。

（二）組織開展工程試驗示范。針對重點技術(shù)創(chuàng)新行動，研究

設(shè)立國家能源技術(shù)創(chuàng)新試驗示范依托工程，按照公平、公正、公開

17

原則，通過競爭性機制確定示范工程牽頭承擔單位。建立國家能源

技術(shù)創(chuàng)新示范項目跟蹤監(jiān)測和協(xié)調(diào)服務(wù)平臺，對示范項目開展全過

程、全周期跟蹤和服務(wù)。按技術(shù)領(lǐng)域建立專家組和咨詢服務(wù)指導(dǎo)機

制，對示范效果進行及時評價和總結(jié)，并提出推廣應(yīng)用建議。

（三）完善評價機制。建立健全動態(tài)評估機制，強化《國家能

源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030年）》實施的跟蹤監(jiān)測、科學

評估和督促檢查，定期對相關(guān)戰(zhàn)略目標、計劃執(zhí)行等情況進行科學

評估評價，及時協(xié)調(diào)解決行動計劃實施過程中遇到的問題。根據(jù)能

源技術(shù)發(fā)展形勢動態(tài)修訂行動計劃。

（四）做好配套銜接工作。在實施《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計

劃（2016-2030年）》中，要加強與《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)

劃綱要（2006-2020年）》、國家科技專項規(guī)劃、《中國制造2025》

等戰(zhàn)略規(guī)劃的銜接配合，積極推薦重大能源技術(shù)創(chuàng)新項目列入國家

相關(guān)創(chuàng)新專項規(guī)劃，相互支撐，互為補充，形成共同推進行動落實

的良好局面，切實推動我國能源技術(shù)革命。

18

附：

能源技術(shù)革命重點創(chuàng)新行動路線圖

一、煤炭無害化開采技術(shù)創(chuàng)新......................................................................1

二、非常規(guī)油氣和深層、深海油氣開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新......................................5

三、煤炭清潔高效利用技術(shù)創(chuàng)新................................................................11

四、二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)創(chuàng)新................................................18

五、先進核能技術(shù)創(chuàng)新................................................................................23

六、乏燃料后處理與高放廢物安全處理處置技術(shù)創(chuàng)新............................28

七、高效太陽能利用技術(shù)創(chuàng)新....................................................................33

八、大型風電技術(shù)創(chuàng)新................................................................................39

九、氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新....................................................................45

十、生物質(zhì)、海洋、地熱能利用技術(shù)創(chuàng)新................................................49

十一、高效燃氣輪機技術(shù)創(chuàng)新....................................................................55

十二、先進儲能技術(shù)創(chuàng)新............................................................................59

十三、現(xiàn)代電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新....................................................................64

十四、能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新........................................................................69

十五、節(jié)能與能效提升技術(shù)創(chuàng)新................................................................74

一、煤炭無害化開采技術(shù)創(chuàng)新

（一）戰(zhàn)略方向

1.煤炭資源安全高效智能開發(fā)。重點在煤炭開采隱蔽災(zāi)害探

查、重大災(zāi)害綜合治理、應(yīng)急救援技術(shù)及裝備、煤系共生伴生資源

綜合高效開發(fā)利用、煤炭資源回收率提高、煤炭智能開采、地下氣

化開采等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。

2.煤炭資源綠色開發(fā)與生態(tài)礦山建設(shè)。重點在綠色高效充填開

采、綠色高效分選技術(shù)與裝備、采動損傷監(jiān)測與控制、采動塌陷區(qū)

治理與利用、保水開采、礦井水綜合利用及深度凈化處理、生態(tài)環(huán)

境治理等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。

（二）創(chuàng)新目標

1.2020年目標。煤炭安全綠色、高效智能開采技術(shù)水平大幅提

升。大中型礦區(qū)基本實現(xiàn)安全綠色開采，原煤入洗率達到80%，采

動環(huán)境損害降低70%以上，煤礦穩(wěn)定塌陷土地治理率達到85%以

上；基本實現(xiàn)智能開采，機械裝備及智能化控制系統(tǒng)在煤炭生產(chǎn)上

全覆蓋，重點煤礦區(qū)采煤工作面人數(shù)減少50%以上，全國煤礦采煤

機械化程度達到90%以上，掘進機械化程度達到65%以上；單個氣

化礦井年氣化50萬噸煤炭。

2.2030年目標。煤炭實現(xiàn)科學產(chǎn)能。實現(xiàn)煤炭安全開采；基本

建成綠色礦山，原煤入洗率達到應(yīng)洗盡洗，采動環(huán)境損傷降低90%

以上，煤礦穩(wěn)定塌陷土地治理率達到90%以上；實現(xiàn)智能化開采，

1

煤炭無害化開采技術(shù)創(chuàng)新路線圖

2

重點煤礦區(qū)基本實現(xiàn)工作面無人化、順槽集中控制，全國煤礦采煤

機械化程度達到95%以上，掘進機械化程度達到80%以上；規(guī)?；?/p>

地下氣化開采礦井實現(xiàn)工業(yè)示范。

3.2050年展望。全面建成安全綠色、高效智能礦山技術(shù)體系，

實現(xiàn)煤炭安全綠色、高效智能生產(chǎn)。

（三）創(chuàng)新行動

1.地質(zhì)保障與安全建井關(guān)鍵技術(shù)。研究西部煤田地質(zhì)勘探技

術(shù)、大深度和智能化的地質(zhì)鉆探技術(shù)及裝備、直升機時間域航空電

磁技術(shù)、無人機航磁技術(shù)、環(huán)境地質(zhì)和災(zāi)害地質(zhì)的評價及煤礦安全

地質(zhì)保障技術(shù)；研究千米沖積層立井施工、西部弱膠結(jié)軟弱巖層鉆

井法鑿井和大斜長沿軸線斜井凍結(jié)等安全建井關(guān)鍵技術(shù)。

2.隱蔽致災(zāi)因素智能探測及重大災(zāi)害監(jiān)控預(yù)警技術(shù)。研發(fā)煤礦

水害、火災(zāi)、瓦斯、頂板及沖擊地壓等主要災(zāi)害隱蔽致災(zāi)因素智能

探測技術(shù)與裝備，研究重大災(zāi)害危險源及前兆信息識別與自分析評

價技術(shù)，研發(fā)事故隱患相關(guān)基礎(chǔ)參數(shù)、工程參數(shù)、人員及設(shè)備運行

狀態(tài)與故障參數(shù)等信息監(jiān)測技術(shù)及裝備，以及重大災(zāi)害智能預(yù)警技

術(shù)。

3.深部礦井煤巖、熱動力災(zāi)害防治技術(shù)。研發(fā)深部礦井采場及

圍巖控制技術(shù)與裝備、以區(qū)域卸壓增透和致裂卸壓增透為主的深部

礦井煤巖瓦斯災(zāi)害治理技術(shù)及裝備，研發(fā)以阻化泥漿和液氮為主的

深部礦井自然發(fā)火綜合防治技術(shù)、工藝與裝備；研究以集中降溫和

局部降溫為主的深部礦井熱害綜合治理技術(shù)。

3

4.礦山及地下工程重大事故應(yīng)急救援技術(shù)及裝備。研發(fā)煤礦重

大事故災(zāi)區(qū)高可靠性無人偵測技術(shù)、救援通道快速構(gòu)建技術(shù)及裝

備、災(zāi)變環(huán)境應(yīng)急通訊及遇險人員搜求技術(shù)與裝備，以及分布式聯(lián)

合仿真救援培訓(xùn)演練系統(tǒng)與綜合管理信息平臺。

5.煤炭高效開采及智能礦山建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)。研發(fā)煤礦智能化工

作面成套技術(shù)及裝備、巷道高效快速掘進技術(shù)與裝備，以及薄和較

薄、大傾角-急傾斜及特厚的煤層高效高回收率開采技術(shù)與裝備；

研發(fā)千萬噸級礦井大型提升裝備、煤礦智能供配電與節(jié)能技術(shù)；研

究礦山海量數(shù)據(jù)存儲管理和并行分析技術(shù)、基于云服務(wù)和大數(shù)據(jù)技

術(shù)的煤礦智能預(yù)測和決策系統(tǒng)，以及礦業(yè)感知、管控、診斷與維護

技術(shù)。

6.與煤系共伴生資源綜合開發(fā)利用技術(shù)。研究煤礦區(qū)煤炭及伴

生資源條件探測和精細識別技術(shù)，以及礦井水井下儲存、深度凈化

處理、綜合利用與水環(huán)境保護技術(shù)；研發(fā)西部煤田控火及熱能利用

技術(shù)、煤與煤層氣共采及瓦斯高效抽采利用技術(shù)與裝備；開發(fā)“煤

-水-氣-熱-鈾”多資源共采關(guān)鍵技術(shù)。

7.煤炭綠色開采與生態(tài)環(huán)境保護技術(shù)。研發(fā)井下采選充一體化

技術(shù)及裝備、綠色結(jié)構(gòu)充填控制巖層沉陷關(guān)鍵技術(shù)，以及大型露天

礦連續(xù)、半連續(xù)開采工藝生產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備。開展無煤柱連

續(xù)開采、保水開采、礦區(qū)環(huán)境遙感監(jiān)測、采動損傷監(jiān)測與控制、高

強度大規(guī)模開采、西部淺埋煤層開采覆巖移動與控制等技術(shù)研究，

研發(fā)毛煤井下分選與矸石井下充填處置技術(shù)與裝備。

4

8.煤炭高效分選關(guān)鍵技術(shù)與裝備。研發(fā)煤炭精細化重介質(zhì)分選

技術(shù)、高效干法選煤技術(shù)、煤炭產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測與選煤過程智能控制

技術(shù)、千萬噸/年模塊化洗選技術(shù)與裝備，以及礦區(qū)煤泥綜合利用

技術(shù)。

9.礦區(qū)地表修復(fù)與重構(gòu)技術(shù)。研究煤炭開采與城鎮(zhèn)化建設(shè)協(xié)調(diào)

開發(fā)技術(shù)、煤炭高強度開采沉陷與生態(tài)演變精準監(jiān)測及修復(fù)治理技

術(shù)，以及赤泥與煤矸石混合堆存技術(shù)；研發(fā)礦區(qū)地貌、土壤、植被、

水體重構(gòu)和景觀再造技術(shù)。

10.煤炭地下氣化開采技術(shù)。研究氣化煤層的賦存條件判識，

以及高可靠性的地下氣化爐燃燒工作面位置監(jiān)測方法，研發(fā)拉管法

后退式注氣裝備與工藝，以及地下氣化的燃空區(qū)充填及氣化工作面

組的接替技術(shù)與工藝。

二、非常規(guī)油氣和深層、深海油氣開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新

（一）戰(zhàn)略方向

1.非常規(guī)油氣勘探開發(fā)。重點在頁巖油氣賦存機理、資源和選

區(qū)評價等基礎(chǔ)理論與技術(shù)，頁巖油氣藏地質(zhì)建模、動態(tài)預(yù)測和開采

工藝，頁巖油氣長水平井段水平井鉆完井及壓裂改造技術(shù)和關(guān)鍵裝

備等方面開展研發(fā)與攻關(guān)；在深層煤層氣開發(fā)、復(fù)雜儲層煤層氣高

效增產(chǎn)、低階煤層氣資源評價與開發(fā)、煤層氣開發(fā)動態(tài)分析與評價，

以及煤層氣井高效排水降壓工藝等方面開展研發(fā)與攻關(guān)；在天然氣

水合物勘探目標預(yù)測及評價、鉆井及井筒工藝、高效開采，以及環(huán)

境影響評價和安全控制等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。

5

非常規(guī)油氣和深層、深海油氣開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新路線圖

6

2.深層油氣勘探開發(fā)。重點在深-超深層油氣成藏地質(zhì)理論及

評價、儲層地震預(yù)測及安全快速鉆井、深層超高壓油氣流體評價，

以及復(fù)雜儲集層深度改造和開發(fā)配套等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。

3.深海油氣開發(fā)技術(shù)與裝備。重點在深遠海復(fù)雜海況下的浮式

鉆井平臺工程、水下生產(chǎn)系統(tǒng)工程、海底管道與立管工程、深水流

動安全保障與控制、深水鉆井技術(shù)與裝備，以及基于全生命周期經(jīng)

濟性的開發(fā)技術(shù)評價及優(yōu)選等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。

（二）創(chuàng)新目標

1.2020年目標。在非常規(guī)油氣勘探開發(fā)方面，初步明確頁巖油

氣富集機理、流動機理，建立頁巖油氣資源與選區(qū)評價、儲層微觀

孔隙結(jié)構(gòu)表征、頁巖含氣量準確測定、頁巖氣測井綜合評價、甜點

地球物理預(yù)測、產(chǎn)能預(yù)測、長水平段水平井鉆完井及分段壓裂技術(shù)，

陸相頁巖油氣地質(zhì)與工程應(yīng)用基礎(chǔ)研究取得進展，主要裝備、工具、

材料基本實現(xiàn)自主化生產(chǎn)，單井成本降低10%以上，頁巖油氣勘探

開發(fā)技術(shù)體系總體達到國際先進水平；主要煤層氣基地直井平均產(chǎn)

量達到2500方/天，水平井產(chǎn)量達到15000方/天，實現(xiàn)高煤階煤

層氣高效開采；油頁巖地面干餾收油率達到90%以上、尾料利用率

達到80%以上，地下原位裂解技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，建成3~5個示范工

程；落實凍土區(qū)和海域天然氣水合物資源潛力，建成2~3個先導(dǎo)開

采試驗區(qū)。在深層油氣勘探開發(fā)方面，形成深層油氣成藏地質(zhì)理論

體系，勘探開發(fā)技術(shù)體系完善，且總體上都達到國際先進水平；初

步形成埋深7000米以上深層油氣開發(fā)技術(shù)。在深海油氣勘探開發(fā)

7

方面，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的深海油氣田開發(fā)工程技術(shù)體系，自

主建造效率更高、能耗更低的第七代超深水半潛平臺，形成自主開

發(fā)3000米深水大型油氣田工程技術(shù)能力。

2.2030年目標。在非常規(guī)油氣勘探開發(fā)方面，查明不同類型頁

巖油氣富集機理、開發(fā)機理、流固耦合機理，形成適合于中國地質(zhì)

特點的頁巖油氣資源與選區(qū)評價、儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)表征、頁巖含

氣量準確測定、頁巖油氣測井綜合評價、甜點地球物理預(yù)測、產(chǎn)能

預(yù)測、長水平井段水平井鉆完井及分段壓裂等技術(shù)，配套裝備、工

具、材料國產(chǎn)化率達到80%以上，水平井鉆完井及壓裂改造費用大

幅度降低，部分技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平，實現(xiàn)海相頁巖氣的高效開

發(fā)和陸相頁巖油氣的有效開發(fā)；實現(xiàn)低煤階煤層氣選區(qū)動用；形成

天然氣水合物有效開發(fā)能力，初步建成天然氣水合物試驗基地。在

深層油氣勘探開發(fā)方面，技術(shù)水平總體達到國際領(lǐng)先且技術(shù)趨于成

熟；深-超深層油氣資源有效開發(fā)，勘探開發(fā)埋深突破8000米領(lǐng)域，

形成6000~7000米有效開發(fā)成熟技術(shù)體系。在深海油氣勘探開發(fā)方

面，深海油氣勘探開發(fā)技術(shù)水平總體達到國際領(lǐng)先且技術(shù)趨于成

熟；實現(xiàn)深遠海油氣田工程技術(shù)有效開發(fā)達到4000米水深，深海

油氣勘探、鉆井以及開發(fā)生產(chǎn)關(guān)鍵工程技術(shù)與裝備完全國產(chǎn)化。

3.2050年展望。全面建成先進的頁巖油氣科技體系，配套的裝

備、工具、材料全面實現(xiàn)國產(chǎn)化，頁巖油氣資源實現(xiàn)高效開發(fā)，產(chǎn)

量持續(xù)快速增長，頁巖油氣勘探開發(fā)技術(shù)全面達到國際領(lǐng)先水平，

頁巖油氣勘探開發(fā)成本大幅度降低。全面建成深層油氣科技創(chuàng)新體

8

系。全面突破深遠海鉆采工程技術(shù)與裝備自主制造能力，建成先進

深遠海油氣開發(fā)工程科技體系。非常規(guī)和深層、深海油氣資源全面

高效開發(fā)，產(chǎn)量持續(xù)快速增長，成為我國油氣產(chǎn)量主力。

（三）創(chuàng)新行動

1.頁巖油氣富集機理與分布預(yù)測技術(shù)。針對我國海、陸相頁巖

層系特點，研究頁巖油氣賦存機理與分布規(guī)律，開展頁巖儲層微觀

孔隙結(jié)構(gòu)定量表征、頁巖含氣量測定、頁巖油可流動性評價、頁巖

油氣資源評價與選區(qū)評價、頁巖油氣測井綜合評價和“甜點”地球

物理預(yù)測技術(shù)等研究，形成適合于我國地質(zhì)特點的頁巖油氣地質(zhì)理

論與勘探技術(shù)體系。

2.頁巖油氣流動機理與開發(fā)動態(tài)預(yù)測技術(shù)。針對我國頁巖油氣

藏的地質(zhì)特點，以油氣藏精細描述和地質(zhì)建模研究為基礎(chǔ)，借助現(xiàn)

代油藏工程的技術(shù)手段，開展頁巖油氣多尺度耦合流動機理、物理

模擬、產(chǎn)能預(yù)測和動態(tài)分析方法、數(shù)值模擬技術(shù)等基礎(chǔ)研究，揭示

頁巖油氣藏開發(fā)過程中的流動規(guī)律，發(fā)展頁巖油氣藏工程理論和技

術(shù)方法，為頁巖油氣高效開發(fā)提供理論和技術(shù)支撐。

3.頁巖油氣成井機制及體積壓裂技術(shù)。開展高精度長水平段水

平井鉆完井、增產(chǎn)改造與測試工藝技術(shù)研究，重點研發(fā)海相深層頁

巖氣水平井優(yōu)快鉆井與壓裂改造技術(shù)、陸相頁巖油氣長水平段水平

井鉆完井與壓裂改造技術(shù)、無水壓裂技術(shù)、重復(fù)壓裂技術(shù)，實現(xiàn)不

同類型（海相、陸相、海陸過渡相）、不同深度（3500米以淺、3500

米以深）頁巖油氣高效開發(fā)。

9

4.頁巖油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵裝備與材料。針對頁巖儲層低孔、特

低滲特點，研發(fā)適合于不同類型頁巖的長水平段水平井鉆完井關(guān)鍵

裝備、工具、鉆井金屬材料、油基鉆井液和彈塑性水泥漿體系，開

發(fā)制備低磨阻、低傷害、低成本的滑溜水壓裂液體系和高效攜砂、

低傷害的凍膠壓裂液體系，開展壓裂返排液再利用技術(shù)研究，形成

適合于中國頁巖油氣地質(zhì)特點的鉆完井關(guān)鍵裝備、工具及材料，提

高國產(chǎn)化比例，大幅度降低鉆完井成本，實現(xiàn)頁巖油氣的高效開發(fā)。

5.煤層氣資源有效勘探開發(fā)技術(shù)。開展超低滲透煤儲層改造技

術(shù)、多煤層煤層氣合采技術(shù)、深層煤層氣開發(fā)技術(shù)、復(fù)雜儲層煤層

氣高效增產(chǎn)技術(shù)、低煤階煤層氣資源評價與開發(fā)技術(shù)、煤層氣開發(fā)

動態(tài)分析與評價技術(shù)和煤層氣井高效排水降壓工藝技術(shù)等研究，保

障我國煤層氣產(chǎn)量穩(wěn)步增長。

6.天然氣水合物勘探開發(fā)技術(shù)。研究水合物勘探目標預(yù)測評價

技術(shù)、鉆井及井筒工藝技術(shù)、高效開采和復(fù)合開采技術(shù)、安全控制

技術(shù)、開采環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，建設(shè)天然氣水合物開采示范工程，掌握

有效開采技術(shù)，實現(xiàn)天然氣水合物安全高效開發(fā)。

7.深層油氣高效勘探開發(fā)技術(shù)。開展深層-超深層油氣成藏地

質(zhì)理論及評價技術(shù)、深層-超深層油氣儲層地震預(yù)測技術(shù)、深層超

高壓油氣流體評價技術(shù)、深層復(fù)雜儲集層深度改造與開發(fā)配套技

術(shù)，以及深-超深層安全快速鉆井技術(shù)等研究，實現(xiàn)深層油氣高效

開發(fā)。

8.深海油氣有效勘探開發(fā)技術(shù)與裝備。開展深遠海浮式鉆井平

10

臺工程技術(shù)、水下生產(chǎn)系統(tǒng)工程技術(shù)、深水海底管道和立管工程技

術(shù)、深水流動安全保障與控制技術(shù)，以及深水大載荷采油裝備關(guān)鍵

設(shè)備輕量化技術(shù)、深水油氣田全生命周期監(jiān)測技術(shù)研究。研發(fā)水深

3000米領(lǐng)域油氣資源的勘探開發(fā)技術(shù)與裝備，建設(shè)海洋深水油氣配

套產(chǎn)業(yè)鏈。構(gòu)建基于海洋工程大數(shù)據(jù)的全景式全生命周期應(yīng)用研究

技術(shù)。全面提升海洋工程裝備從概念研發(fā)到總裝設(shè)計及其建造的完

整自主研發(fā)設(shè)計能力。

9.海洋油氣開發(fā)安全環(huán)保技術(shù)。研發(fā)海底管道運行監(jiān)測技術(shù)、

海洋油氣泄漏應(yīng)急處理技術(shù)與裝備。針對深遠海作業(yè)，開展海工裝

備零排放技術(shù)、節(jié)能技術(shù)，健康、安全與環(huán)境管理體系（HSE）分

析，以及海底油氣設(shè)備安全監(jiān)測技術(shù)等研究。

10.非常規(guī)及深海油氣高效轉(zhuǎn)化及儲運技術(shù)。研究天然氣水合

物高效儲運技術(shù)。針對海上及偏遠地區(qū)油田，重點開展天然氣就地

高效轉(zhuǎn)化緊湊型高通量轉(zhuǎn)化技術(shù)研究。

三、煤炭清潔高效利用技術(shù)創(chuàng)新

（一）戰(zhàn)略方向

1.煤炭分級分質(zhì)轉(zhuǎn)化。重點在先進煤氣化、大型煤炭熱解、加

氫液化、焦油和半焦高效轉(zhuǎn)化等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。

2.重要能源化工產(chǎn)品生產(chǎn)。重點在天然氣、超清潔油品、航天

和軍用特種油品、基礎(chǔ)化學品、專用和精細化學品的生產(chǎn)工藝技術(shù)

等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。

3.煤化工與重要能源系統(tǒng)耦合集成。重點在與火力發(fā)電、煉油、

11

煤炭清潔高效利用技術(shù)創(chuàng)新路線圖

12

可再生能源制氫、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化、燃料電池等系統(tǒng)的耦合集成方面開

展研發(fā)與攻關(guān)。

4.煤化工廢水安全高效處理。重點在提高復(fù)雜廢水處理能力、

降低成本、資源化利用和減少排放等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。

5.先進煤電技術(shù)。重點在常規(guī)煤電參數(shù)等級進一步提高、新型

煤基發(fā)電和污染物一體化脫除等方面上開展研發(fā)與攻關(guān)。

(二)創(chuàng)新目標

1.2020年目標。開發(fā)出3000噸/天以上大型煤氣化技術(shù)及煤種

適應(yīng)性強的新一代氣化技術(shù)；形成成熟的低階煤熱解分質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)

路線，完成百萬噸級工業(yè)示范。煤制燃料技術(shù)、能效水平進一步提

升，掌握成熟高效的百萬噸級煤制油及特種油品工業(yè)技術(shù)和催化

劑，完成10億方級自主甲烷化技術(shù)開發(fā)及工業(yè)示范，實現(xiàn)煤制化

學品技術(shù)的升級和技術(shù)集成。突破煤氣化廢水預(yù)處理、改善可生化

性、特征污染物降解及深度處理等關(guān)鍵技術(shù)，完成廢水處理技術(shù)工

業(yè)示范。全面掌握700℃等級高溫材料制造和加工技術(shù)，掌握新型

煤基發(fā)電技術(shù)，開發(fā)和示范燃煤機組煙氣多污染物（SO2、N0x、

Hg等）一體化脫除技術(shù)。

2.2030年目標。形成適應(yīng)不同煤種、系列化的先進煤氣化技術(shù)

體系，突破基于新概念的催化氣化、加氫氣化等技術(shù)。實現(xiàn)百萬噸

級低階煤熱解轉(zhuǎn)化技術(shù)推廣應(yīng)用，突破熱解與氣化過程集成的關(guān)鍵

技術(shù)。開發(fā)出一批高效率、低消耗、低成本的煤制燃料和化學品新

技術(shù)并實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。突破煤化工與煉油、石化化工、發(fā)電、可

13

再生能源耦合集成技術(shù)并完成工業(yè)化示范。建設(shè)700℃超超臨界燃

煤電站，建成新型煤基發(fā)電技術(shù)示范工程并推廣，形成具有自主知

識產(chǎn)權(quán)的燃煤污染物凈化一體化工藝設(shè)備成套技術(shù)。

3.2050年展望。形成完整的煤炭清潔高效利用技術(shù)體系，整體

達到世界領(lǐng)先水平，煤炭加工轉(zhuǎn)化全生命周期經(jīng)濟、社會和環(huán)保效

益顯著提高，支撐產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。700℃常規(guī)煤電技術(shù)

供電效率達到56~60%；掌握磁流體發(fā)電聯(lián)合循環(huán)（MHD-CC）發(fā)

電等探索技術(shù)，實現(xiàn)示范應(yīng)用；全部煤電機組實現(xiàn)低成本污染物超

低排放，重金屬污染物控制技術(shù)全面應(yīng)用。

（三）創(chuàng)新行動

1.先進煤氣化技術(shù)。研發(fā)適應(yīng)于高灰熔點煤的新型超高溫氣流

床氣化技術(shù)、處理能力3000噸級/天以上大型氣化爐、千噸級/天

連續(xù)自動液態(tài)排渣床加壓氣化爐；突破大型流化床加壓氣化關(guān)鍵技

術(shù)，開展2000噸級/天氣化爐工業(yè)示范；研制日輸送量千噸以上煤

氣化專用粉煤輸送泵；開展新一代煤催化氣化和加氫氣化技術(shù)研

究，并推進工業(yè)示范。

2.先進低階煤熱解技術(shù)。研發(fā)清潔高效的低階煤熱解技術(shù)，開

展百萬噸級工業(yè)化示范。加強熱解與氣化、燃燒的有機集成，開發(fā)

氣化-熱解一體化技術(shù)和燃燒-熱解一體化技術(shù)，與燃氣循環(huán)發(fā)電或

蒸汽循環(huán)發(fā)電結(jié)合，開展油化電多聯(lián)產(chǎn)工業(yè)示范。研究更高油品收

率的快速熱解、催化（活化）熱解、加壓熱解和加氫熱解等新一代

技術(shù)。

14

3.中低溫煤焦油深加工技術(shù)。研發(fā)煤焦油輕質(zhì)組分制對二甲

苯、中質(zhì)組分制高品質(zhì)航空煤油和柴油、重質(zhì)組分制特種油品的分

質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)，開展百萬噸級工業(yè)示范。研究中低溫煤焦油提取精酚、

吡啶、咔唑等高附加值精細化工產(chǎn)品技術(shù)。建設(shè)50萬噸/年中低溫

煤焦油全餾分加氫制芳烴和環(huán)烷基油工業(yè)化示范工程。

4.半焦綜合利用技術(shù)。研究半焦在民用散燒、工業(yè)鍋爐、冶金、

氣化、發(fā)電等方面的高效清潔利用技術(shù)，完成清潔高效的民用爐灶

和工業(yè)窯爐燃燒試驗、示范及推廣；完成半焦用于燒結(jié)、高爐噴吹、

大型化氣流床和固定床氣化、粉煤爐和循環(huán)流化床鍋爐工業(yè)化試

驗、示范及推廣。

5.超清潔油品和特種油品技術(shù)。研發(fā)溫和反應(yīng)條件下的新一代

煤直接液化技術(shù)、高溫費托合成等新型煤間接液化技術(shù)；開發(fā)超清

潔汽柴油以及軍用柴油、大比重航空煤油、火箭柴油等特種油品生

產(chǎn)技術(shù)；研究煤衍生油預(yù)處理、芳香化合物提取、分離及深加工技

術(shù)。加強煤直接液化與間接液化、高溫費托合成與低溫費托合成的

優(yōu)化集成，完成百萬噸級工業(yè)示范。

6.煤制清潔燃氣關(guān)鍵技術(shù)。開發(fā)煤經(jīng)合成氣完全甲烷化制天然

氣成套工藝技術(shù)，開展10億方/年工業(yè)示范。研究煤氣化與變換、

甲烷化的耦合集成技術(shù)，探索一步法煤制天然氣技術(shù)。開發(fā)新一代

氫氣分離技術(shù)，中小型潔凈煤氣化制工業(yè)燃氣成套技術(shù)。

7.新一代煤制化學品技術(shù)。研發(fā)新型的氨、甲醇、煤制烯烴、

煤制乙二醇合成技術(shù)和催化劑；突破甲醇制芳烴、石腦油與甲醇聯(lián)

15

合制烯烴、二甲醚羰基化/乙酸甲酯加氫制乙醇、合成氣制高碳伯

醇、煤制聚甲氧基二甲醚、甲醇甲苯烷基化制對二甲苯、煤氧熱法

制電石等技術(shù)，并開展大型工業(yè)示范。探索合成氣一步法制烯烴、

乙醇等技術(shù)。開展煤制化學品高效催化劑研發(fā)、放大與工業(yè)制備，

設(shè)計制造配套的大型工業(yè)反應(yīng)器及其他關(guān)鍵設(shè)備。

8.煤油共煉技術(shù)。研究煤油共煉協(xié)同反應(yīng)機理、原料匹配性調(diào)

控技術(shù)，以及新一代高活性、高分散性催化劑制備技術(shù)；開發(fā)定向

轉(zhuǎn)化生產(chǎn)清潔油品、特種油品和芳烴技術(shù)；自主研制單臺150萬噸

/年大型漿態(tài)床加氫反應(yīng)器、新型高壓差減壓閥、高壓油煤漿輸送

泵等關(guān)鍵裝備；研發(fā)含油殘渣高效綜合利用技術(shù)。

9.煤化工耦合集成技術(shù)。研發(fā)煤與生物質(zhì)和垃圾共氣化、煤化

工制（用）氫系統(tǒng)與風電（太陽能）制氫集成、煤化工與可再生能

源電力儲能和調(diào)峰集成、煤化工與整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電集成、

煤化工與燃料電池發(fā)電集成、煤化工與二氧化碳捕集、利用與封存

集成等關(guān)鍵技術(shù)。

10.高有機、高鹽煤化工廢水近零排放技術(shù)。開發(fā)典型污染物

高效預(yù)處理、可生化性改善、去除特征污染物酚及雜環(huán)類和氨氮等

高有機廢水近零排放關(guān)鍵技術(shù)；開發(fā)包括臭氧催化氧化的深度處理

技術(shù)及濃鹽水分離、蒸發(fā)結(jié)晶組合技術(shù)；研究廢水處理各項技術(shù)的

優(yōu)化組合，完善單質(zhì)結(jié)晶鹽分離流程和結(jié)晶鹽利用，開展廢水近零

排放技術(shù)優(yōu)化和工業(yè)示范。進一步研發(fā)基于新概念、新原理、新路

線的煤化工廢水全循環(huán)利用“零排放”技術(shù)。

16

11.700℃等級鎳基合金耐熱材料生產(chǎn)和關(guān)鍵高溫部件制造技

術(shù)，以及主機和關(guān)鍵輔機制造技術(shù)。研發(fā)700℃鎳基合金高溫材料

生產(chǎn)和加工技術(shù)，耐熱材料大型鑄件、鍛件的加工制造技術(shù)，高溫

部件焊接材料、焊接工藝及高溫材料的檢驗技術(shù)等；研究700℃機

組主輔機關(guān)鍵部件加工制造技術(shù)；研發(fā)700℃超超臨界發(fā)電機組鍋

爐、汽輪機及關(guān)鍵輔機和閥門國產(chǎn)化制造技術(shù)。

12.新型煤基發(fā)電技術(shù)。研究600MW及以上容量機組褐煤預(yù)干

燥及水回收高效褐煤發(fā)電集成及設(shè)備開發(fā)技術(shù)，實現(xiàn)在600MW等

級或以上容量機組褐煤高效發(fā)電集成技術(shù)的工程應(yīng)用；研發(fā)

1000MW等級超超臨界褐煤鍋爐配套風扇磨煤機設(shè)計制造技術(shù)。研

究并掌握全燃準東煤鍋爐燃燒技術(shù)，建設(shè)示范工程。

13.多污染物（SO2、NOx、Hg等）一體化脫除技術(shù)。研發(fā)自

主知識產(chǎn)權(quán)的多污染物（SO2、NOx、Hg等）一體化脫除技術(shù)，包

括研發(fā)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、氧化工藝與設(shè)備、以及高效催化劑等，研發(fā)多污染物一體化

脫除技術(shù)工藝關(guān)鍵裝置設(shè)計與制造技術(shù)，研究工藝流程優(yōu)化技術(shù)

等。

14.煤電技術(shù)探索。重點探索研究基于富氧燃燒的超臨界二氧

化碳布雷頓循環(huán)發(fā)電及碳捕集技術(shù)、整體煤氣化燃料電池聯(lián)合循環(huán)

（IGFC-CC）發(fā)電技術(shù)，以及磁流體發(fā)電聯(lián)合循環(huán)（MHD-CC）發(fā)

電技術(shù)。

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四、二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)創(chuàng)新

（一）戰(zhàn)略方向

1.CO2的大規(guī)模、低能耗捕集。重點在燃燒后CO2捕集上實現(xiàn)

重大突破，并積極在燃燒前CO2捕集及富氧燃燒等方面開展研發(fā)與

攻關(guān)。

2.CO2的大規(guī)模資源化利用。重點在CO2的驅(qū)油、驅(qū)氣、驅(qū)水

及CO2的礦化發(fā)電和生物化工規(guī)?；玫确矫骈_展研發(fā)與攻關(guān)。

3.CO2的安全可靠的封存、監(jiān)測及運輸。重點在封存機理、適

合我國地質(zhì)特點的封存理論和工程技術(shù)體系建設(shè)、全流程的監(jiān)測和

預(yù)測（警）、安全高效的CO2長管道運輸及管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計等方面開

展研發(fā)與攻關(guān)。

（二）創(chuàng)新目標

1.2020年目標。突破低能耗捕集關(guān)鍵材料和工藝，驗證基于

IGCC系統(tǒng)的CCUS技術(shù)，初步掌握富氧燃燒系統(tǒng)的放大規(guī)律和設(shè)

計方法。集成、配套和完善CO2綜合利用與封存的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，初

步建成涵蓋石油、化工、電力、煤炭和生物工程等的CCUS技術(shù)示

范工程。建立封存的監(jiān)測、核證和計量系統(tǒng)，形成安全環(huán)保評價標

準；突破CO2長距離安全運輸技術(shù)。建成百萬噸級全流程CCUS技

術(shù)示范工程。

2.2030年目標。燃燒后捕集材料和工藝獲得革命性進展，建成

基于IGCC系統(tǒng)的全流量CO2捕集示范工程，實現(xiàn)大規(guī)模富氧燃燒

系統(tǒng)長時間穩(wěn)定運行。構(gòu)建涵蓋石油、化工、電力、煤炭和生物工

18

二氧化碳捕集、利用與封存技術(shù)創(chuàng)新路線圖

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程等的CCUS技術(shù)產(chǎn)業(yè)項目集群。建立系統(tǒng)的CO2地質(zhì)封存技術(shù)規(guī)

范和安全保障體系，掌握CO2長距離安全運輸技術(shù)。商業(yè)化碳捕集

和封存技術(shù)在煤電機組得到應(yīng)用。

3.2050年展望。革命性捕集技術(shù)得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，CO2減排成

本較2015年降低60%以上，經(jīng)濟安全的CO2捕集和封存技術(shù)發(fā)展

成熟；全流量的CCUS系統(tǒng)在電力、煤炭、化工、礦物加工等系統(tǒng)

實現(xiàn)覆蓋性、常規(guī)性應(yīng)用。

（三）創(chuàng)新行動

1.新一代大規(guī)模低能耗CO2捕集技術(shù)。研究新型高效CO2吸

收（附）劑和材料，以及氣、液二次污染物控制技術(shù)；研究新型捕

集工藝及設(shè)備放大技術(shù)、吸收和再生過程強化技術(shù)、捕集系統(tǒng)與發(fā)

電系統(tǒng)耦合集成技術(shù)，開發(fā)核心專有設(shè)備；研究CO2與細微顆粒物、

SO2等污染物的協(xié)同脫除技術(shù)。

2.基于IGCC系統(tǒng)的CO2捕集技術(shù)。研發(fā)新型吸附材料和膜分

離材料、低能耗CO2吸收（附）劑、合成氣的高效變換技術(shù)和凈化

技術(shù)、碳捕集與富氫氣體燃燒技術(shù)、新型化學鏈氣化技術(shù)；研究基

于IGCC的CO2捕集系統(tǒng)集成優(yōu)化技術(shù)。

3.大容量富氧燃燒鍋爐關(guān)鍵技術(shù)。研究大容量富氧燃燒系統(tǒng)放

大技術(shù)、大容量富氧燃燒鍋爐設(shè)計計算方法及工程放大規(guī)律、富氧

燃燒用大型空分與鍋爐系統(tǒng)動態(tài)匹配技術(shù)，研發(fā)適合于富氧燃燒煙

氣特點的壓縮純化技術(shù)（含酸性氣體協(xié)同處理），以及富氧燃燒全

廠系統(tǒng)動態(tài)特性、調(diào)節(jié)控制、節(jié)能（水）等技術(shù)。

20

4.CO2驅(qū)油利用與封存技術(shù)。開發(fā)特殊油氣藏CO2驅(qū)油技術(shù)，

研究CO2與典型油藏混相機理，發(fā)展油藏多相多組分相態(tài)理論，開

發(fā)適合驅(qū)油封存的調(diào)剖技術(shù)、混相促進技術(shù)、大規(guī)模驅(qū)油封存場地

穩(wěn)定性評價與控制技術(shù)，開發(fā)CO2驅(qū)油與封存的動態(tài)跟蹤與調(diào)控技

術(shù)，優(yōu)化油藏開采方案及相關(guān)配套監(jiān)測方案。研究CO2/油/水多相

滲流及油氣藏CO2封存機理，發(fā)展封存潛力評價、CO2驅(qū)油與封存

協(xié)同優(yōu)化方法。

5.CO2驅(qū)煤層氣與封存技術(shù)。研究低滲軟煤的流固耦合作用理

論，深化驅(qū)煤層氣CO2封存潛力的評估方法；突破并驗證適合深度

1000米以上、滲透系數(shù)1mD以下煤層中驅(qū)煤層氣的注入性增強技

術(shù)；開發(fā)適合于吸附態(tài)CO2的監(jiān)測技術(shù)，形成并驗證驅(qū)煤層氣監(jiān)測

技術(shù)體系。

6.CO2驅(qū)水利用與封存技術(shù)。研究封存與驅(qū)水相互作用規(guī)律，

提出驅(qū)水利用的潛力評價方法與選址準則，并應(yīng)用于典型盆地的目

標區(qū)圈定；提出安全性、穩(wěn)定性評價方法，開發(fā)封存與產(chǎn)水協(xié)同優(yōu)

化模型，構(gòu)筑驅(qū)水利用全流程系統(tǒng)工藝。

7.CO2礦物轉(zhuǎn)化、固定和利用技術(shù)。針對鋼鐵、化工等過程產(chǎn)

生的大量工業(yè)固廢，結(jié)合我國豐富的鉀長石等天然礦物質(zhì)，研發(fā)工

業(yè)固廢和典型鈣鎂基天然礦物中CO2礦化的高選擇性產(chǎn)品分離技

術(shù)，形成多級多相反應(yīng)與分離一體化大型裝備，實現(xiàn)礦渣的高效綜

合利用。

8.CO2礦化發(fā)電技術(shù)。利用大規(guī)模工業(yè)堿性固廢、天然堿性礦

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物礦化CO2發(fā)電并聯(lián)產(chǎn)化學品，研究CO2礦化電池（CMC）的化

學反應(yīng)過程、催化材料及傳輸機制，有效利用礦化反應(yīng)低位化學能

發(fā)電；研究CO2礦化電池的工程放大技術(shù)，形成可商業(yè)化電池堆；

研發(fā)燃煤電廠低濃度煙氣CO2直接礦化發(fā)電技術(shù)，以及純堿、鎂鹽、

硅氧化物等化工加工過程中應(yīng)用CO2礦化電池發(fā)電的耦合技術(shù)。

9.CO2化學轉(zhuǎn)化利用技術(shù)。研發(fā)CO2與甲烷重整制備合成氣技

術(shù)，研究CO2與氫氣制液體燃料、甲醇、碳酸酯、丙烯酸等高值化

學品及可降解塑料的高效催化劑和專屬反應(yīng)器的放大技術(shù)，研究并

驗證光/電、光/熱的CO2轉(zhuǎn)化技術(shù)、電解水與CO2還原耦合的電能

和化學能循環(huán)利用技術(shù)。

10.CO2生物轉(zhuǎn)化利用技術(shù)。研發(fā)高效低成本的固碳優(yōu)良藻類

（菌種）的大規(guī)模培育及高效生物光反應(yīng)器放大技術(shù)，研究CO2微

藻土壤改良、制備生物柴油和化學品、CO2氣肥等技術(shù)。探索微藻

基因工程改良前沿技術(shù)。

11.CO2安全可靠封存與監(jiān)測及運輸技術(shù)。研究地質(zhì)封存機理、

長期運移規(guī)律及預(yù)測方法，以及封存地質(zhì)學理論與場地選址方法；

開發(fā)注入過程和關(guān)井后的長期監(jiān)測、風險預(yù)測、預(yù)警與應(yīng)急管理技

術(shù)與方法，以及長壽命井下設(shè)備與工程材料；研究CO2有效封存的

計量和驗證方法。研究長距離大輸量CO2運輸?shù)墓艿牢p傷監(jiān)測和

止裂及自封堵技術(shù)、管線泄漏檢（監(jiān)）測技術(shù)、沿線高后果區(qū)智能

報警技術(shù)。

12.建設(shè)百萬噸級碳捕集利用和封存系統(tǒng)示范工程。完成燃燒后

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CO2捕集技術(shù)的放大研究、脫碳工程與電廠系統(tǒng)的工程化集成技術(shù)

研究；建設(shè)百萬噸級大型CO2捕集系統(tǒng)示范工程，配合開展百萬噸

級CO2驅(qū)油和封存的協(xié)同優(yōu)化，保證封存的長期安全性。

五、先進核能技術(shù)創(chuàng)新

（一）戰(zhàn)略方向

1.核能資源勘探開發(fā)利用。重點在深部鈾資源勘探開發(fā)理論、

新一代高效智能化地浸采鈾，以及非常規(guī)鈾資源（主要包括黑色巖

系型及海水中的鈾資源等）開發(fā)利用等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。

2.先進核燃料元件。重點在自主先進壓水堆核燃料元件示范及

推廣應(yīng)用、更高安全性及可靠性和經(jīng)濟性的壓水堆燃料元件自主開

發(fā)、先進燃料技術(shù)體系完善，以及智能制造在核燃料設(shè)計制造領(lǐng)域

應(yīng)用等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。

3.新一代反應(yīng)堆。重點在快堆及先進模塊化小型堆示范工程建

設(shè)、先進核燃料循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)建、超高溫氣冷堆關(guān)鍵技術(shù)裝備及配套

用熱工藝，以及新一代反應(yīng)堆的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)等方面開展研

發(fā)與攻關(guān)。

4.聚變堆。重點在ITER的設(shè)計和建造、堆芯物理和聚變堆工

程技術(shù)、聚變工程技術(shù)試驗平臺（FETP）自主設(shè)計建造，以及大型

托卡馬克聚變堆裝置設(shè)計、建造和運行等方面開展研發(fā)與攻關(guān)。

（二）創(chuàng)新目標

1.2020年目標。在核能資源勘探開發(fā)利用方面，創(chuàng)新深部鈾成

礦理論，實用性綜合勘查深度達到1500米。實現(xiàn)埋深800米以內(nèi)

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先進核能技術(shù)創(chuàng)新路線圖

深層深部鈾資源“天空地深”一體化探測技術(shù)與裝備研制