5月31日,內(nèi)蒙古自治區(qū)科技廳發(fā)布2022年內(nèi)蒙古自治區(qū)“雙碳”科技創(chuàng)新重大示范工程“揭榜掛帥” 項目第一批技術(shù)榜單,此次發(fā)布的自治區(qū)“雙碳”領(lǐng)域的“揭榜掛帥” 項目榜單共有12個科技創(chuàng)新重大示范工程項目,涉及支持資金近1.5億元。其中氫能項目有6個,涉及支持資金7000萬元。
6個項目分別為:高寒環(huán)境下重卡用大功率長壽命石墨板電堆技術(shù)開發(fā)、質(zhì)子交換膜燃料電池與氫基內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用、氫燃料電池重卡開發(fā)與示范、二氧化碳加綠氫制甲醇技術(shù)開發(fā)與示范、氫基熔融還原技術(shù)研發(fā)與工業(yè)示范、雙還原劑低碳富氫冶金技術(shù)開發(fā)與示范。
1.項目名稱:高寒環(huán)境下重卡用大功率長壽命石墨板電堆技術(shù)開發(fā)
項目需求:圍繞高寒環(huán)境下重卡的重載應(yīng)用、高可靠性、活化時間等方面急需解決的技術(shù)問題,通過攻破電堆性能、低溫啟動、高壽命、低制造成本等關(guān)鍵核心技術(shù),開展重卡用大功率電堆性能提升、低溫啟動、長壽命安全可靠性驗證及快速活化等方面研究,并在氫能重卡上推廣示范,促進(jìn)氫能燃料電池在重載領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
預(yù)期目標(biāo):
一年目標(biāo):電堆輸出功率≥120kw,性能≥2.0A/0.6V,功率密度≥3.8kw/L,低溫啟動-30℃,壽命>10000h,活化時間<3h。
三年目標(biāo):電堆輸出功率≥150kw,性能≥2.0A/0.65V,功率密度≥4.5kw/L,低溫啟動-35℃,壽命>20000h,活化時間<2h,重卡裝車推廣示范超過100輛。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1000萬元
2.項目名稱:質(zhì)子交換膜燃料電池與氫基內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用
項目需求:圍繞分布式氫能供電設(shè)備的高效靈活電源領(lǐng)域存在的關(guān)鍵技術(shù)問題,開展單一現(xiàn)場氫基燃料(醇、摻氫天然氣等)的在線改質(zhì)、富氫/純氫燃燒與循環(huán)調(diào)控技術(shù)及其內(nèi)燃機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究,開展燃料電池系統(tǒng)—內(nèi)燃機(jī)能量耦合機(jī)制及核心器件研究、現(xiàn)場氫源—燃料電池—氫內(nèi)燃機(jī)全系統(tǒng)聯(lián)合熱力循環(huán)設(shè)計及建模仿真技術(shù)研究、發(fā)電系統(tǒng)各單元內(nèi)部狀態(tài)識別及動態(tài)工況調(diào)控技術(shù)研究,開展質(zhì)子交換膜燃料電池—氫基內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)測試及示范,促進(jìn)質(zhì)子交換膜燃料電池—氫基內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新。
預(yù)期目標(biāo):質(zhì)子交換膜燃料電池—氫基內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng),質(zhì)子交換膜燃料電池單個模塊發(fā)電額定功率≥60千瓦、氫基內(nèi)燃機(jī)發(fā)電額定功率≥150千瓦、總功率≥180千瓦,發(fā)電效率≥43.5%,0%~100%負(fù)荷響應(yīng)時間≤1分鐘,連續(xù)運行≥500小時;開發(fā)燃料電池—熱機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計仿真軟件 1 套,滿足質(zhì)子膜燃料電池—氫內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)模擬與仿真需求,模型預(yù)測燃料電池性能與實驗結(jié)果誤差≤10%。
一年目標(biāo):研制氫基燃料制氫系統(tǒng)樣機(jī),研制質(zhì)子交換膜燃料電池樣機(jī),氫機(jī)內(nèi)燃機(jī)成功點火并獲得關(guān)鍵性能參數(shù)。
三年目標(biāo):質(zhì)子交換膜燃料電池—氫基內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng),質(zhì)子交換膜燃料電池單個模塊發(fā)電額定功率≥60千瓦、氫基內(nèi)燃機(jī)發(fā)電額定功率≥150千瓦、總功率≥180千瓦、發(fā)電效率≥43.5%、0%-100%負(fù)荷響應(yīng)時間≤1分鐘、連續(xù)運行≥500小時;開發(fā)燃料電池—熱機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計仿真軟件 1 套,滿足質(zhì)子膜燃料電池—氫內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)模擬與仿真需求,模型預(yù)測燃料電池性能與實驗結(jié)果誤差≤10%。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1500萬元
3.項目名稱:氫燃料電池重卡開發(fā)與示范
項目需求:針對氫燃料動力卡車整車匹配及能量控制技術(shù)瓶頸,開發(fā)氫燃料重卡。圍繞該領(lǐng)域存在的供氫系統(tǒng)氣壓較低、燃料電池系統(tǒng)功率較小且成本過高、低溫環(huán)境適應(yīng)性不強等急需解決的問題,通過攻破氫燃料商用車底盤一體化技術(shù)、冷啟動技術(shù)、整車能量控制技術(shù)、燃料電池系統(tǒng)控制策略優(yōu)化及整車測試驗證等關(guān)鍵核心技術(shù),開展氫燃料重卡系統(tǒng)集成和氫燃料電池系統(tǒng)技術(shù)研究與示范,促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)及氫能應(yīng)用等方面的發(fā)展。
預(yù)期目標(biāo):
一年目標(biāo):額定功率≥120kW;峰值功率下,質(zhì)量功率密度≥300W/KG、體積功率密度≥400W/L;最高效率≥50%,額定效率≥40%;系統(tǒng)最高工作溫度≥75℃;3000米海拔額定功率損失不超過30%;5000小時工況循環(huán)測試后額定功率下效率衰減≤10%;平均無故障運行時間≥500h。
三年目標(biāo):額定功率≥300kW;峰值功率下,質(zhì)量功率密度≥550W/KG、體積功率密度≥600W/L;最高效率≥60%,額定效率≥50%;系統(tǒng)最高工作溫度≥95℃ ,實現(xiàn)-40℃儲存與-30℃低溫自啟動;3000米海拔額定功率損失不超過20%;5000h工況循環(huán)測試后額定功率下效率衰減≤5%;平均無故障運行時間≥1000h;批量化產(chǎn)能≥10000臺/年。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1500萬元
4.項目名稱:二氧化碳加綠氫制甲醇技術(shù)開發(fā)與示范
項目需求:圍繞解決風(fēng)光發(fā)電不穩(wěn)定性、電解水槽電解效率較低、功率可調(diào)范圍較小、綠氫成本高、工業(yè)化推廣緩慢等問題,通過大規(guī)模風(fēng)光制氫、穩(wěn)態(tài)供氫系統(tǒng)優(yōu)化配置和高效堿性電解水制氫裝置大型化研究,提升電解槽單槽規(guī)模,降低直流電耗,大幅度降低綠氫成本,實現(xiàn)穩(wěn)定供氫。通過大規(guī)模CO2加綠氫制甲醇關(guān)鍵技術(shù)研究示范,實現(xiàn)10萬噸級CO2加綠氫制甲醇工業(yè)化運行,為百萬噸級CO2加綠氫制甲醇工業(yè)化積累寶貴科學(xué)數(shù)據(jù)。
預(yù)期目標(biāo):供氫穩(wěn)定度達(dá)到80%-100%;電解槽額定產(chǎn)氫量≥1500Nm3/h,直流電耗≤4.3KWh/Nm3H2,電解槽效率≥82%,設(shè)備運行壓力可調(diào)范圍0.8MPa~1.6MPa,功率可調(diào)范圍20%~110%;CO2總轉(zhuǎn)化率≥90%,甲醇總選擇性≥95%,催化劑穩(wěn)定運行時間≥5000h,單塔規(guī)?!?0萬噸。
一年目標(biāo):提升CO2加氫制甲醇催化劑性能,CO2單程轉(zhuǎn)化率≥15%,甲醇單程選擇性≥90%,催化劑穩(wěn)定性超過3000h;完成10萬噸/年CO2加氫制甲醇工藝包。
三年目標(biāo):完成CO2加氫制甲醇催化劑噸級放大制備,CO2單程轉(zhuǎn)化率≥15%,甲醇單程選擇性≥90%,催化劑穩(wěn)定性超過5000h;研制完成大功率電解槽,電解槽額定產(chǎn)氫量≥1500Nm3H2/h,直流電耗≤4.3KWh/Nm3H2。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1000萬元
5.項目名稱:氫基熔融還原技術(shù)研發(fā)與工業(yè)示范
項目需求:圍繞解決熔融還原工藝替代傳統(tǒng)高爐工藝、氫冶金替代碳冶金等關(guān)鍵核心技術(shù)問題,攻克解決噴氫利用率等關(guān)鍵核心技術(shù),提升設(shè)備、工藝穩(wěn)定性。開展氫基熔融還原的基礎(chǔ)理論研究,研究富氫氣體高效還原、氫碳耦合反應(yīng)機(jī)理、氫在熔融鐵氧化物中的行為,研究噴煤和噴氫的最佳比例、噴氫理論極限和最經(jīng)濟(jì)噴氫極限。研發(fā)用于風(fēng)電、軌道交通、核電等高端裝備制造需要的高純鑄造生鐵。開發(fā)氫基熔融還原成套工藝及裝備,完成工程示范,開發(fā)新一代具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的氫基熔融還原低碳煉鐵技術(shù),促進(jìn)鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展。
預(yù)期目標(biāo):
一年目標(biāo):建成不低于30萬噸/年富氫氣體熔融還原示范生產(chǎn)線。實現(xiàn)示范生產(chǎn)線年作業(yè)率80%以上,進(jìn)行噴氫工業(yè)化實驗。生產(chǎn)符合C1、C2行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的鑄造用高純生鐵,產(chǎn)品合格率≥95%。
三年目標(biāo):CISP工藝能耗指標(biāo)≤450 kgce/t,低于傳統(tǒng)高爐工藝能耗工序480kgce/t的先進(jìn)值。實現(xiàn)噴氫量1萬噸/年,同比減碳11.2萬噸,氫氣參與還原利用率≥45%。形成氫基熔融還原穩(wěn)定生產(chǎn)高純生鐵成套工藝技術(shù)路線,形成1-2項氫基熔融還原成套關(guān)鍵技術(shù)與裝備,建立完整的氫冶金熔融還原理論體系。實現(xiàn)一套工業(yè)化生產(chǎn)線的推廣。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1000萬元
6.項目名稱:雙還原劑低碳富氫冶金技術(shù)開發(fā)與示范
項目需求:圍繞高性能鋼材制備基材短缺、現(xiàn)有工藝存在的環(huán)境問題及我國鋼鐵短流程發(fā)展面臨的直接還原鐵和廢鋼缺口大等急需解決的問題,攻破氣固雙還原制備高品質(zhì)金屬化球團(tuán)工藝、熱裝熱送節(jié)能技術(shù)應(yīng)用、清潔生物質(zhì)能源應(yīng)用等關(guān)鍵核心技術(shù)。開展氫還原條件下,原料氧化球團(tuán)品位及性能、還原劑、還原溫度、還原時間等主要參數(shù)對球團(tuán)還原性的影響研究;開展氫還原反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝控制技術(shù)研究,對氫冶金新流程關(guān)鍵反應(yīng)器及裝備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計;開展新工藝尾氣回收與余熱綜合利用研究、全流程系統(tǒng)能效計算、資源利用及綠色產(chǎn)品評價;開展基于清潔能源雙還原劑富氫冶金新工藝流程設(shè)計、清潔能源雙還原劑低碳富氫冶金技術(shù)集成研究與示范,促進(jìn)超純凈鋼基礎(chǔ)材料高端產(chǎn)品制備技術(shù)、低碳冶金技術(shù)等方面的發(fā)展。
預(yù)期目標(biāo):
一年目標(biāo):完成全流程主要工藝開發(fā)、氫還原反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝控制技術(shù)研究、氫冶金新流程關(guān)鍵反應(yīng)器及裝備設(shè)計、基于清潔能源雙還原劑富氫冶金新工藝流程工廠設(shè)計、應(yīng)用示范和工程試生產(chǎn)。金屬化率≥94%;金屬化球團(tuán)產(chǎn)品:C≤0.5%、S≤0.02。
三年目標(biāo):完成氫冶金新流程關(guān)鍵反應(yīng)器及裝備優(yōu)化、新工藝尾氣回收與余熱綜合利用、全流程系統(tǒng)能效計算、資源利用及綠色產(chǎn)品評價;完成年產(chǎn)32萬噸清潔能源雙還原劑富氫冶金技術(shù)應(yīng)用示范工程建設(shè)與優(yōu)化。金屬化率≥94%;金屬化球團(tuán)產(chǎn)品:C≤0.5%、S≤0.02;項目能耗≤400 kgce/t,碳排放降低40-60%;回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)效率提升20%,達(dá)到臺時產(chǎn)量≥22.5t/h;窯內(nèi)煤氣利用率≥35%。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1000萬元
原文如下:
內(nèi)蒙古自治區(qū)“雙碳”科技創(chuàng)新重大示范工程“揭榜掛帥”項目第一批技術(shù)榜單
內(nèi)蒙古自治區(qū)科學(xué)技術(shù)廳
2022年5月
一、項目名稱:新型電力系統(tǒng)“網(wǎng)源荷儲”關(guān)鍵調(diào)度技術(shù)研究及其示范應(yīng)用
項目需求:為滿足新型電力系統(tǒng)要求,通過開展新型電力系統(tǒng)“網(wǎng)源荷儲”關(guān)鍵調(diào)度技術(shù)研究及其示范應(yīng)用,充分挖掘靈活調(diào)節(jié)資源,實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)安全、靈活、高效運行。具體包括:需求側(cè)響應(yīng)和負(fù)荷控制管理工作機(jī)制研究,并建立自動功率控制分級體系;基于適應(yīng)多元化多場景的新型儲能調(diào)度策略與優(yōu)化控制技術(shù)研究;新能源多場站短路比提升措施及安全控制技術(shù)研究;數(shù)值天氣預(yù)報高頻更新與供電能力多尺度評估預(yù)測技術(shù);依托市場機(jī)制實現(xiàn)多時間尺度網(wǎng)源荷儲協(xié)同優(yōu)化;形成“網(wǎng)源荷儲”良性互動、協(xié)調(diào)發(fā)展、安全可靠的新型電力系統(tǒng)調(diào)度技術(shù)研究及示范運行。
預(yù)期目標(biāo):
一年目標(biāo):新能源并網(wǎng)點多場站短路比大于2.0,升壓站主變低壓側(cè)多場站短路比大于1.5;數(shù)值天氣預(yù)報日內(nèi)更新次數(shù)不少于4次,風(fēng)電/光伏日內(nèi)4-24小時的預(yù)測精度達(dá)到90%以上。
三年目標(biāo):系統(tǒng)負(fù)荷控制能力達(dá)到本地區(qū)最大負(fù)荷的7%以上;實現(xiàn)全網(wǎng)250萬千瓦以上*2小時儲能集中監(jiān)控;新型電力系統(tǒng)“網(wǎng)源荷儲”協(xié)調(diào)調(diào)度技術(shù)的控制決策時間不大于60秒、控制決策周期不大于10分鐘。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1200萬元
二、項目名稱:規(guī)?;妱悠嚦浞烹娕c電網(wǎng)多層級互動技術(shù)研究和示范應(yīng)用
項目需求:圍繞目前配電網(wǎng)資源及運行技術(shù)難以支撐電動汽車規(guī)?;l(fā)展、電動汽車充放電難以納入電網(wǎng)運行調(diào)控、靈活性資源難以為新型電力系統(tǒng)有效利用等急需解決的問題,通過攻破配電臺區(qū)電動汽車充放電與常規(guī)負(fù)荷協(xié)同調(diào)控并支撐電能質(zhì)量提升、電動汽車充放電可調(diào)度資源精準(zhǔn)預(yù)測與聚合調(diào)控等核心技術(shù),開展電動汽車同配電臺區(qū)及分布式資源協(xié)同管控、規(guī)?;妱悠嚺c電網(wǎng)多時空尺度友好互動等方面的研究示范,促進(jìn)道路交通電動化和電力來源綠色化協(xié)同發(fā)展。
預(yù)期目標(biāo):
一年目標(biāo):完成電動汽車充放電靈活性資源精準(zhǔn)預(yù)測方法和調(diào)控策略研究,完成電動汽車和配電網(wǎng)、主網(wǎng)多層級友好互動框架設(shè)計,確定示范應(yīng)用場景。
三年目標(biāo):研發(fā)電動汽車充放電和配電臺區(qū)及分布式資源協(xié)同管控終端,管控能力超過1兆瓦;管控終端在10個以上配電臺區(qū)示范應(yīng)用,實現(xiàn)充電報裝容量提升1倍以上,配變安全和電能質(zhì)量不低于無充電設(shè)施時的水平;研發(fā)充放電資源聚合管控平臺及電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)充放電資源管控模塊,充放電終端接入能力超過30000個;開展充放電聚合調(diào)控示范應(yīng)用,納入調(diào)控的充放電容量達(dá)到50兆瓦,分鐘級響應(yīng)能力達(dá)到±10兆瓦,至少1個充放電場站實現(xiàn)AGC閉環(huán)控制。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1200萬元
三、項目名稱:“源網(wǎng)荷儲”功率路由器關(guān)鍵裝備研制與示范應(yīng)用
項目需求:面向“雙碳”背景下新型電力系統(tǒng)發(fā)展需求,針對工業(yè)園區(qū)分布式新能源發(fā)電利用率不高的問題,通過突破高效率大容量多端口功率路由器關(guān)鍵裝備研制、“源網(wǎng)荷儲”多元素功率優(yōu)化協(xié)調(diào)控制等關(guān)鍵核心技術(shù),開展“源網(wǎng)荷儲”功率路由器系統(tǒng)架構(gòu)研究、中壓大容量關(guān)鍵裝備研制、系統(tǒng)控制與保護(hù)策略研究、系統(tǒng)集成與示范運行,促進(jìn)工業(yè)園區(qū)負(fù)荷清潔電能替代和新能源就近高比例消納等方面的發(fā)展。
預(yù)期目標(biāo):
一年目標(biāo):完成基于功率路由器的“源網(wǎng)荷儲”系統(tǒng)架構(gòu)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制保護(hù)策略研究,完成“源網(wǎng)荷儲”功率路由器關(guān)鍵裝備研制,具體指標(biāo)如下:功率路由器至少具備10kVac、10kVac、10kVdc、±750Vdc四個端口;兩個10kVac端口容量分別不小于6MW和3MW,并通過10kVdc端口合環(huán)互聯(lián);10kVdc和±750Vdc端口通過隔離型直流變壓器進(jìn)行互聯(lián),直流變壓器總?cè)萘俊?MW、單模塊功率≥1MW、運行效率≥97%,并采用國產(chǎn)化功率器件;±750Vdc端口配備固態(tài)直流斷路器,額定電壓750V、額定電流2kA、開斷電流≥10kA、開斷時間≤1ms、通態(tài)壓降≤1.5V。
三年目標(biāo):完成“源網(wǎng)荷儲”功率路由器系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試和示范工程建設(shè),實現(xiàn)不同交流配電區(qū)域在線互聯(lián)、高比例分布式新能源匯集、大容量儲能接入以及“源網(wǎng)荷儲”靈活互動,具體指標(biāo)如下:功率路由器±750Vdc端口至少接入1.4MW/2.8MWh能量型儲能、0.9MW/90kWh功率型儲能以及150kW光伏;接入功率路由器的分布式新能源棄電率為0,并且實現(xiàn)新能源發(fā)電100%就地消納。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1000萬元
四、項目名稱:適應(yīng)高海拔低溫型陸上大型國產(chǎn)化風(fēng)電機(jī)組研制
項目需求:圍繞國家重要能源基地建設(shè)需求,針對陸上大功率風(fēng)電機(jī)組運行外部環(huán)境、安裝運輸條件受限等急需解決的問題,通過攻破輕量化、高扭矩行星傳動鏈、整機(jī)模塊化設(shè)計以及場站級風(fēng)機(jī)群控制策略等關(guān)鍵核心技術(shù)研究,提出具有低度電成本的總體解決方案。開展風(fēng)資源與機(jī)型相匹配的經(jīng)濟(jì)性分析,基于結(jié)構(gòu)的動力學(xué)及工藝技術(shù)、傳動鏈技術(shù)研究,研制適應(yīng)陸上集群化大功率風(fēng)電機(jī)組,滿足相關(guān)國家技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求。促進(jìn)大型風(fēng)電裝備關(guān)鍵核心部件的國產(chǎn)化發(fā)展。
預(yù)期目標(biāo):
一年目標(biāo):完成陸上大功率風(fēng)電機(jī)組傳動、風(fēng)輪、機(jī)艙、塔筒、控制和電氣系統(tǒng)等關(guān)鍵核心部件的匹配設(shè)計和研發(fā),對葉片氣動翼型及材料進(jìn)行優(yōu)化,降低葉片重量,增加風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率,風(fēng)輪直徑≥165m。
三年目標(biāo):完成研制陸上大功率風(fēng)電機(jī)組整機(jī),風(fēng)電機(jī)組額定功率≥6MW,整機(jī)國產(chǎn)化率不低于95%;完成試運行及優(yōu)化,示范運行時間不少于6個月,機(jī)組滿足相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1500萬元
五、項目名稱:高效晶硅太陽電池研究及示范應(yīng)用
項目需求:面向大規(guī)模光伏發(fā)電對晶硅電池持續(xù)提高效率和降低成本的需求,開展大尺寸高效晶硅電池及其組件關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。通過高效晶硅電池結(jié)構(gòu)設(shè)計、圖形化和電池穩(wěn)定性及其控制技術(shù)研究,開發(fā)適用于高效晶硅電池的低損耗金屬化技術(shù)、新型組件互聯(lián)技術(shù)和高可靠性組件封裝技術(shù),通過高效率電池組件的研究與示范,促進(jìn)光電轉(zhuǎn)換效率的提升,降低光伏發(fā)電成本。
預(yù)期目標(biāo):
在高效晶硅電池的鈍化、低損耗金屬化技術(shù)及制備工藝方面實現(xiàn)突破,量產(chǎn)批次太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率平均不小于25.8%(面積不小于182×182 平方毫米);組件光電轉(zhuǎn)換效率平均不小于24%(組件不少于60 片電池),完成1-2個應(yīng)用場景示范。
一年目標(biāo):建成電池生產(chǎn)示范線,太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到24.5%以上。
三年目標(biāo):太陽電池量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到25.8%以上,組件光電轉(zhuǎn)換效率平均不小于24%,完成1-2個應(yīng)用場景示范。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1500萬元
六、項目名稱:高寒環(huán)境下重卡用大功率長壽命石墨板電堆技術(shù)開發(fā)
項目需求:圍繞高寒環(huán)境下重卡的重載應(yīng)用、高可靠性、活化時間等方面急需解決的技術(shù)問題,通過攻破電堆性能、低溫啟動、高壽命、低制造成本等關(guān)鍵核心技術(shù),開展重卡用大功率電堆性能提升、低溫啟動、長壽命安全可靠性驗證及快速活化等方面研究,并在氫能重卡上推廣示范,促進(jìn)氫能燃料電池在重載領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
預(yù)期目標(biāo):
一年目標(biāo):電堆輸出功率≥120kw,性能≥2.0A/0.6V,功率密度≥3.8kw/L,低溫啟動-30℃,壽命>10000h,活化時間<3h。
三年目標(biāo):電堆輸出功率≥150kw,性能≥2.0A/0.65V,功率密度≥4.5kw/L,低溫啟動-35℃,壽命>20000h,活化時間<2h,重卡裝車推廣示范超過100輛。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1000萬元
七、項目名稱:質(zhì)子交換膜燃料電池與氫基內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用
項目需求:圍繞分布式氫能供電設(shè)備的高效靈活電源領(lǐng)域存在的關(guān)鍵技術(shù)問題,開展單一現(xiàn)場氫基燃料(醇、摻氫天然氣等)的在線改質(zhì)、富氫/純氫燃燒與循環(huán)調(diào)控技術(shù)及其內(nèi)燃機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究,開展燃料電池系統(tǒng)—內(nèi)燃機(jī)能量耦合機(jī)制及核心器件研究、現(xiàn)場氫源—燃料電池—氫內(nèi)燃機(jī)全系統(tǒng)聯(lián)合熱力循環(huán)設(shè)計及建模仿真技術(shù)研究、發(fā)電系統(tǒng)各單元內(nèi)部狀態(tài)識別及動態(tài)工況調(diào)控技術(shù)研究,開展質(zhì)子交換膜燃料電池—氫基內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)測試及示范,促進(jìn)質(zhì)子交換膜燃料電池—氫基內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新。
預(yù)期目標(biāo):
質(zhì)子交換膜燃料電池—氫基內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng),質(zhì)子交換膜燃料電池單個模塊發(fā)電額定功率≥60千瓦、氫基內(nèi)燃機(jī)發(fā)電額定功率≥150千瓦、總功率≥180千瓦,發(fā)電效率≥43.5%,0%~100%負(fù)荷響應(yīng)時間≤1分鐘,連續(xù)運行≥500小時;開發(fā)燃料電池—熱機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計仿真軟件 1 套,滿足質(zhì)子膜燃料電池—氫內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)模擬與仿真需求,模型預(yù)測燃料電池性能與實驗結(jié)果誤差≤10%。
一年目標(biāo):研制氫基燃料制氫系統(tǒng)樣機(jī),研制質(zhì)子交換膜燃料電池樣機(jī),氫機(jī)內(nèi)燃機(jī)成功點火并獲得關(guān)鍵性能參數(shù)。
三年目標(biāo):質(zhì)子交換膜燃料電池—氫基內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng),質(zhì)子交換膜燃料電池單個模塊發(fā)電額定功率≥60千瓦、氫基內(nèi)燃機(jī)發(fā)電額定功率≥150千瓦、總功率≥180千瓦、發(fā)電效率≥43.5%、0%-100%負(fù)荷響應(yīng)時間≤1分鐘、連續(xù)運行≥500小時;開發(fā)燃料電池—熱機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計仿真軟件 1 套,滿足質(zhì)子膜燃料電池—氫內(nèi)燃機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)模擬與仿真需求,模型預(yù)測燃料電池性能與實驗結(jié)果誤差≤10%。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1500萬元
八、項目名稱:氫燃料電池重卡開發(fā)與示范
項目需求:針對氫燃料動力卡車整車匹配及能量控制技術(shù)瓶頸,開發(fā)氫燃料重卡。圍繞該領(lǐng)域存在的供氫系統(tǒng)氣壓較低、燃料電池系統(tǒng)功率較小且成本過高、低溫環(huán)境適應(yīng)性不強等急需解決的問題,通過攻破氫燃料商用車底盤一體化技術(shù)、冷啟動技術(shù)、整車能量控制技術(shù)、燃料電池系統(tǒng)控制策略優(yōu)化及整車測試驗證等關(guān)鍵核心技術(shù),開展氫燃料重卡系統(tǒng)集成和氫燃料電池系統(tǒng)技術(shù)研究與示范,促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)及氫能應(yīng)用等方面的發(fā)展。
預(yù)期目標(biāo):
一年目標(biāo):額定功率≥120kW;峰值功率下,質(zhì)量功率密度≥300W/KG、體積功率密度≥400W/L;最高效率≥50%,額定效率≥40%;系統(tǒng)最高工作溫度≥75℃;3000米海拔額定功率損失不超過30%;5000小時工況循環(huán)測試后額定功率下效率衰減≤10%;平均無故障運行時間≥500h。
三年目標(biāo):額定功率≥300kW;峰值功率下,質(zhì)量功率密度≥550W/KG、體積功率密度≥600W/L;最高效率≥60%,額定效率≥50%;系統(tǒng)最高工作溫度≥95℃ ,實現(xiàn)-40℃儲存與-30℃低溫自啟動;3000米海拔額定功率損失不超過20%;5000h工況循環(huán)測試后額定功率下效率衰減≤5%;平均無故障運行時間≥1000h;批量化產(chǎn)能≥10000臺/年。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1500萬元
九、項目名稱:二氧化碳加綠氫制甲醇技術(shù)開發(fā)與示范
項目需求:圍繞解決風(fēng)光發(fā)電不穩(wěn)定性、電解水槽電解效率較低、功率可調(diào)范圍較小、綠氫成本高、工業(yè)化推廣緩慢等問題,通過大規(guī)模風(fēng)光制氫、穩(wěn)態(tài)供氫系統(tǒng)優(yōu)化配置和高效堿性電解水制氫裝置大型化研究,提升電解槽單槽規(guī)模,降低直流電耗,大幅度降低綠氫成本,實現(xiàn)穩(wěn)定供氫。通過大規(guī)模CO2加綠氫制甲醇關(guān)鍵技術(shù)研究示范,實現(xiàn)10萬噸級CO2加綠氫制甲醇工業(yè)化運行,為百萬噸級CO2加綠氫制甲醇工業(yè)化積累寶貴科學(xué)數(shù)據(jù)。
預(yù)期目標(biāo):供氫穩(wěn)定度達(dá)到80%-100%;電解槽額定產(chǎn)氫量≥1500Nm3/h,直流電耗≤4.3KWh/Nm3H2,電解槽效率≥82%,設(shè)備運行壓力可調(diào)范圍0.8MPa~1.6MPa,功率可調(diào)范圍20%~110%;CO2總轉(zhuǎn)化率≥90%,甲醇總選擇性≥95%,催化劑穩(wěn)定運行時間≥5000h,單塔規(guī)?!?0萬噸。
一年目標(biāo):提升CO2加氫制甲醇催化劑性能,CO2單程轉(zhuǎn)化率≥15%,甲醇單程選擇性≥90%,催化劑穩(wěn)定性超過3000h;完成10萬噸/年CO2加氫制甲醇工藝包。
三年目標(biāo):完成CO2加氫制甲醇催化劑噸級放大制備,CO2單程轉(zhuǎn)化率≥15%,甲醇單程選擇性≥90%,催化劑穩(wěn)定性超過5000h;研制完成大功率電解槽,電解槽額定產(chǎn)氫量≥1500Nm3H2/h,直流電耗≤4.3KWh/Nm3H2。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1000萬元
十、項目名稱:碳化法鋼渣綜合利用技術(shù)研究及工業(yè)示范
項目需求:圍繞二氧化碳減排利用封存及鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的鋼渣利用問題,攻破碳化法鋼渣綜合利用核心技術(shù),研究利用鋼渣與工業(yè)副產(chǎn)二氧化碳生產(chǎn)高純碳酸鈣鎂及含鐵料產(chǎn)品的技術(shù),測試不同工況條件、不同粒度鋼渣中鈣鎂離子的浸出率,研究二氧化碳參與反應(yīng)的使用率以及產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域,開展碳化法鋼渣綜合利用技術(shù)研究及工業(yè)示范,實現(xiàn)資源綜合利用及鋼鐵企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的建立。
預(yù)期目標(biāo):
一年目標(biāo):開展碳化法鋼渣綜合利用核心技術(shù)研究,高純碳酸鈣鎂純度達(dá)到96%,含鐵料中鐵酸鈣成分為70%左右。
三年目標(biāo):完成技術(shù)研究及工業(yè)示范,碳酸鈣含量≥85%,碳酸鎂含量≥7%,高純碳酸鈣鎂純度達(dá)到98%以上;產(chǎn)品含鐵料中鐵酸鈣成分≥75%、TFe占比20~40%、SiO2占比10~20%、S≤1%、P≤2%;項目建成后可消耗鋼渣10萬噸/年,同時碳化(封存)二氧化碳2~4萬噸;實現(xiàn)廢棄物利用率100%。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1000萬元
十一、項目名稱:氫基熔融還原技術(shù)研發(fā)與工業(yè)示范
項目需求:圍繞解決熔融還原工藝替代傳統(tǒng)高爐工藝、氫冶金替代碳冶金等關(guān)鍵核心技術(shù)問題,攻克解決噴氫利用率等關(guān)鍵核心技術(shù),提升設(shè)備、工藝穩(wěn)定性。開展氫基熔融還原的基礎(chǔ)理論研究,研究富氫氣體高效還原、氫碳耦合反應(yīng)機(jī)理、氫在熔融鐵氧化物中的行為,研究噴煤和噴氫的最佳比例、噴氫理論極限和最經(jīng)濟(jì)噴氫極限。研發(fā)用于風(fēng)電、軌道交通、核電等高端裝備制造需要的高純鑄造生鐵。開發(fā)氫基熔融還原成套工藝及裝備,完成工程示范,開發(fā)新一代具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的氫基熔融還原低碳煉鐵技術(shù),促進(jìn)鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展。
預(yù)期目標(biāo):
一年目標(biāo):建成不低于30萬噸/年富氫氣體熔融還原示范生產(chǎn)線。實現(xiàn)示范生產(chǎn)線年作業(yè)率80%以上,進(jìn)行噴氫工業(yè)化實驗。生產(chǎn)符合C1、C2行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的鑄造用高純生鐵,產(chǎn)品合格率≥95%。
三年目標(biāo):CISP工藝能耗指標(biāo)≤450 kgce/t,低于傳統(tǒng)高爐工藝能耗工序480kgce/t的先進(jìn)值。實現(xiàn)噴氫量1萬噸/年,同比減碳11.2萬噸,氫氣參與還原利用率≥45%。形成氫基熔融還原穩(wěn)定生產(chǎn)高純生鐵成套工藝技術(shù)路線,形成1-2項氫基熔融還原成套關(guān)鍵技術(shù)與裝備,建立完整的氫冶金熔融還原理論體系。實現(xiàn)一套工業(yè)化生產(chǎn)線的推廣。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1000萬元
十二、項目名稱:雙還原劑低碳富氫冶金技術(shù)開發(fā)與示范
項目需求:圍繞高性能鋼材制備基材短缺、現(xiàn)有工藝存在的環(huán)境問題及我國鋼鐵短流程發(fā)展面臨的直接還原鐵和廢鋼缺口大等急需解決的問題,攻破氣固雙還原制備高品質(zhì)金屬化球團(tuán)工藝、熱裝熱送節(jié)能技術(shù)應(yīng)用、清潔生物質(zhì)能源應(yīng)用等關(guān)鍵核心技術(shù)。開展氫還原條件下,原料氧化球團(tuán)品位及性能、還原劑、還原溫度、還原時間等主要參數(shù)對球團(tuán)還原性的影響研究;開展氫還原反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝控制技術(shù)研究,對氫冶金新流程關(guān)鍵反應(yīng)器及裝備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計;開展新工藝尾氣回收與余熱綜合利用研究、全流程系統(tǒng)能效計算、資源利用及綠色產(chǎn)品評價;開展基于清潔能源雙還原劑富氫冶金新工藝流程設(shè)計、清潔能源雙還原劑低碳富氫冶金技術(shù)集成研究與示范,促進(jìn)超純凈鋼基礎(chǔ)材料高端產(chǎn)品制備技術(shù)、低碳冶金技術(shù)等方面的發(fā)展。
預(yù)期目標(biāo):
一年目標(biāo):完成全流程主要工藝開發(fā)、氫還原反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝控制技術(shù)研究、氫冶金新流程關(guān)鍵反應(yīng)器及裝備設(shè)計、基于清潔能源雙還原劑富氫冶金新工藝流程工廠設(shè)計、應(yīng)用示范和工程試生產(chǎn)。金屬化率≥94%;金屬化球團(tuán)產(chǎn)品:C≤0.5%、S≤0.02。
三年目標(biāo):完成氫冶金新流程關(guān)鍵反應(yīng)器及裝備優(yōu)化、新工藝尾氣回收與余熱綜合利用、全流程系統(tǒng)能效計算、資源利用及綠色產(chǎn)品評價;完成年產(chǎn)32萬噸清潔能源雙還原劑富氫冶金技術(shù)應(yīng)用示范工程建設(shè)與優(yōu)化。金屬化率≥94%;金屬化球團(tuán)產(chǎn)品:C≤0.5%、S≤0.02;項目能耗≤400 kgce/t,碳排放降低40-60%;回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)效率提升20%,達(dá)到臺時產(chǎn)量≥22.5t/h;窯內(nèi)煤氣利用率≥35%。
實施期限:3年
自治區(qū)財政科技資金投入總金額:1000萬元
來源:內(nèi)蒙古工信廳