为落实“十四五”期间国家科技创新有关部署安排，国家重点研发计划启动实施“可再生能源技术”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署，现发布 2024 年度项目申报指南。
本重点专项总体目标是：聚焦我国可再生能源产业升级和大规模开发的重大科学技术需求，强基础、谋前沿、重交叉，突破新型和薄膜光伏电池、可量产高效晶硅电池、新型大功率风能利用、深远海超大型风电机组以及生物质制备液体燃料等系列关键技术，解决制约产业发展的基础、前沿与瓶颈技术问题，全面提升太阳能光伏、风能、生物质燃料等可再生能源自主创新能力。推动光伏利用效率不断提升、海上风电大规模开发、生物质制备燃料实现产业化及可再生能源多元化开发利用。
2024 年度指南部署坚持问题导向、分步实施、重点突出的原则，围绕太阳能光伏、风能、生物质燃料、交叉与基础前沿 4 个技术方向，拟启动 21 项指南任务，拟安排国拨经费 3.76 亿元。其中，拟部署 2 个青年科学家任务，拟安排国拨经费 600 万元，每个项目不超过 300 万元。
风能的主要研究集中在 第2部分 风能（5个项目），此外，在 第4部分 交叉与基础前沿 也有一个项目，以下将列出各个项目的详细内容。
2.1
2.1 大功率海上漂浮式垂直轴风电机组关键技术与装备（共性关键技术类）
研究内容：面向新型风力发电实现机理和关键技术需求，研制大功率海上漂浮式垂直轴风电机组。具体包括：探索海上漂浮式垂直轴风电机组高效风能捕获及转化技术；海上漂浮式垂直轴风电机组构型设计、传动机理与载荷特性分析技术；垂直轴风电机组与漂浮式基础一体化设计和控制技术；海上漂浮式垂直轴风电机组气动与水动耦合试验工况下缩比模型高保真验证技术；海上漂浮式垂直轴风电机组样机研制、安装和测试验证技术。
考核指标：提出 20 兆瓦级海上漂浮式垂直轴风电机组设计方案，气动与水动耦合试验工况下缩比模型载荷对整机仿真载荷的复现准确度不小于 90%；研制额定功率不低于 2兆瓦的海上漂浮式垂直轴风电机组样机，最大风能利用系数不低于 0.40，设计寿命不低于 25 年，发电工况时漂浮式基础最大倾斜角不大于 10 度，极端工况时最大倾斜角不大于 15度，通过第三方机构认证，并进行应用验证。
关键词：大功率海上漂浮式垂直轴风电机组，高保真，轻重量，低重心
2.2
2.2 大功率前端调速高电压海上风电机组关键技术与装备（共性关键技术类）
研究内容：面向大型海上风电机组对低损耗、高效率及高经济性发电机系统的重大需求，突破前端调速高电压海上风电机组关键技术。具体包括：前端调速高电压大功率海上风电机组集成设计技术；具备前端调速功能的传动链构型、设计及制造技术；高电压发电机结构与电磁、绝缘及冷却技术；前端调速系统控制技术；前端调速系统、高电压发电机样机研制及实验技术。
考核指标：提出前端调速高电压海上风电机组设计方案，额定功率不小于 20 兆瓦，传动链的前端调速系统额定功率不大于 20%机组额定功率，高电压发电机额定输出电压不低于 35 千伏；研制额定功率不小于 6 兆瓦、具备前端调速功能的传动链和高电压发电机，进行实验验证，满足整机并网50± 0.5 赫兹精度要求，传动链输出转速精度不大于 1%，发电机额定输出电压不低于 35 千伏、绝缘等级不低于 H 级。
关键词：前端调速，高电压发电机，海上风机，直连并网型
2.3
2.3 风电机组叶片覆冰灾害数值模拟与主动除冰技术（共性关键技术类）
研究内容：面向风电机组叶片对低温、高湿环境适应性发展的需求，突破风电场覆冰灾害模拟、风电机组叶片高效、微能耗智能主动除冰关键技术。具体包括：复杂气象与环境条件下风电机组叶片覆冰增长机理与数值模拟方法；覆冰长柔叶片气弹颤振与整机失谐的特征辨识与监测技术；叶片高效、微能耗快速主动除冰装置及智能控制策略；抗冰冻型风电机组叶片防冰/除冰/防雷系统优化与叶片结构一体化设计技术；抗冰冻型风电机组叶片与智能除冰装备研制及风电场应用示范。
考核指标：风电机组叶片结冰的三维动态仿真结果与实测值误差不大于 10%；研制叶片微能耗快速高效智能除冰系统装置，单支叶片除冰装置功率不大于 100 瓦，单支叶片除冰时间不超过 20 分钟；开发长度不低于 70 米的低温、高湿环境适应性风电机组叶片；防冰/除冰有效率不小于 90%，叶片表面结冰厚度检测精度达到 1 毫米；除冰/抗冰冻型叶片满足风电机组防雷设计国家或国际标准要求，完成抗冰冻型叶片型式试验验证；抗冰冻型叶片在不少于 3 个不同海拔、不同叶片长度的严重覆冰风电场进行应用示范。
关键词：前端调速，高电压发电机，海上风机，直连并网型
2.4
2.4 多场景风电场规划设计关键技术及软件开发（共性关键技术类）
研究内容：面向我国沙戈荒大基地、山地、海上等多场景，以及气候环境、风资源、装机规模等差异化因素下风电场高质量开发的需求，突破多场景风电场规划设计关键技术。具体包括：陆地、海上多种典型开发场景下风电场流场测量与数据处理技术；数据驱动与物理模型融合的多场景风电场宏观规划设计技术；基于计算流体力学与人工智能的多场景下风电场流场及其尾流效应高效高保真仿真技术；多场景下风电场机组选型、微观选址、道路与集电系统等多目标一体化协同优化设计技术；多场景风电场规划设计及微观选址自主软件开发与应用示范。
考核指标： 开发多场景风电场规划设计及微观选址软件，通过第三方专业机构认证；在不少于 5 个陆上或海上风电场进行应用验证，覆盖平坦地形、复杂地形等不同地形，平均风速计算值与实测值误差不大于 5%，湍流度计算值与实测值误差不大于 15%；风电场正常发电条件下，海上风电场年发电量计算值与实测值误差不大于 5%，复杂地形风电场年发电量计算值与实测值误差不大于 10%， 1000 兆瓦级风电基地年发电量计算值与实测值误差不大于 10%；软件在不少于10 家单位、 100 个风电项目上进行推广应用。
关键词：多场景风电场，尾流测试，风电场规划设计，自主软件
2.5
2.5 大功率海上风电机组高转矩密度发电机设计理论与技术（基础研究类）
研究内容：面向海上风电机组大功率发展需求，突破发电机转矩密度提升关键技术，探索新的导电导磁材料、励磁结构及冷却方式等技术方案，掌握高转矩密度、高效率、轻量化大功率海上风电机组新型发电机设计理论及关键技术。具体包括：大功率发电机新型结构形式及转矩密度提升与高效能量转换机理；高品质励磁新技术与新型拓扑设计方法；发电机功能结构、高效冷却与可靠绝缘一体化协同优化设计技术；大功率海上风电机组新型高转矩密度发电机样机研制与测试技术。
考核指标：提出 25 兆瓦级高转矩密度发电机技术路线及全套设计方案，通过设计认证评估；研制额定功率不小于10 兆瓦的发电机样机，额定转速不低于 200 转每分钟，转矩密度不低于 15 牛米每千克，温升不超过 95 开尔文，功率因数不低于 0.9，额定效率不低于 95%；完成样机的功能和性能测试。
关键词：大功率海上风电机组，发电机，高转矩密度，高品质励磁，高效冷却
4.2
4.2 海上可再生能源对海洋生物环境影响研究（基础研究类）
研究内容：面向我国东部海上生态环保重点区域，开展大规模海上可再生能源与生态环境协同发展的基础研究，探索生态环境友好型的海上低碳能源技术方案。具体包括：海上风电系统建设和运行期间水下辐射噪声对海洋生物生存环境影响机理、噪声控制机制；海上光伏系统布置对近海表面水体、潮汐潮流等海洋动力环境、海床/潮间带冲淤和生物分布的影响机制；潮流能发电系统连续运行对水下流场、声场、电磁场耦合环境的扰动机理及对海洋生物的影响；海上可再生能源发电系统生态环境影响因素的监测识别方法验证及海上低碳能源技术方案生态友好性评估。
考核指标：揭示海上风电、海上光伏、潮流能发电系统对海洋生态环境交互作用机理，建立精细化预测模型，形成多种海上可再生能源与海洋生态环境协同发展成套理论方法；构建海上风电噪声的海洋生态环境影响评估模型，提出风电施工打桩引起的水下辐射噪声控制技术，模型试验噪声降低不少于 5 分贝（ 100 赫兹～ 1k 赫兹）；形成不同结构形式海上光伏阵列对近海表面光照、初级生产力、海洋动力环境、海床/潮间带冲淤以及生物群落影响的精确评估方法；建立潮流能发电系统对水下流场、声场、电磁场耦合影响机制的评估模型；建立面向海上可再生能源的海洋生态环境多要素实证监测平台，环境与生物多样性监测因子不少于 10 个，监测周期不少于 1 年；建立海上可再生能源发电系统生态环境友好性的评价体系，形成生态环境友好型的海上低碳能源技术方案。
关键词：海上风电，海上光伏，潮流能，海洋生物环境影响
其它能源的项目
1. 太阳能光伏
1.1 基于数智化技术的光伏电站运维和功率预测技术（共性关键技术类）
1.2 高可靠晶硅组件及其电池成套制备技术（共性关键技术类）
1.3 新型无机化合物薄膜太阳电池（基础研究类）
1.4 新型高效叠层太阳电池设计与关键技术（基础研究类）
1.5 钙钛矿基薄膜叠层太阳电池设计与关键技术（基础研究类）
1.6 先进铜铟镓硒薄膜太阳电池关键技术（基础研究类）
（2. 风能）
3. 生物质燃料
3.1 非食用油脂制备烃类燃料联产高附加值化学品关键技术（共性关键技术类）
3.2 水热多途径耦合制备液体燃料技术（共性关键技术类）
3.3 生物质化学链气化合成汽柴油关键技术（共性关键技术类）
3.4 可再生能源驱动的生物质制备液体燃料技术（共性关键技术类）
3.5 光电强化木质纤维素制备液体燃料关键技术（基础研究类）
3.6 生物质高效分离并解聚制备结构单元关键技术（青年科学家项目）
4. 交叉与基础前沿
4.1 分布式可再生综合能源系统设计和能量管理一体化平台技术（ 共性关键技术类）
4.3 集群式中（深）层闭式取热系统地热能开发关键技术（基础研究类）
4.4 中低温地热磁悬浮发电技术（青年科学家项目）
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