近日,吉林省能源局發布了《吉林省能源科技裝備“十四五”規劃》,提出2025年前能源科技創新和裝備制造的總體目標,圍繞先進可再生能源、新型電力系統、綠色高效化石能源開發利用、能源數字化智能化等方面,確定了集中攻關、示范試驗和應用推廣任務,制定了技術路線圖,結合“十四五”能源發展和項目布局,部署了相關示范工程,有效承接示范應用任務,并明確了支持技術創新、示范試驗和應用推廣的政策措施。詳情如下:
吉林省能源科技裝備“十四五”規劃
習近平總書記提出的能源消費革命、能源供給革命、能源技術革命、能源體制革命和加強國際合作的能源安全新戰略,深刻揭示了世界能源發展的總趨勢,指明了我國新時代能源發展的大方向,是我們在新時代做好能源工作、推動能源事業高質量發展的根本遵循。科學編制《吉林省能源科技裝備“十四五”規劃》,是緊跟世界能源技術革命新趨勢,推動能源科技裝備自主創新,落實黨中央、國務院決策的重要舉措,是推進能源技術革命的重要內容,也是適應時代要求和推動吉林全面全方位振興的必然選擇,對實現“雙碳”目標、加快綠色轉型、保障能源安全具有重要意義。
依據國家《“十四五”能源領域科技創新規劃》、《關于推動吉林省能源高質量發展的實施方案》、《吉林省能源發展“十四五”規劃》及《中國制造 2025》制定本規劃,規劃期為2021—2025年。
第一章 發展基礎及背景
第一節 基本情況
1、資源稟賦
吉林省有豐富的風能、太陽能、生物質能和油頁巖資源,開發潛力大。
風能資源。吉林省風能潛在開發量約2億千瓦時,可裝機容量約6900萬千瓦,主要分布在白城、松原、四平雙遼等地區。
太陽能資源。吉林省太陽能資源總體屬于二類,西部地區太陽能資源最為豐富,年日照時數為2800—3000小時;地面光伏電站潛在開發容量為9600萬千瓦,可裝機容量約為4600萬千瓦。
生物質能資源。吉林省農作物秸稈產出量約為4500萬噸/年,可收集量約為3500萬噸/年,可能源化利用的資源總量約為1200萬噸/年;林業剩余物資源為1000萬噸/年,可能源化利用量約為400萬噸/年;垃圾量約為540萬噸/年,可能源化利用量約為400萬噸/年。
油頁巖資源。吉林省油頁巖查明儲量1086億噸,占全國查明儲量80%以上,主要分布在松原、延邊和吉林地區。
水電資源。吉林省水資源豐富,主要分布在東部松花江、鴨綠江、圖們江各水系,抽水蓄能理論蘊藏量裝機容量1610萬千瓦;可開發常規水電裝機容量574.4萬千瓦,目前已開發480.5萬千瓦。
地熱能資源。吉林省淺層地熱資源主要分布在長白山天池溫泉群、撫松縣、臨江市、長春雙陽區、四平伊通縣等地;中深層地熱資源普遍分布于吉林省各個市州,但勘察程度不高。
2、地理區位
吉林省區位優勢明顯,地處由中國東北地區、朝鮮、韓國、日本、蒙古和俄羅斯東西伯利亞構成的東北亞地理中心位置,在聯合國開發計劃署積極支持的圖們江地區國際合作開發項目中居于重要地位,是“一帶一路”建設的重要節點,是東北對外開放的重要門戶,在國家區域發展戰略中地位優越。
3、優勢產業
吉林省屬于東北老工業基地,工業系統發展較為完備,具有較強的工業基礎。近年來,東北老工業基地振興戰略的實施為能源裝備制造產業的振興積聚和釋放了發展動能。在氫能產業方面,吉林省已經十余家企業在“氫能走廊”建設的節點地區,可以為制氫、用氫提供發展需求。在石油裝備制造方面,吉林省石油鉆采設備產品覆蓋國內各油田并出口至美國、哥倫比亞、俄羅斯、中亞等20多個國家和地區。在燃料乙醇產業方面,吉林省是我國處于世界三大黃金玉米帶的省份,玉米單產多年穩居全國第一,玉米質量優于其他省份,現擁有年生產能力30萬噸以上的乙醇生產企業共4家。在生物質產業方面,已形成完整生物質供熱產業鏈,簽約生物質成型燃料供熱面積超過2000萬平方米;試制的秸稈連續炭化成套設備及開發的秸稈炭化的
自動化控制系統已實際運行。
4、科研力量
吉林省擁有吉林大學、中國科學院長春應用化學研究所等多所科研機構,擁有一流的科技人才和科研成果、豐富的技術和科研資源。“十三五”期間,參與能源科技裝備研發項目的科研人員逾1000人,研發專利數逾300項。吉林省能源科技裝備企業中,共34家企業擁有研發中心,其中國家級4家,省級15家,市級6家,有研發能力的企業9家。部分企業擁有獨立的科研團隊,科研人員逾240人,獲得多個省級和國家級獎項,申請專利逾550項,為吉林省能源科技裝備的發展提供了人才和技術支撐。
第二節 主要成績
“十三五”時期,吉林省能源科技、裝備制造業取得長足發展。截止2020年末,吉林省能源裝備制造業規模以上企業總產值為61.75億元。
1、能源科技發展
傳統能源與新能源領域齊頭并進,緊跟國內外發展步伐,向智能化高水平發展,部分科技水平達到國際先進水平,以吉林大學、東北師范大學、中國科學院長春應用化學研究所等為代表的一批重點高校和科研機構陸續完成了一系列關鍵技術的突破,達到國際先進水平(詳見附圖1、附圖2)。
(1)傳統能源領域發展現狀
煤炭開采向智能化、高水平發展。吉林省煤炭開采技術智能化已達到國內先進水平;智慧化礦山建設相關工作開始全面布局,實現采、掘、通、排、壓、提、運各生產環節的智慧化協調管控;自主研發的KT325礦用無線通信系統填補了國內相關領域的空白,未來有待向“5G+智慧礦山”發展。
多項油氣勘探開采技術填補領域內空白。吉林省油氣勘探開采技術總體位于國內領先水平;油、氣、水浸試驗檢測系統關鍵技術攻關、設備功能及技術指標達到了國際先進水平,具有完全自主知識產權,目前已經進入推廣應用階段;開展了井下安全閥試驗檢測系統關鍵技術攻關,設備功能和指標通過了美國石油質量體系API14-A認證;創新發展了陸相沉積低滲透油藏CO2驅油理論,在CO2驅油與埋存技術領域達到國內甚至國際領先水平,形成了四項主體技術,一是形成了保混相、控氣竄、提效果的注采調控技術,二是形成了CO2驅鉆井、井筒、地面全過程防腐技術,三是形成了高氣液比油井正常生產技術,四是形成了CO2全流程地面工程技術,實現了安全平穩生產和CO2零排放;自主研發的原位裂解提取油頁巖油技術處于國際先進、國內領先水平,油頁巖原位轉化高效加熱方法以及油頁巖原位體積壓裂工藝研究達到國內領先水平,全國成立的9個油頁巖開采技術研發分中心有3個落戶吉林省;開展時間域直升機航空電磁探測系統關鍵技術及應用研究,成功開發了國內首套吊艙式時間域直升機航空電磁勘查系統,填補了國內空白。
城市電力系統率先完成網絡智能化建設。吉林省電力科技在大數據、云計算、電力物聯網和能源大數據中心等方面緊跟國內發展步伐;大數據體系建設完備,全面完成數據中臺8.0版本升級部署工作;云計算研究已經完成國網云平臺8.0版本部署和存量資源納管驗證,并在云平臺部署物聯管理平臺,實現統一物聯管理和終端標準化接入;構建了以電力數據為核心的能源大數據應用平臺;在新能源優化調度和消納技術方面,構建了完備的新能源技術支撐體系,部分成果達到國內先進水平。
(2)新能源領域發展現狀
風電、核電等重大技術研發進展順利。風力發電機組玻璃鋼件真空袋壓無痕成型工藝填補了國內的空白,軸向分裂變壓器低壓繞組一體繞制箔式線圈結構及工藝、內置磁屏蔽變壓器器身壓板技術和焊接等工藝均處于國內領先水平;核電裝備制造技術總體處于國內領先水平,其中主管道熱彎成型工藝處于國內領先水平,一體化供熱堆處于國際領先水平,示范項目計劃在“十四五”期間落地。
生物質能源綜合利用向多元化和智能化進展明顯。成功研制了秸稈連續炭化成套設備,并開發了秸稈炭化的自動化控制系統;突破秸稈碳化的燃氣回收再燃燒技術難點,解決了秸稈碳化的能量再利用問題;開發的生物質類流化床氣化技術、沼氣生產和利用設備得到推廣;玉米燃料乙醇和生物質能供熱的部分技術接近或達到國內先進水平。
“中國北方氫谷”建設初見成效。依托自身發展氫能的資源、產業和技術優勢,率先謀劃“中國北方氫谷”。風電制氫示范項目啟動實施,東北地區首條氫燃料電池公交線路在白城市正式投運,已建示范加氫站4座;電解水制氫方面,兆瓦級固體聚合物電解質電解水制氫技術達到國際領先水平,納米催化劑、超聲噴涂制備超薄膜電極技術、優化的電解電堆流場設計等獲得了相關的知識產權,30千瓦級利用閑置風電水電解制氫系統樣機成功研制;太陽能制氫方面,太陽能光催化耦合生物質制氫技術取得重要突破,轉換效率顯著提升。
鋰電池技術不斷取得突破。開發了超低溫鋰離子動力電池和鋰離子高安全隔膜,全固態鋰電池、水系磷酸鐵鋰電池、濕法隔膜制造工藝等相關技術達到國內先進水平。
地熱能勘探開發技術國內領先。地熱能勘探開發科技領域創造多個全國第一,研發了我國首臺具有萬米鉆深能力的“地殼一號”科學鉆探裝備;建立了干熱巖探查技術指標體系;提出了我國第一部干熱巖靶區定位行業規程;首次研制了大型干熱巖水力壓裂實驗室模擬系統;研發了高溫(200℃)水力壓裂液和新型化學壓裂刺激劑;形成了一套地層降溫壓裂工藝;構建了地熱儲層改造效果驗證評價技術體系。
2、能源裝備制造
吉林省現有規模以上能源科技裝備制造企業40家,主要涉及油氣勘探開采、煤炭采掘洗選加工、核電裝備制造、電力裝備制造、風電裝備制造、光伏設備制造、儲能設備制造、生物質能裝備制造和非標壓力容器(換熱器)制造9個類別。除了生物質能裝備制造(09),其他8個裝備制造類別都屬于《中國制造2025——能源裝備實施方案》中提到的重點類別(如圖1.1所示)。
圖1.1 吉林省現有能源裝備制造行業類別
吉林省能源裝備制造企業主要分布在吉林省中部和西部地區,以長春、吉林為中心點呈向西北部和南部輻射狀發展(如圖1.2所示)。
圖1.2 吉林省能源裝備規模以上企業分布圖
吉林省各地市能源裝備制造產業受所在地區資源稟賦、能源市場等因素影響,呈現出不同的行業地域特征(詳見附表3)。長春市主要生產電網裝備、生物質能裝備等;吉林市主要生產生物質能裝備、電網裝備、核電裝備等;四平市主要生產煤化工裝備、電網裝備、生物質能裝備等;遼源市主要生產煤炭采掘洗選裝備、儲能裝備等;通化市主要生產石油裝備;白城市主要生產風電裝備和太陽能發電裝備等;松原市主要生產石油裝備、風光裝備等;白山市主要生產太陽能發電裝備。
3、原料來源與產品輸出概況
(1)傳統能源裝備制造發展現狀
油氣勘探開采裝備制造與國內領先水平看齊。油氣勘探開采裝備制造業與高校開展各類新型設備的研制工作并取得積極成果,產品逐漸向智能化、環保化轉變;帶壓作業機產品已經形成系列化產品并獲得多項國內外專利;智能超長沖程抽油機產品實現了沖程、沖次的任意調整,擁有體積小、重量輕、動載小、零沖程損失、調參方便、節能等優點,產品出口到阿曼、哥倫比亞、委內瑞拉、哈薩克斯坦等國家,獲得國家發明專利授權,并被評獲2019年吉林省科技進步三等獎。
煤炭采掘洗選加工裝備制造處于國內中等。采掘洗選加工設備制造業產品逐漸向特有、獨有機型轉變;針對極薄煤層采煤機、采煤機(掘進機)智能化及遠程控制技術與裝備等方面開展一系列研究并取得重大進展,獲得30余項新型國家專利;采煤機、掘進機、刮板運輸機等裝備制造與國內同類裝備制造水平較高的地區(如北京、山西、陜西等)相比還存在一定差距。
部分煤化工裝備非標壓力容器裝備制造填補國內空白。煤化工裝備非標壓力容器(換熱器)裝備制造目前處于全國領先水平;開發了大型閉式循環水冷卻器、可拆式寬流道板式換熱器、新型高效板式換熱器、主泵滑油冷卻器、高NTU值可拆式板式換熱器等新型換熱設備和多項新技術產品,先后完成了六代板式換熱器的更新換代,填補了國內換熱器技術空白,提高了我國重大項目裝備換熱產品國產化配套的水平。
部分電力裝備制造達到國際先進水平。以電爐變壓器為代表的部分輸變電裝備制造達到國際先進水平,電爐變壓器國內市場占有率超過70%,大型電爐變壓器市場占有率超過95%;鐵合金爐變壓器HTDFPZ-45000/110、黃磷爐變壓器HKSSPZ-30000/110獲“2016年度中國工業首臺(套)重大技術裝備示范項目”;140MVA電弧爐變壓器及電抗器是國內最大容量(全球第三大容量)的首臺套電弧爐變壓器,為我國大型爐變國產化開創了新紀元電力裝備。
(2)新能源裝備制造發展現狀
風電裝備制造穩步發展。風機葉片、塔筒機艙罩等風電裝備制造取得多項進展,對風場的適應性范圍增加,制造工藝總體處于國內先進水平,發電機組裝配處于國內中等水平;研發系列葉片,有效解決低風速長葉片的葉根連接問題,適用于IEC/GLB類風場,為國內同款葉片開發時間最早、技術最成熟的產品,性能優良、質量穩定。
核電主管道熱彎成型工藝達到全國領先。核電裝備制造實現了多項技術突破,核電主管道熱彎成型工藝水平為全國第一;承擔“十三五”期間國家科技重大專項《大型先進壓水堆和高溫氣冷堆核電站》的子課題研制工作以及國家核電華龍一號主管道研制工作,完成了第三代先進壓水堆核電站核安全I級主管道和波動管的研制和批量生產。
生物質能設備制造向環保化、智能化方向拓展。以玉米秸稈壓塊設備、糧食烘干系統等為代表的裝備制造水平達到國內領先。
儲能設備性能大幅提升。240AHA、125AHA鋁殼鋰離子電池新產品,擁有質量能量密度更高、電性能更優、成本更低、安全性和絕緣性進一步加強的特點,技術水平達到國內領先;成功開發了5微米、7微米超薄單層隔膜與動力用高孔陶瓷涂層膜,技術達到國內領先,改變高端濕法隔膜國外(日韓)壟斷現狀,被譽為“中國濕法第一膜”。
(3)原料來源與產品輸出概況
原料來源。吉林省裝備制造企業原材料主要來自于省外,大多數為集團統一采購,省內原料主要來源于長春市,如圖1.3所示。
圖1.3 吉林省能源裝備企業省外來源
產品去向。目前,吉林省能源裝備銷往國內28個省份,國企集團銷售輻射范圍更廣,省內企業全國市場占有率不高;吉林省產品出口國家主要有日本、韓國、朝鮮、泰國、印度、蒙古、伊朗、朝鮮、俄羅斯、美國、哥倫比亞和沙特阿拉伯等國家,如圖1.4和圖1.5所示。
圖1.4 吉林省能源科技裝備企業產品省外客戶所在地
圖1.5 吉林省能源科技裝備企業產品國外客戶所在地
第三節 存在問題
“十三五”期間,吉林省能源科技與能源裝備制造業得到長足發展并取得許多成果,但與國外能源科技裝備強國和國內能源科技裝備強省相比、與能源革命的要求相比,吉林省能源科技創新和能源裝備制造還存在明顯差距。
1、能源科技發展
創新基礎不扎實。吉林省創新優勢和產業優勢相互轉化能力不強,優勢產業核心技術受制于人的局面沒有得到根本性改變,前沿性和戰略性技術研發能力不足,產業創新鏈尚未形成;科技創新機制不優,創新鏈、產業鏈、資金鏈、政策鏈之間相互銜接不順暢;能源科技研發資金投入嚴重不足,財政科技支出總量偏低、投入機制不健全,難以推動吉林省全社會創新創業向縱深發展。
成果轉化率不高。產學研結合不緊密,成果轉化機制不健全,技術鏈難以延伸、產業鏈難以壯大、價值鏈難以提升;部分成果轉化成本高,競爭力不強;部分成果與企業聯系不緊密,缺乏市場需求,造成了智力資源的極大浪費,影響了高端技術的深入研發和科技創新的全面發展。
協同創新契合度不緊密。能源裝備制造企業各自為戰的現象普遍,企業分工合作不明確、資源共享不足,缺少產業發展戰略規劃,缺乏完善統一的創新體系來協同企業科技創新發展;企業在科技創新資源上重復投入,企業之間存在惡性競爭,導致資源浪費和效率偏低。
2、能源裝備制造
產品市場競爭力弱。部分企業裝備制造與南方發達省份相比水平不高,擁有高技術含量和高附加值的關鍵零部件制造能力的企業不多,缺乏自主創新能力,對外來技術的依賴程度較大;能源裝備產品方面表現為一般種類產品多,而專特產品少;粗、低加工度、低附加值產品多,精細、高加工度、高附加值產品較少。產品在整個行業的產業鏈上的競爭力偏弱。
產業鏈較短。吉林省能源科技裝備產業缺乏完整的、具有區域特色的產業鏈接;能源裝備整體呈現出單機、零配件產品多,重大、成套產品少的特點;上下游產業孤立發展,無法形成特色產業鏈,產業總體上停留在較低層次的簡單集聚上;產業創新鏈尚未形成,產學研結合不緊密,成果轉化機制不健全,技術鏈難以延伸、產業鏈難以壯大、價值鏈難以提升。
裝備類別不齊全。吉林省現有能源裝備制造類別較少,在《實施方案》中提到的15個類別中,吉林省僅涉及其中的煤炭綠色智能采掘洗選裝備、風電裝備、太陽能發電裝備等8個類別,且并非關鍵能源裝備;油氣儲運和輸送裝備、水電裝備等其他7個類別的裝備制造在吉林省尚未開展。
第四節 面臨形勢
近年來,全球能源科技創新空前密集活躍,傳統能源產業逐漸向數字化智能化轉型,風能、太陽能和氫能等新能源的開發利用帶來了新一輪科技革命和產業變革,全球能源結構版圖重新構建,以清潔高效可持續為目標的新能源技術的加速發展和碳達峰碳中和戰略的推進引發全球能源變革,正在深刻影響國家發展和國際競爭。推動能源科技裝備實現高水平高質量發展,把關鍵技術、關鍵裝備牢牢地把握在自己手里,謀求能源產業健康發展及強化對經濟社會發展的支撐能力已成為新一輪科技革命和產業變革趨勢,如何贏得創新發展主動權已成為世界各國保障國家能源安全的必然選擇。
1、國內外能源科技發展形勢
當前,全球新一輪科技革命和產業變革方興未艾,能源科技創新也進入持續、高度活躍期,可再生能源、非常規油氣、核能、氫能等一大批新興能源技術正以前所未有的速度加快迭代,智慧能源和儲能技術成為全球能源向綠色低碳轉型的核心驅動力,推動能源產業從資源資本主導向技術主導轉變,必然對世界地緣政治格局和經濟社會發展帶來重大而深遠的影響。
(1)世界能源科技發展現狀及趨勢
世界各國家和地區近年來紛紛將科技創新視為推動能源轉型的重要突破口,積極制定各種政策措施搶占發展制高點,美國積極部署發展新一代核能、頁巖油氣、可再生能源、儲能、智能電網等先進能源技術,突出全鏈條集成化創新,借助科技創新基本實現“能源獨立”;歐盟率先提出構建碳中和經濟體的戰略目標,突出可再生能源在能源供應中的主體地位,搶占綠色低碳發展制高點,爭當全球綠色低碳轉型領頭羊;日本著力推進顛覆性能源技術創新,加快發展可再生能源,提出全面系統建設“氫能社會”。總的來說,全球能源技術創新主要呈現以下新動向、新趨勢。
一是可再生能源和新型電源系統技術被廣泛認為是引領全球能源向綠色低碳轉型的重要驅動,受到各國高度重視。面對日益嚴重的能源資源約束、生態環境惡化、氣候變化加劇等重大挑戰,各國紛紛加快了低碳化乃至去碳化的能源體系發展步伐。國際能源署預測,可再生能源在全球發電量中的占比將從當前的25%攀升至2050年的86%。為有效應對可再生能源大規模發展給能源系統可靠性和穩定性帶來的新挑戰,美國、歐洲各國積極探索發展包括先進可再生能源、高比例可再生能源友好并網、新一代電網、新型儲能、氫能及燃料電池、多能互補與供需互動等新型電力系統技術,開展了一系列形式多樣、場景各異的試驗示范工作。
二是非常規油氣技術掀起席卷全球的頁巖油氣革命,拓展了油氣發展新空間,顛覆了全球油氣供應格局。美國從20世紀70年代開始布局頁巖油氣技術攻關,經過數十年的持續探索,成功發展了旋轉導向鉆井水平井、分段壓裂等系統化的頁巖油氣開發技術,支撐美國油氣自給率持續提升,改變全球油氣供應格局,推動非常規油氣技術成為世界各國競爭的焦點。全球非常規油氣資源占油氣資源總量的80%,可采資源量超過80%,分布于北美、亞太、拉美、俄羅斯四大地區。在各相關國家的大力支持和推動下,全球非常規油氣技術不斷取得新突破,技術成熟度持續提升,正在推動全球油氣產業從常規油氣為主到常規油氣與非常規油氣并重的轉變。
三是新一代核能技術以更安全、更高效、更經濟的特征成為全球核能科技創新的主要方向。核能技術作為典型的戰略高技術,歷來是世界各國搶占未來發展先機的戰略前沿。美、俄、法等核電強國憑借長期技術積累,瞄準更安全、更高效、更經濟的未來核能發展方向,不斷加大研發投入和政策支持。在三代和新一代核反應堆、模塊化小型堆、核能供熱等多元應用、先進核燃料及循環、在役機組延壽和智慧運維等方面開展了大量技術研發和試驗示范工作,為引領全球核能產業安全高效發展奠定了堅實基礎。
四是能源、信息、交通等領域的技術交叉融合,孕育了新技術、新模式、新業態。美、歐、日等發達國家和地區近年來在能源交叉融合技術方面開展了大量探索和實踐。大數據、云計算、物聯網、移動互聯網、人工智能、區塊鏈等為代表的先進信息技術與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場等環節深度融合,持續催生具有設備智能、多能協同、信息對稱、供需分散、系統扁平、交易開放等特征的智慧能源新技術、新模式、新業態;電動汽車及其網聯技術、氫燃料電池車等低碳交通技術,推動能源、交通、信息三大基礎設施網絡互聯互通融合發展,正在開啟能源、交通、信息領域新的重大變革。
五是氫能產業逐漸成為各國能源戰略布局重要組成部分。各國家和地區紛紛提高應對氣候變化自主貢獻力度,進一步催生可再生能源大規模階躍式發展新動能,推動可再生能源成為全球能源低碳轉型的主導方向。新一代信息技術、新材料技術為可再生能源高效發展提供有力支撐,儲能技術、精準天氣預測技術、柔性輸電技術、可中斷工業負荷技術等持續進步,可再生能源與信息、交通、建筑等領域交叉融合,為可再生能源發展開辟了更加廣闊的前景。以風電、光伏發電為代表的新能源呈現性能快速提高、經濟性持續提升、應用規模加速擴張態勢,全球能源轉型進程明顯加快。隨著氫能產業的興起,全球迎來“氫能社會”發展熱潮,美國、德國、韓國和日本等國均出臺相應政策,將發展氫能產業提升到國家能源戰略高度。氫能全產業鏈核心技術趨于成熟,燃料電池及氫氣制取等核心技術不斷取得突破,新型儲能和氫能有望規模化發展并帶動能源系統形態根本性變革,構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統蓄勢待發。
六是碳捕集技術成為能源領域實現低碳轉型的新手段。美國是應用CO2驅油試驗最早、最廣泛的國家,其Enchant能源公司與拉法基霍爾希姆公司正部署CCUS以提高原油采收率;加拿大韋本項目是目前世界上最大的CO2驅油與封存項目之一,年注CO2量為160-200萬噸;阿爾伯塔碳干線、巴西石油公司均以年百萬噸級的CO2捕集量提高原油采收率;新西蘭部署年捕集量約為100萬噸CO2的波瓦凱項目、英國正開發的亨伯Saltend制氫項目,均以相對低廉的成本生產商用規模清潔氫氣。實現如水泥、鋼鐵和化工等高耗能行業的深度脫碳、規模化低碳制氫、提供可調度的低碳電力,CCUS具有重要的戰略地位。
(2)我國能源科技發展現狀及趨勢
目前,我國是世界上最大的能源生產、消費和碳排放國。現代化強國建設的深入推進對能源供給、消費提出了更高的要求。在生態文明建設、“六穩六保”和“碳達峰、碳中和”目標等總體要求下,我國能源產業面臨保安全、轉方式、調結構、補短板等形勢,對科技創新的需求比以往任何階段都更為迫切。經過前兩個五年規劃期,我國初步建立了重大技術研發、重大裝備研制、重大示范工程、科技創新平臺“四位一體”的能源科技創新體系,按照“三個一批”即:集中攻關一批、示范試驗一批、應用推廣一批的路徑,能源技術革命取得階段性的重要進展,有力支撐了重大能源工程建設,對保障能源安全、促進產業轉型升級發揮了重要作用。
一是聚焦可再生能源高質量開發利用。風電、光伏技術總體處于國際先進水平,風機、光伏電池產量和裝機規模世界第一,發電量占比穩步提升,成本快速下降;10MW海上風電機組完成吊裝;晶硅電池薄膜電池最高轉換率多次創造世界紀錄,量產單多晶電池平均轉換效率分別達到22.8%和20.8%;太陽能熱發電技術進入商業化示范階段,水電工程建設能力和百萬千瓦級水電機組成套設計制造能力領跑全球;全面掌握1000千伏交流、±1110千伏直流及以下等級的輸電技術;柔性直流輸電技術占領世界制高點,全球電壓等級最高的張北±500千伏柔性直流電網示范工程、烏東德水電送出±800千伏特高壓多端支流示范工程已投產送電。我國已經進入更高效、更經濟、更可靠的水能、風能、太陽能、生物質能、地熱能以及海洋能等可再生能源先進發電及綜合利用技術集中研發利用的關鍵時期;氫能及燃料電池技術迭代升級持續加速,推動氫能產業從模式探索向多元示范邁進。
二是推進油氣領域關鍵技術攻關突破。常規油氣勘探開采技術達到國際先進水平,在國際油氣資源開發中具有明顯比較優勢。非常規和深海油氣勘探開發技術取得較大進步,建成一批國家級頁巖氣開發示范區,頁巖氣年產量超過200億方,支撐我國成為北美之外首個實現頁巖氣規模化商業開發的國家;我國自主研發建造的全球首座10萬噸級深水半潛式生產儲油平臺“深海一號”投運,“南京一號”鉆井平臺在南海神狐海域成功試采可燃冰;油氣長輸管線技術取得重大突破,電驅壓縮機組、燃氣壓縮機組、大型球閥和高等級線鋼等核心裝備和材料實現自主化,有力保障了西氣東輸、中俄東線等長輸管線建設;千萬噸級LNG項目、千萬噸級煉油工程成套設備已實現自主化。“十四五”期間,將集中攻關陸上常規油氣勘探開發、非常規油氣勘探開發、油氣工程、管輸與煉化等核心技術,建設完善勘探開采、凈化儲備、輸運煉化、產品研發整個體系,增強油氣安全保障供應。
三是推廣新技術在煤炭開發利用中的應用。年產1000萬噸以上特厚煤層綜采與綜采放頂煤開采裝備、重介質選煤技術等煤炭開發利用技術裝備實現規模應用;具有自主知識產權的神華寧煤煤炭間接液化(400萬噸/年)等一批煤炭深加工重大示范工程建成投產;采用具有自主知識產權G115高溫合金材料的630℃超超臨界二次再熱機組、66萬千瓦超超臨界循環流化床發電機組正在建設,國際首創的135萬千瓦高低位布置超超臨界二次再熱機組投入運行,煤電超低排放水平進入世界領先行列;具有完全自主知識產權的50MW燃氣輪機已實現滿負荷穩定運行;聚焦煤炭綠色智能開采、重大災害防控、分質分級轉化、污染物控制等重大需求,形成煤炭綠色智能高效開發利用技術體系;更高效率、更加靈活、更低排放的煤基發電技術,以及燃氣輪機設計、試驗、制造、運維檢修等瓶頸技術正在集中有序地攻關與突破。
四是促進核電技術優化升級。形成了較完備的大型壓水堆核電裝備產業體系,主要設備均可立足國內,自主成套能力達到10套每年左右;自主研發“華龍一號”和“國和一號”百萬千瓦級三代核電,主要技術和安全性能指標達到世界先進水平;自主研發的具有四代特征的高溫氣冷堆商業示范堆已裝料,即將投產發電,快中子堆示范項目已開工建設。“十四五”期間,將重點提升核電技術裝備水平及項目經濟性,開展三代核電關鍵技術優化研究,支撐建立標準化型號和型號譜系;模塊化小型堆、海洋核動力平臺等先進核反應堆技術正在抓緊攻關和示范;研究放射性廢物處理處置、核電站長期運行、延壽等關鍵技術,支撐核能全產業鏈上下游可持續。
五是推動儲能和新型電力系統持續完善。部分儲能技術總體達到世界先進水平;電化學儲能、壓縮空氣儲能技術進入商業化示范階段,基本實現了關鍵材料和設備的國產化;能源基礎設施智能化、能源大數據、多能互補、儲能和電動汽車應用、智慧用能與增值服務等領域創新十分活躍,各類新技術、新模式、新業態持續涌現,對能源產業發展產生深遠影響。“十四五”期間,將集中攻克高效氫氣制備、儲運、加注和燃料電池關鍵技術;加快戰略性、前瞻性電網核心技術攻關,支撐建設適應大規模高比例新能源友好并網的先進電網;突破儲能本體及系統集成關鍵技術和核心裝備,滿足能源系統不同應用場景儲能發展需要;能源領域用數字化、智能化共性關鍵技術的研究,正推動煤炭、油氣、電廠、電網等傳統行業與數字化、智能化技術深度融合。
六是探索能源領域碳捕集技術應用。國內礦場試驗起步較晚,年注氣規模一般小于50萬噸,處于先導試驗及擴大階段,吉林油田以捕集天然氣中CO2為基礎的CCUS示范工程(35萬噸/年)、東北分公司以捕集天然氣中CO2為基礎的CCUS示范工程(4萬噸/年)、延長石油以石油化工與煤化工耦合副產品CCUS示范工程(5萬噸/年);齊魯石化—勝利油田CCUS項目是我國首個百萬噸級CCUS項目,標志著我國CCUS項目達到了國際先進水平。“十四五”期間,我國將成立CCUS創業技術創新戰略聯盟、CCUS專委會等專門機構,持續推動低濃度碳捕集技術研發、CO2驅油與封存應用領域拓展等相關技術的進步與成果轉化。
2、國內外能源裝備制造形勢
(1)世界能源裝備制造現狀及趨勢
高技術、高附加值裝備將成為未來發展重點,隨著能源裝備行業產能過剩的加劇,未來全球市場競爭將更趨激烈,低端產品將逐漸被淘汰出局;成套化、尖端化裝備將成為未來發展趨勢,全球產業結構調整趨于廢物減量化、無害化和資源化,節能環保技術將在能源裝備行業廣泛應用;新能源裝備將成為未來能源裝備發展的重點方向,太陽能發電裝備、風力發電裝備以及生物質能發電裝備發展前景廣闊。
能源裝備制造呈通用化發展。能源裝備作為全球新興戰略性產業,基于各國自主研發能力的逐步提升,逐漸呈現出通用化的特點。在傳統能源領域,油氣開采技術和裝備開始逐漸取代傳統鉆采技術方法,包括液壓驅動、智能化技術、人工自動化技術和交流變頻技術等,基本可以滿足不同地質環境與鉆采條件的要求;在新能源領域,新能源發電設備已經進入或接近產業化發展階段,適用的條件越來越廣泛。
能源裝備制造標準化程度越來越高。在全球化發展的背景下,能源裝備產業技術體系標準化特點突出。在傳統能源領域,國際上鉆井、采油裝備已經呈現出標準化、系列化、配套齊全的特點;液化天然氣運輸裝備在部分國家已經形成完整的技術標準體系。
能源裝備產業產品呈多樣化發展。隨著世界高新技術產業的發展以及新材料、新工藝、新技術的不斷融合,能源裝備產業產品逐漸呈現出多樣化的特點。
能源裝備趨于高效化。隨著世界能源需求日趨緊張和環保要求的不斷提高,發達國家積極開發高效率、低能耗、低污染、低造價的能源裝備和技術,呈現出高效化的特點。在傳統能源領域,全球火電設備主要以大容量超臨界火電機組為主;煤機裝備在自動化、智能化控制等方面具有先進性、高效性。在新能源領域,全球水電設備以混流式水輪機為主;非晶質(薄膜)太陽能發電裝備逐漸興起;風力風力發電裝備將以變槳變速的雙饋異步發電型、低磁永磁同步發電型為主,將朝著大容量、低風速、高效率的機型發展,帶動碳纖維復合材料以及大絲束碳纖維拉擠成型工藝打開市場。
(2)我國能源裝備制造現狀及趨勢
黨的十八大以來,能源科技裝備作為制造強國戰略、保障國家能源安全的重點領域,能源裝備對國民經濟發展的支撐引領作用顯著增強,創新發展顯著提升,取得一系列矚目成就。
石油天然氣鉆井設備與技術水平向國際看齊。我國一些主要石油天然氣鉆井設備已經基本實現國產化,如修井機、井口裝置、古井壓裂設備、成套鉆機等,基本接近國外水平。鉆機裝備研發、制造和服務一體化能力不斷提升,自動化水平逐漸提高,以國外差距不斷減小,已經具備生產1000~9000米系列成套能力,形成機械、直流、交流變頻、復合驅四大系列。
高端采煤裝備國產化進程實現突破。8.8米超大采高綜采智能裝備的已經成功研發,是我國高端采煤裝備國產化進程的重要突破之一,填補了國內乃至世界特厚煤層綜采工作面一次性采全高的技術空白。
液化天然氣(LNG)用大型開架式氣化器達到國際領先水平。我國LNG用大型開架式氣化器的成功自主研制,打破了國外技術壟斷,實現了國家重大裝備的自主研發,成為繼日本之后的第二個擁有此項裝備生產能力的國家,其總體性能達到國際領先水平。
7MW級風電機組整機和部件的關鍵技術全面突破。實現了7MW級風電機組整機和部件關鍵技術的全面突破,能夠實現低成本規模化風電開發,使得大功率風電機組及其關鍵部件的設計開發技術進入國際先進水平行列。
太陽能熱發電儲能系統取得新突破。成功攻克了太陽能熱發電中高溫蓄熱設備的技術,并在10MW塔式光熱發電站的基礎上,研發出有效儲熱時間超過兩小時的塔式光熱熔鹽儲熱系統,成為我國首座具備熔鹽儲熱的太陽能發電站,太陽能熱發電儲能技術達到國內領先水平。
3、能源高質量發展對科技和裝備的需求
當前,全省正處在深入實施“三個五”戰略、扎實推進“六新”引領、加快構建“一主六雙”產業空間布局的重要時期,能源系統正在大力推行一條主線、三個強化、五路協同、五大支撐(即“1355”工作思路)和一個基地、一條通道、一條產業鏈,兩張網、兩個園區,七大工程建設(即“111227”能源發展重點任務)。在此背景下,吉林省能源高質量發展對能源科技裝備發展的需求比以往任何時候都更為迫切,風電、光電、制氫、儲能、碳纖維、智慧能源等新能源領域相關科技裝備要不斷開拓與創新,在傳統能源領域,油氣勘探、煤炭采掘、煤化工、地熱能開發、電力裝備等傳統能源領域相關科技裝備要不斷優化與提升。
第二章 指導思想與發展目標
第一節 指導思想
堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,全面貫徹落實黨的十九大和十九屆歷次全會精神,聚焦“碳達峰、碳中和”目標,牢固樹立新發展理念,以全面落實“四個革命,一個合作”為發展戰略,以改善能源需求結構為戰略驅動,以保障國家能源安全促進吉林省能源高質量發展為宗旨,以資源開發驅動能源科技裝備發展轉型為主線,堅持創新發展在能源發展中的核心地位,立足吉林省能源科技裝備現狀,把握國家大力推進裝備制造業創新發展和振興東北老工業基地的歷史機遇,按照問題導向、補齊短板、強化基礎、優化布局、有所作為、構建優勢的要求,加強能源科技研發,提升能源裝備制造水平,貫穿新能源產業鏈條,構建新型產業生態,夯實能源安全基礎,研發、引入、推廣一批水平領先的技術裝備,支撐“中國北方氫谷”和“陸上風光三峽”等重點項目建設,為吉林省能源事業和經濟社會高質量發展做出貢獻。
第二節 基本原則
1、鍛造長板,引領未來。牢牢把握能源技術革命趨勢,以綠色低碳為方向,布局前瞻性、顛覆性技術創新,鍛造長板技術新優勢,帶動產業優化升級。
2、依托示范,務求實效。依托重大能源工程推進科技創新成果示范應用,加快推動科技成果轉化為現實生產力,切實發揮能源項目建設對科技創新的帶動作用。
3、補強短板,支撐發展。緊緊圍繞國家和吉林省能源重大戰略需求,加強能源領域關鍵技術攻關,補強產業鏈、供應鏈短板,逐步化解能源關鍵技術裝備受制于人的局面。
4、協同創新,形成合力。與吉林省能源、科技等總體規劃以及各相關專項規劃統籌銜接,強化產業上下游聯合,加強各方支持政策協同,形成能源科技創新合力。
第三節 發展目標
以能源科技裝備產業振興為吉林省實現“碳達峰、碳中和”目標助力賦能。充分發揮吉林省“大學、大院、大所”優勢,謀劃實施能源領域重大科技專項,開展關鍵核心技術攻關,以科技創新促進吉林省能源科技裝備制造產業高質量發展;推進資源開發、產業發展、園區建設“三位一體”協同發展,吸引能源企業的頭部裝備制造落戶吉林省,以產業提升促進吉林省能源裝備產業多方位發展。到2025年,能源科技創新體系進一步健全,先進可再生能源發電及綜合利用、適應大規模高比例可再生能源友好并網的新一代電網、新型大容量儲能、氫能及燃料電池等關鍵技術裝備全面突破,推動電力系統優化配置資源能力進一步提升,提高可再生能源供給保障能力;能源科技裝備制造產業活力更強、發展動力更足、創新生態更優、發展水平更高,成為具有影響力的產業創新中心和創新型省份。為此,從總量目標、結構目標、產業目標、創新目標等方面確定吉林省能源科技裝備發展規劃目標。
1、總量目標
產業總量目標:到2025年能源裝備制造業實現產值800億元。
2、產業目標
加快產業集聚,到2025年培育特色鮮明、重點突出的能源裝備制造集中地和產業集聚區,全省以風電、光伏、氫能、儲能等為代表的新能源裝備制造產業實現跨越式增長,重大項目有序推進,配套基礎設施初步完善,產業鏈布局基本形成,促進形成產業創新區、產業優化區、產業提升區和產業拓展區能源裝備產業的發展與升級。到2035年,爭取全省新能源產業在國內達到領先地位,基本形成風電、光伏、氫能和儲能的全產業鏈競爭優勢,產業整體技術水平與國際同步,成為我國新能源產業發展的重要創新策源地;氫能交通體系和氫能物流運輸體系基本成型,形成以長春為中心,輻射全省的氫能基礎設施網絡;綠色化工、氫儲能電站、輸氫管網成熟應用;建成以氫能等為代表的具有全國影響力的新能源產業高地。
3、科技創新目標
到2025年,建設20個以上具有自主設計和自主制造能力的國家級、省級企業研發機構(國家級、省級技術中心),重點骨干企業的研發投入占營業收入的比重達到5%以上,建立以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的能源行業技術創新體系,構建“核心+基地+網絡”模式,力爭產出戰略性、關鍵性的重大能源科技成果。
4、結構目標
發揮“五個聯盟”作用,建設一批具有較強競爭力的大型能源裝備制造企業集團和一批參與國內、國際分工的“專、精、特、新”專業化裝備生產企業,推動新的裝備、新的技術在能源領域中的應用,促進吉林省能源科技向智能化、高水平發展,接軌國內外先進技術;推動企業信息系統和公共數據互聯開放共享,全力推動吉林省能源裝備制造產業做大做強,推動能源事業高質量發展。
第四節 發展思路
1、打造“一點兩軸”的空間新格局
在落實吉林省委省政府打造“一主六雙”區域協調發展格局的基礎上,立足各地市現有的研發制造條件與資源稟賦,建立以長春為一點,以吉林—長春—松原—白城新能源裝備發展、四平—遼源—梅河口—通化—松原傳統能源發展為兩軸的空間發展布局,以能源科技裝備發展助力“1355”能源工作思路和“111227”能源發展重點任務。
一點:規劃以長春強經濟圈、高技術圈、強智力圈為一點,發揮好這“一點”對吉林省能源科技裝備發展的經濟拉動、高技術引領、智力支撐、金融支持的綜合作用。
兩軸:打造“吉林—長春—松原—白城”生物質能和風電科技裝備發展組合的“北軸”;打造“四平—遼源—梅河口—通化—松原”油氣勘探開采裝備、煤化工裝備、電力裝備等傳統能源裝備發展“南軸”。
圖2.1 “一點兩軸”空間格局圖
2、創建“三個新園區”
申報國家油頁巖原位轉化松原先導試驗示范區。立足區域油頁巖資源基礎優勢,以創新示范和開放協作的模式搭建試驗示范平臺,匯集多方資金、技術、人才,集中優勢開展油頁巖原位轉化技術攻關,為油頁巖工業化生產奠定基礎。
風電裝備制造園區。立足西部地區風電資源優勢,積極引進整機頭部企業落戶我省并形成產能,利用風電頭部企業聚集效應,培育壯大一批行業龍頭企業和科技領軍企業,聚合下游裝備制造產業,著力打造風力發電裝備制造集群,建成覆蓋東北三省及蒙東地區的風電裝備制造全產業鏈基地。
氫能裝備制造區。立足西部地區風力、光伏資源優勢和長春市智庫與裝備制造優勢,重點引入國際影響力大、產業鏈輻射廣的氫能相關優勢企業,依托系統級核心裝備企業,實現后續上下游產業鏈企業的自然集聚;在長春、白城、延邊等地引導和培育集技術研發、項目孵化、氫能服務和綜合示范于一體的專業園區。
3、推進“四個區域升級”
依據吉林省能源科技裝備發展現狀,將吉林省劃分為產業創新區、產業優化區、產業提升區、產業拓展區。
依托吉林省資源稟賦和老工業基地產業基礎,以科技創新為引領,發展“產業創新—產業優化—產業提升—產業拓展”的全方位、多層次、階梯式的四大產業發展模式,促進能源科技裝備制造業提質發展。
圖2.2 吉林省四大產業發展模式分布圖
產業創新區。依托長春市和吉林市科研力量和產業基礎,大力發展氫能汽車、儲能電池、生物乙醇和輸變電裝備,推動形成具有完整產業鏈的產業集群;拓展核電裝備服務鏈;積極開展光伏建筑一體化建設,建立儲能設施數據庫,探索“互聯網+服務平臺”的智能管控模式,拓展能源科技裝備產業發展新空間;圍繞“兩大基地,一條走廊”建設,將長春打造成氫能產業創新研發、裝備制造、商業應用基地。
產業優化區。針對白城市風電裝備產品同質化等問題,建設具有核心部件研發、制造和生產的風機制造工業園區,優化產業結構和空間布局,推進產業升級和技術創新,將提高產業層次和增強產業核心競爭力作為發展重點,重點支持風電裝備企業的技術升級和改造,提升風電裝備成套能力;拓展風電、太陽能裝備產業鏈,激發產業集群創新。建設風光儲聯合示范工程,探索風電就地消納的途徑,加快調峰電源建設,將白城打造成為風能開發基地、風電裝備生產基地和國家級“綠氫”規模化供應基地。
產業提升區。立足四平市、通化市、松原市以及遼源市產業基礎,依托國家油頁巖原位轉化松原先導試驗示范區建設等項目,整合有效資源以推動裝備制造產業升級;引導企業向產業鏈上下游延伸,支持企業間分工協作,加強配套產業發展,形成產業集群優勢;將單純的產能擴大模式轉變為技術升級改造與產能擴大有效結合的新發展模式,建設以換熱器裝備、電力裝備、石油裝備和煤炭采掘洗選裝備為主的、面向東北亞地區的能源裝備制造基地。
產業拓展區。立足白山市、延邊朝鮮族自治州現有的資源、區位優勢,依托長春市、吉林市的科技人才力量,抓住國家大力發展抽水蓄能等時機,力爭“十四五”期間實現該區域能源科技裝備制造業的從無到有、從有到多。
4、推動建立“五個聯盟”
新能源科技聯盟。立足吉林省人才和技術優勢,整合省內創新資源,逐步建立以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的新能源行業技術創新體系,推動能源結構轉型。創建吉林省新能源產業聯盟和科技研發平臺,同時爭取建立國家級重點實驗室、國家工程技術中心等;重點攻克氫能全產業鏈相關技術,聘請相關科研院所專家學者,加快組建氫能產業創新研究院,合力搭建以氫能實驗室為主的科研平臺,著力解決氫制備、氫儲運、氫加注、氫燃料電池及關鍵零部件、氫電安全等一批關鍵核心技術和產品,推動一批重要科技成果轉化。
石油裝備制造聯盟。立足吉林省石油石化裝備企業優勢,推動通化市、松原市石油裝備制造重點企業建立吉林省石油裝備聯盟,形成產業鏈接,在資源、市場、原材料等方面發揮聯盟優勢,降低行業發展成本,增加產品國內外輻射范圍,促進行業整體規模擴大和快速發展。
油頁巖產學研聯盟。立足吉林省油頁巖資源、技術、人才優勢,建立油頁巖聯盟,利用吉林省油頁巖原位技術已取得的領先優勢,合力攻關,為吉林省油頁巖開采做好技術儲備、為工業化生產奠定基礎。
換熱器產業聯盟。立足吉林省換熱器產業優勢,推動吉林省換熱器產業形成互聯網+智能制造的換熱器產業聯盟,推動企業信息系統和公共數據互聯開放共享,全力推動吉林省傳統換熱器產業做大做強。
燃料乙醇產業聯盟。立足吉林省燃料乙醇產業資源、技術、人才和區位優勢,建立吉林省燃料乙醇聯盟,積極推進吉林省生物燃料乙醇產業健康發展和纖維素燃料乙醇產業技術創新。
第三章 重點任務
第一節 能源科技發展重點任務
我省能源科技發展存在創新基礎不扎實、成果轉化率不高、協同創新契合度不緊密等問題,制約我省能源科技高質量發展。“十四五”期間,我省能源科技發展要圍繞能源行業發展需求,落實“1355”能源工作思路和“111227”能源發展重點任務,聚焦能源智能化和安全綠色開發、新能源技術提升、新型電力系統構建等方面,補強能源科技發展短板,鍛造能源科技發展長板,支持清潔低碳、安全高效的現代能源體系建設,以能源科技創新為吉林省“雙碳”目標的實現助力賦能。
1、全面推進風光新技術、新裝備引入推廣用
積極推動分散式風電、分布式光伏綜合開發利用,推動小型風電和光伏與5G基站的融合、試點高速公路與高鐵沿線分布式光伏的利用等;加快風電機組大型化先進裝備的引入和利用,推動風電發電機向大功率邁進;開發為大風機配套的6.0 MW、8.0 MW以上風力發電機艙罩所需的復合材料,開發智能塔內升壓控制系統,擴大生產具有智能適配功能的風電機組升壓變壓器;推動高品質碳纖維復合材料在大功率風機葉片中的應用,研究葉片復合材料循環回收可再生利用技術及可再生產品的測試驗證。通過技術創新,推動3個千萬千瓦級新能源基地的順利建設(即:省內消納基地、外送基地和轉化基地),形成吉林“陸上風光三峽”。
重點支持智能型塔內升壓系統研發等2個風光技術研發項目,擬投資4300萬元(詳見附表2)。
2、加速推進抽水蓄能智能化建設
充分利用物聯網、云計算和大數據等手段,推動抽水蓄能電站工程設計、建造和管理數字化、網絡化、智能化;充分發揮科技創新、管理創新、先進建造技術示范推廣等引領和支撐作用,建設高質量工程;加快推進敦化、蛟河等在建抽水蓄能電站建設,積極推進安圖、和龍和靖宇抽水蓄能電站開展前期工作,積極推動中長期抽水蓄能規劃項目建設實施,“十四五”期間,擬投資約77.9億元。
3、持續推進煤炭智能化開采和清潔高效利用
加快推動煤電超低排放改造、節能改造和靈活性改造等“三改聯動”;強化企業與科研院所的聯合,推動煤礦智能化技術開發和應用模式創新,提高企業的智慧化建設技術的核心競爭力;推進煤礦智能化開采,實現智能化由采掘工作面向礦井全系統延伸,實現井下危險區域、高危崗位少人或無人作業;開展煤礦智能裝備和煤礦機器人的創新研發,探討多網多系統融合條件下的數據協同與大數據深度開發利用技術,形成煤礦生產管理大數據專業服務平臺;推進煤炭洗選和提質加工,完善煤炭洗選設施,提高原煤入選比重和煤炭質量,促進煤炭清潔高效利用。
4、有序推進油頁巖原位開采裝備技術研發試驗
持續開展油頁巖資源的詳細勘查,建立油頁巖資源勘查開發綜合信息平臺,為油頁巖原位開發提供多參數的資源勘查及評價指標;開展油頁巖原位轉化基礎及開采機理研究,研究制造不同加熱方法的油頁巖原位開采模擬裝置,形成高效傳熱和提高采收率方法;在完成單井組野外試采試驗的基礎上,進一步擴大先導試驗規模,開展多井組聯采試驗,完善油頁巖原位開發技術體系,具備放大生產條件,初步評價采收率,驗證技術經濟可行性;針對高效的自動化井下工具檢測技術開展科技攻關;研發和推廣智能超長沖程抽油機技術、有效儲層預測技術、低成本高效鉆完井技術、油頁巖壓裂技術、油頁巖地層耐高溫固井技術、水平井鉆完井技術、耐高溫高壓點火技術、耐高溫高壓地下溫度監測技術、氣層測井識別技術、高效低成本儲層改造技術、氣體分離和高效利用技術、油頁巖原位開發環境保護和治理技術等油氣勘探開發技術及裝備研發;創建頁巖油資源智慧選區地質評價體系,研制系列地球物理探測監測系統,開發高壓脈沖智慧造縫和電加熱裂解結合的綠色開采系統,形成一套陸相頁巖油智能勘探與綠色開采方法技術體系,力爭在吉林省陸相頁巖油勘探開采中發揮顯著作用。
重點支持油頁巖原位轉化開采機理與實現方法、油氣勘探及開采技術攻關、松遼盆地東南隆起深部油頁巖資源評價等13個項目,擬投資3.8億元。
5、穩步推進生物質能源多元化利用技術
因地制宜以長春、吉林、四平、白城、松原、通化等地為重點建設生物質熱電聯產項目;有序發展垃圾發電技術,在落實環保、選址、垃圾資源量即社會穩定風險評估等條件的前提下,穩步推進城鎮生活垃圾發電項目;加快生物天然氣工業化商業化開發建設,建立健全生物天然氣產業體系與多元化消費體系,開拓生物天然氣和沼氣在城鎮居民炊事取暖、并入城市燃氣管網、發電、交通燃料、鍋爐燃料、工業原料等領域的技術與應用;開發生物質戶用小鍋爐等新型環保實用技術及裝備研發,促進鄉鎮零碳供熱推進與落實;開發生物質液體燃料等技術,支持生物柴油、生物航空煤油等領域先進技術裝備研發與推廣使用。
重點支持燃煤糧食烘干塔系統改燃生物質等12個項目,擬投資16.5億元。
6、積極推進纖維素燃料乙醇技術攻關
積極發展纖維素等非糧燃料乙醇技術攻關,尤其是以玉米秸稈為原料的纖維素燃料乙醇技術,開展醇、電、氣、肥多聯產示范項目,推動燃料乙醇產業健康可持續發展。
重點支持生料發酵研發、纖維素乙醇技術開發等8個項目,擬投資3685.5萬元。
7、大力推進氫能技術落地生效
制氫方面,開展多技術路線制氫技術應用,逐步構建以可再生能源制氫為主體的多元化氫能供應體系,推動氫源供給從“淺藍”到“深綠”轉變,打造白城千萬千瓦級“綠氫”規模化供應基地,建成“中國北方氫谷”;儲氫、運氫方面,構建氫能產業基礎配套設施,探索低溫液態儲運、液態有機儲運、輸氫管網運輸等方式,形成高壓氣態儲運為主、多種方式并存的氫能供應體系;用氫方面,推進氫能在交通、農業、儲能、化工、鋼鐵、航空航天等領域的示范應用,發展綠色合成氨、綠色甲醇、綠色煉化等下游產業;搭建協同高效的氫能技術創新平臺,創建國家級氫能產業創新中心,確立資源共享機制。
重點支持白城新建“新能源+PEM制氫+加氫站”一體化示范、“堿液制氫+加氫+充電”一體化示范等6個項目,擬投資67.2億元。
8、加快推進儲能技術研發應用
論證氫儲能電站的示范應用,解決省內電力消納難,外送能力有限的問題,實現熱電聯供,推進北方清潔供暖;布局壓縮空氣儲能、電化學儲能、光熱機組等大容量新興儲能項目建設;試點飛輪儲能、大容量新型熔鹽儲能裝置、超級電容儲能等技術的研發與應用;推動電動汽車聚合利用等分散式儲能示范;加速突破固態鋰電池、鉛碳電池核心技術,實現規模化生產,引領行業快速發展,助力完成我國“固態電池協同創新”重大任務。
重點支持氫儲能發電、聚合物固態鋰電池的研究與開發等2個項目,擬投資40億元(詳見附表2)。
9、超前推進CCUS技術的應用部署
繼續聚焦能源領域CCUS(碳捕集利用與封存)技術,重點發展頁巖油、致密氣和非常規資源等領域;攻關老油田穩產、氣田穩產、提高采收率技術和智能油田建設四項配套技術,規模應用物探、測井、鉆井、壓裂和地面五項工程技術;開展CO2驅油過程中的固相沉積傷害評價技術、CO2驅油全過程開發規律研究及不同階段調控技術評價、CO2泡沫驅油提高采收率新技術研究與試驗等CCUS技術研發。
10、協調推進數字化電力系統構建
優化電網結構,探索網源協調的發展模式,構建各級電網相互支撐、協調發展的目標網架,初步建成堅強智能的一流現代電網,顯著提升供電保障能力和信息化水平,高效服務能源互聯網建設;通過完善500千伏電網主網架,優化220千伏電網結構,提高吉林西部地區風電、光伏電源匯集能力,滿足電源送出需求,助力國家碳達峰、碳中和目標,為“吉電南送”配套新能源送出做好強有力支撐;結合吉林西部能源基地發展目標,在吉林西部地區同步推進500千伏變電站新增布點工作,同步開展220千伏變電站和電網的優化和擴建工程;積極打造適應分布式電源發展的有源配電網;適度推進支持清潔供暖的農網升級改造。
重點支持松原市乾安縣源網荷儲一體化綠電園區示范等4個項目,擬投資210億元(詳見附表2)。
11、著力推進智慧能源共享共用
以“能源”“智慧”為主線,以吉林西部產業項目為載體,以綜合利用為導向,通過產業互融、建管聯動、創新協同等方式,打造“智慧能源示范基地”,形成從頂層設計到具體項目的“規劃+技術+平臺+場景+產業+進入”六位一體的發展模式,發揮吉林西部新能源產業優勢,進行能源技術與產業創新集中應用;加強監管平臺建設,運用“互聯網+”、大數據、云計算等現代技術手段,實現橫向互聯、縱向互通的全過程協同監管,提高能源效率;建立信息技術網絡平臺,為新能源項目提供技術支持,為企業及時提供技術信息查詢、數據存儲和分析、網上辦公和技術交流;建立新能源項目廢棄物再利用和回收信息平臺,滿足循環經濟產業發展。
第二節 能源裝備制造重點任務
當前,我省能源裝備制造產業發展整體不均衡,主要表現為傳統能源裝備制造產業市場競爭力較弱,擁有高技術含量和高附加值的關鍵零部件制造能力的企業不多;新能源裝備制造業產業鏈較短,風電裝備產業已經形成較為完整的產業鏈,光伏、儲能和氫能裝備產業鏈亟待進一步發展。“十四五”期間,“111227”能源發展重點任務的推進對我省能源裝備制造的發展提出新的要求。在傳統能源領域,要抓住能源綠色、低碳、智能發展的戰略方向,推進智能化采煤和煤炭清潔高效利用、高效自動化油氣勘探開采等先進技術裝備的研發、優化與升級;在新能源領域,要緊抓大容量風機、高效太陽能發電、氫能制儲運用等技術裝備的研發、引進和應用,加快建立并完善以“風、光、儲、氫”裝備制造為重點的新能源裝備產業體系。立足我省工業基礎,以技術進步帶動能源裝備產業轉型升級,為順利完成我省能源發展重點任務以及“雙碳”目標助力賦能。
1、風光裝備
我省風電裝備制造產業起步較早,主要以葉片、塔筒等裝備制造企業為主。隨著2019年風電紅色預警解除,我省風電裝備制造產業逐漸形成較為完整的產業鏈;光伏裝備尚處于起步階段,光伏電池、光伏組件等終端產品尚未形成產能。“十四五”期間,隨著我省“陸上風光三峽”以及“中國北方氫谷”重點工程的推進,對風光裝備的發展提出了新的要求。
風電裝備,積極引進整機頭部企業落地,推動主機廠家落戶我省并形成產能,利用風電頭部企業聚集效應,培育壯大一批行業龍頭和科技領軍企業,打造風力發電裝備制造集群,建成覆蓋東北三省及蒙東地區的風電裝備制造全產業鏈基地;推進現有產能技術改造升級,利用松遼新能源基地開發建設的優勢,持續吸引和培育產業鏈各環節的配套企業,推動本地裝備制造產業升級。鼓勵已投產項目開展裝備制造產線技術革新,實現產業躍升,積極吸引葉片、塔筒、法蘭、錨栓、機艙罩、箱變等主要部件裝備制造企業落地建廠,適時引進齒輪箱、主軸、軸承等核心配套零部件企業,逐步完成產業鏈固長板、補短板、增強項、強弱項;力爭到“十四五”末期,形成風電完整穩定的產業鏈。
光伏裝備,依托已經成形的產業規模,吸引上下游產業逐步形成聚集;發揮我省大型國有企業多的優勢,支持老工業基地傳統制造業轉型,形成光伏玻璃、邊框、支架等輔材裝備的配套能力,逐步形成以滿足省內需求為主,覆蓋東北和華北部分地區市場的光伏裝備制造生產能力;力爭到“十四五”末期,形成光伏專精分鏈。
重點支持新能源裝備制造基地、智能風機裝備產業鏈、吉林市年產500套高強度碳纖維風力發電機葉片等30個項目,擬投資288億元(詳見附表3)。
2、電力裝備
隨著風電、光伏、儲能、制氫等新能源的大力開發,電力系統也將迎來新一輪變革,擁有自主知識產權的科技領先化、人工智能為方向的生產自動化、云計算大數據為趨勢的管理科學化,已成為未來企業的重要標志,新動向、新趨勢對電力裝備制造企業提出了新的需求。一是以特高壓、電力儲能、新型水利發電、核電等新建企業和新開發的項目上起點要高;二是以電力散料裝卸、磨煤機、變壓器等為代表的傳統裝備制造升級要快;三是以電動汽車充電樁、綠色換電站建設等基礎產業發展要實;力爭“十四五”時期建設各類充電樁7000臺,充換電站500座,以支撐充換電需求,城區新能源公交車替代率70%以上;結合換點設備與新能源,在一定程度解決棄風、棄光電量消納問題。
重點支持環保型固體絕緣供電設備技術改造和產業項目、基于工業設備物聯網料場設備的智能服務平臺建設項目等17個項目,擬投資2.4億元(詳見附表3)。
3、核電裝備
第四代先進核能技術不斷突破,小型智能模塊化反應堆和小型供熱堆等技術、(超)高溫氣冷堆技術和釷基熔鹽堆技術等新一代核電技術將在“十四五”期間取得長足進展,對我省核能裝備制造業有了新的要求。“十四五”期間,繼續推進壓水堆核電站主管道技術升級,搭建水壓和真空試驗環境,完成主蒸汽管機械貫穿件和安全殼機械貫穿件的研制,形成超大型精密異形復雜管道的制造能力,爭取獲得國家核安全局頒發的生產許可并達到批量生產的能力。
重點支持反應堆機械貫穿件研制項目,擬投資1485萬元(詳見附表3)。
4、煤炭采掘洗選加工裝備
在我省煤炭資源面臨枯竭的背景下,推進煤炭智能化開采和清潔利用技術攻關,進一步優化煤炭供應保障成為行業的急需。“十四五”期間,煤炭采掘洗選加工裝備在現有優勢產品的基礎上,進一步向特有、獨有、智能化轉變,做好薄煤層大功率采煤機技術方案儲備,薄煤層大功率大牽引力采煤機、智能化及遠程控制技術與裝備等研發。
重點支持EBZ350智能化掘進機研制、MG2x250/1400—BWD型薄煤層采煤機研制等9個項目,擬投資2.1億元(詳見附表3)。
5、油氣勘探開采裝備
“十四五”期間,要以通化市和松原市為基點,籌建石油石化裝備聯盟,逐步形成集研發、制造、配件供應和工程服務的油氣勘探開采產業集群;在現有優勢產品的基礎上,向信息化、自動化以及規模化方向轉變;通過智能化物聯網設備,采取關鍵數據傳輸至云平臺,實現參數化和可視化的監控管理,提升石油工程技術服務水平;開展油頁巖百噸級先導試驗工程、千噸級示范試驗工程和萬噸級中試試驗工程,形成原位開采油頁巖的工程裝備、設施技術規范和安全環保規范,建設下游煉油—石化—新材料產業、油品—化工產品的倉儲、物流等配套產業,以及上游裝備制造和開發等相關產業,進一步實現產業集聚和協同發展。
重點支持石油鉆桿鉆鋌二期生產線、智能超長沖程抽油機研制等10個項目;支持油頁巖原位開采野外試驗和開采裝備的研制開發工作并積極探索油頁巖開發利用的行業標準的制定工作,力爭完成中試并初步達到規模化工業生產的初級水平,為大規模開發利用奠定基礎,擬投資19億元(詳見附表3)。
6、煤化工裝備非標壓力容器(換熱器)
“十四五”期間,以企業轉型升級驅動技術創新,建設“互聯網+智能制造”的中國換熱器工業互聯網平臺,實現工業數據的采集、分析和應用,整合工業數據、組織內數據資源,將多樣化、碎片化的企業數據、工業數據及互聯網數據,轉換成標準化、結構化的高價值數據;通過搭建中國換熱器工業互聯網平臺,推動企業信息系統和公共數據互聯開放共享,加快工業數據整合,消除信息孤島,提高數據資源應用價值,推動工業大數據創新供給和信息資源開放共享。
重點支持換熱器工業互聯網建設等3個項目,擬投資1.2億元(詳見附表3)。
7、生物質能裝備
近年來我省生物質能設備制造不斷向環保化、智能化方向拓展,“十四五”期間,生物質能源化利用對裝備發展提出新的要求。加快建設中歐生物質創新園區和中韓產業園區,承接國外先進技術轉移,重點孵化適應中國資源與市場的技術與裝備;鼓勵企業投入研發力量重點攻關,力爭研發出一套可復制、可推廣的糧食烘干系統和生物質能源綜合改燃節能環保的系統解決方案;配合國家環保政策,積極推動能源結構轉型,從用戶側推動清潔、可再生能源的綜合利用,從而推動秸稈等農業廢棄物利用的產業化發展。
重點支持燃煤糧食烘干塔系統改燃生物質、年產2000臺秸稈自動拾撿打捆機等10個項目,擬投資3.9億元(詳見附表3)。
8、氫能裝備
發展“新能源+制氫”模式,依托“陸上風光三峽”建設“中國北方氫谷”,創建國家級氫能及燃料電池示范區,培育氫能裝備制造產業,打造制氫成套裝備制造產業鏈,積極推動白城工業園區氫能產業園區示范項目,引進PEM電解水制氫、堿性電解水制氫、變壓吸附(PSA)提純制氫裝置制造企業及關鍵零部件生產企業在省內落地,實現氫核心設備的本地化生產,加快形成制氫成套設備產業化能力;著眼“長白松氫能走廊”規模化用氫需求,跟進配套風光資源開發規模,推動新能源制氫發展;打造氫氣儲運、加注成套裝備產業鏈,開發高壓IV型儲氫瓶,發展液氫儲氫型加氫站等技術裝備及建設與加氫站相關的設備產業,為氫能儲運提高儲能密度及降低成本;打造氫燃料電池汽車產業鏈,逐步建立氫燃料電池整車集成全產業鏈的國際競爭優勢,通過引進國內外先進的氫燃料電池動力系統以及核心零部件企業,聚焦燃料電池動力系統的優化控制和能量管理,帶動吉林省氫燃料電池技術突破;力爭到“十四五”期末,形成氫能較為完整產業鏈。
重點支持中韓(長春)國際合作示范區PEM電解制氫裝備研發制造項目、年產6萬噸碳纖維材料基地等6個項目,擬投資356.8億元(詳見附表3)。
9、儲能裝備
積極推動新能源配套儲能、共享儲能產業落地,帶動儲能電池制造等上游產業發展,推廣新技術在現有鋰離子、鉛炭動力電池產品、隔膜產品等方面的應用,支持10MW級超級電容器、高功率鋰離子電池、兆瓦級飛輪儲能系統設計與應用示范,進一步提升能量密度、容量、一致性、安全性等關鍵指標并降低成本;力爭到“十四五”期末,形成儲能完整產業鏈和多元分鏈。大力培育包括電芯、電池模組、電力轉換系統、控制系統以及整機裝備等在內的全產業鏈關鍵裝備制造企業落戶建廠并形成產能,引進具備儲能技術和產業能力的頭部企業落地,培育具有自主知識產權的本地企業,增強企業的核心競爭力,不斷推動新型儲能規模化發展。
重點支持年產500萬kVAh鉛碳電池、年處理20萬噸廢舊蓄電池綜合利用等5個項目,擬投資29.5億元(詳見附表3)。
第四章 環境影響評價
第一節 環境影響
我省能源科技裝備項目建設對生態環境的影響主要包括:土地的占用和擾動使原有地表植被和土地功能發生變化;重點工程在實施過程中也會產生一定的環境影響,如項目實施過程中帶來的大氣、地表水、噪聲、固體廢物等環境污染影響。
第二節 環保措施
嚴格執行環境保護相關法規和建設項目環境影響評價制度,各項重點工程在實施過程中應做好前期調研工作,工程前期審批程序應做到合法合規、手續完善,項目的規劃及產業政策必須充分考慮是否符合國家及地方規劃、產業政策要求;項目建成后應按照規范要求及時進行環保驗收,確保項目的實施具有合法性。
第三節 環境效益
能源科技裝備發展是我省能源高質量發展的重要支撐,對于減少化石能源消耗、降低溫室氣體與污染物排放、增加就業機會等方面起著重要且積極的作用。加快推進油頁巖原位開采技術攻關、推進煤炭智能化開采和清潔化利用,有助于增強我省能源安全保障能力;加快風光新技術和新裝備的引入與推廣應用、拓展生物質能源多元化利用,有助于緩解我省化石能源嚴重短缺與能源需求持續上漲之間矛盾并優化電力供應體系;發展“新能源+制氫”模式有助于改變我省供需矛盾、解決電力消納問題。
第五章 保障措施
第一節 突出規劃引領
突出規劃的引領性、指導性作用,加強能源科技裝備創新發展規劃與國土、環境保護、城鄉建設、交通運輸等發展規劃的有效銜接,形成社會經濟保障能源科技裝備發展、能源科技發展促進區域社會經濟增長的良性循環,創造更多的社會經濟效益。
第二節 建立協調工作機制
建立由省政府主管領導牽頭,省發展改革委、工信廳、科技廳、財政廳、國土廳等相關部門參與的協調工作機制,統籌協調能源裝備制造業發展重大問題,研究制定和細化政策措施,提出具體工作計劃和年度重點任務,具體銜接協調涉及能源裝備產業發展的有關規劃、政策、工程、專項等。
第三節 加強政府引導
針對重大裝備自主創新示范項目,組織引導能源企業和裝備制造企業對接,制定創新工作方案,協調和推進裝備自主研制、試驗鑒定和試驗示范;組織引導主設備制造企業與關鍵零部件和材料制造企業對接,制定關鍵零部件和材料自主研發工作方案,加快形成重大能源裝備成套能力。
第四節 加大資金支持
加強與國家相關部委的銜接,積極爭取國家中央預算內資金對項目的支持;對裝備制造業重大技術研究開發、成果產業化、技術改造等項目給予優先扶持;優先支持重點企業在境內外上市,發行債券、短期融資券、中期票據及上市再融資;協調金融機構對技術水平高、產品周期長的重大裝備制造企業增加信貸支持額度;協調稅務部門落實技術開發費用、實際使用符合企業所得稅優惠目錄的專用設備、高新技術企業認定、實施二三產業分離試點、新購機器設備所含增值稅抵扣等各項稅收優惠政策。
第五節 完善政策保障
加大政策引導力度,積極爭取國家認定的企業技術中心建設、國家級能源研發實驗中心和重大技術創新項目、國家能源裝備自主化項目等資金支持;用足用好戰略性新興產業專項基金,支持吉林省能源裝備制造重點項目和科技研發,對生產和使用首臺(套)能源裝備的企業和單位給予獎勵和補貼。
第六節 強化創新驅動
建立完善科技創新體系,加快建立以企業為主體、市場為導向、產學研用相結合的技術創新體系,鼓勵企業自主參與能源科技項目研發和產業化過程。加強能源人才隊伍建設,通過多種方式和途徑培養造就一大批經營管理人才和技術專家,通過強化不同層次、不同崗位員工的職業技能培訓,提高職工的崗位技能;加強能源科技交流與合作,依托重大工程項目,推動先進技術和裝備的引進、吸收和本土化工作,推動能源技術“引進來”和裝備產品“走出去”。
第七節 促進國內國際合作
積極推進關聯企業和省內、省外科研院所的深入合作,拓寬能源裝備產品銷路,進一步在省外打開市場。建立能源裝備國際合作服務工作機制,引導能源企業、裝備制造企業抱團出海。推動能源裝備制造業從單純技術引進向人才引進、對外并購、合作研發轉變。