储能与智能电网技术重点专项2021年度项目申报指南.pdfVIP

附件2 䇅䇅⺁ ꒘䇅⺁䇅 （征求意见稿） 国家重点研发计划启动实施 “储能与智能电网技术”重 点专项。本重点专项总体目标是：通过储能与智能电网基础 科学和共性关键技术研究的布局，推动具有重大影响的原始 创新科技成果的产生，着力突破共性关键技术，增强创新能 力建设，促进科技成果转化和产业化，从而保证未来高比例 可再生能源发电格局下电力供应的安全可靠性、环境友好性、 经济性和可持续发展能力，推动我国能源转型整体目标的实 现，为实现2030 年“碳达峰”和2060 年“碳中和”的战略目标， 提供坚实的技术支撑。 根据本重点专项工作部署，现提出2021年度项目申报 指南建议。2021年度指南部署坚持问题导向、分步实施、重 点突出的原则，拟围绕中长时间尺度储能技术、短时高频储 能技术、高比例可再生能源主动支撑技术、特大型交直流混 联电网安全高效运行技术、多元用户供需互动用电与能效提 升技术、基础支撑技术6个技术方向，启动21个指南任务。 1. 中长时间尺度储能技术 1.1 吉瓦时级锂离子电池储能系统技术 （共性关键技术 类） - 1- 研究内容：针对高比例可再生能源并网消纳及电力供应 峰谷差加剧问题，研究适用于吉瓦时级应用的新型锂离子电 池规模储能技术，具体包括：研究低锂离子消耗、高能量效 率的电化学体系，开发宽温区、超长寿命、高能量转换效率、 低成本新型锂离子储能电池；高电压电池系统集成技术；系 统级消防安全及高效液冷热管理与消防耦合的技术；吉瓦时 级锂电储能系统集成技术及智能管理系统。 考核指标：锂离子电池循环寿命≥ 15000 次 （0.5倍额定 充电功率/0.5 倍额定放电功率，25℃，100% 放电深度 （DOD）），支持两小时以上储能，电池系统电压≥1500伏， 系统能量转换效率≥ 90% （含运行功耗），额定功率≥ 1倍充 放电额定功率，1分钟持续峰值功率≥ 2倍充放电额定功率， 预期服役寿命≥25年，系统应用规模≥ 1吉瓦时，等效度电成 本≤ 0.1元/千瓦时。 1.2 兆瓦时级本质安全固态锂离子储能电池技术 （共性 关键技术类） 研究内容：针对包括可再生能源接入等各类中长时间尺 度的储能需求，研究具有高安全长寿命的固态锂离子储能电 池技术，具体包括开发全寿命周期具有低电阻和高稳定性的 固态电解质膜与电极材料；本质安全、长寿命、低内阻的界 面与电极结构及储能型固态锂离子电池电芯开发；适应全气 侯域应用、具有高成组效率、高可靠性的模组、系统和储能 电站设计；固态储能锂离子电池的失效分析、在线检测、状 态预测和预警以及热失控行为研究。 -2 - 考核指标：揭示离子在复合固态体系中的高速传输机制， 了解固态电池的热失控、结构演化与寿命衰减行为，突破储 能型固态电池的关键材料、电芯设计与系统设计，滥用下系 统不发生热失控。电池单体循环寿命≥ 15000 次，单体成本≤ 0.35 元/瓦时；研制10 兆瓦时级固态储能锂离子电池系统， 系统循环性≥ 12000 次，环境适应温度-40℃至60 ℃，支持2 小时以上储能，同时支持5C倍率放电，响应速度≤200 毫秒， 综合能量效率≥ 90%，等效度电成本≤ 0.2 元/千瓦时。 1.3 金属硫基储能电池 （基础研究类） 研究内容：针对中短时长大规模储能发展对于降低成本、 减少资源依赖的需求，研究基于锂/钠等金属负极和含硫正极 的本质安全、低成本和长寿命金属硫基储能电池。具体包括： 高比容量、高面容量金属或合金负极、含硫正极、本质安全 电解液或固态电解质、多功能隔膜与粘结剂等关键材料的设 计与低成本规模化制备技术；力、电、热耦合条件下金属硫 基储能电池界面反应热力学、动力学、稳定性行为研究；电 池电芯、模组、系统的模拟仿真、原位与非原位表征以及失 效机制分析；长寿命电池的电芯、模组、系统的设计、研制、 智能管理控制、环境适应性和安全性的评测和改进技术。 考核指标：金属硫基储能电池单体在充放电倍率≥ 0.5C 和放电深度80% DOD 条件下循环寿命≥ 15000 次；研制出 100 千瓦时