为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年）》以及《“十三五”国家科技创新规划》《能源技术革命创新行动计划（2016-2030 年）》《能源技术创新“十三五”规划》《可再生能源中长期发展规划》等提出的任务， 国家重点研发计划启动实施“可再生能源与氢能技术”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署， 现发布2018 年度项目申报指南。
本重点专项总体目标是：大幅提升我国可再生能源自主创新能力，加强风电、光伏等国际技术引领；掌握光热、地热、生物质、海洋能等高效利用技术；推进氢能技术发展及产业化；支撑可再生能源大规模发电平价上网，大面积区域供热，规模化替代化石燃料，为能源结构调整和应对气候变化奠定基础。
本重点专项按照太阳能、风能、生物质能、地热能与海洋能、氢能、可再生能源耦合与系统集成技术6 个创新链（ 技术方向）， 共部署38 个重点研究任务。专项实施周期为5 年（2018-2022 年）。
按照分步实施、重点突出的原则，2018 年拟在6 个技术方向启动32~64 个项目， 拟安排国拨经费总概算为6.565 亿元。凡企业牵头的项目须自筹经费， 自筹经费总额与国拨经费总额比例不低于1:1， 应用示范类项目自筹经费总额与国拨经费总额比例不低于2:1 。
项目申报统一按指南二级标题（如1.1） 的研究方向进行。除特殊说明外， 拟支持项目数均为1~2 项。项目实施周期不超过4 年。申报项目的研究内容须涵盖该二级标题下指南所列的全部考核指标。项目下设课题数原则上不超过5 个， 每个课题参研单位原则上不超过5 个。项目设1 名项目负责人， 项目中每个课题设1 名课题负责人。
指南中“拟支持项目数为1~2 项”是指： 在同一研究方向下， 当出现申报项目评审结果前两位评分评价相近、技术路线明显不同的情况时， 可同时支持这2 个项目。2 个项目将采取分两个阶段支持的方式。第一阶段完成后将对2 个项目执行情况进行评估， 根据评估结果确定后续支持方式。
1. 太阳能
1.1 钙钛矿/晶硅两端叠层太阳电池的设计、制备和机理研究（ 基础研究类）
研究内容：为探索新型高效低成本叠层太阳电池技术，开展钙钛矿/晶硅两端叠层太阳电池的结构设计、器件制备及其机理的基础研究。具体包括： 叠层电池能带匹配设计与光电特性优化；
叠层电池载流子输运机制及稳定性机理研究；叠层电池低光电损耗隧穿结和高效陷光结构设计与实现；低温低离子轰击透明导电薄膜沉积机理及制备技术；叠层电池模块与百瓦户外系统设计与验证。
1.2 柔性衬底铜铟镓硒薄膜电池组件制备、关键装备及成套工艺技术研发（ 共性关键技术类）
研究内容：为解决柔性衬底薄膜电池及组件产业发展的技术瓶颈，开展基于柔性衬底高效率铜铟镓硒薄膜电池组件关键装备及共性关键技术研究。具体包括：大面积均匀铜铟镓硒有源层及其功能层薄膜制备和工艺优化；柔性衬底元素扩散及其对电池性能影响；铜铟镓硒薄膜电池封装工艺及产品研发；铜铟镓硒薄膜电池和组件的成套工艺技术，柔性组件光衰机制及对长期可靠性影响研究；大面积柔性铜铟镓硒薄膜电池卷对卷关键装备。
1.3 高效P 型多晶硅电池产业化关键技术（ 共性关键技术类）
研究内容：为解决高效率低成本多晶硅太阳电池产业发展的技术瓶颈，开展高效P 型多晶硅电池产业化关键技术研究。具体包括： 高效多晶硅电池结构设计和仿真技术、高陷光多晶硅电池绒面制备技术； 电池表面低复合钝化技术、新型PN 结/背场结构的设计和制备技术； 高效P 型多晶硅电池效率衰减控制技术； 研制先进高陷光制绒等关键装备； 高效P 型多晶硅太阳电池和组件量产成套工艺检测技术和标准。
1.4 可控衰减的N 型多晶硅电池产业化关键技术（ 共性关键技术类）
研究内容：针对进一步提升多晶硅电池转化效率、降低成本的需求，开展可控衰减的N 型多晶硅电池产业化关键技术研究。具体包括：N 型多晶硅电池衰减机制和衰减控制技术；N 型多晶硅锭均匀掺杂和缺陷控制技术；N 型多晶硅电池双面钝化材料、结构和工艺技术、低接触电阻金属化技术； 研制高效均匀掺杂N 型硅铸锭炉等关键装备； 可控衰减的N 型多晶硅太阳电池和组件量产成套关键工艺检测技术和标准。
1.5 双面发电晶硅电池产业化关键技术（ 共性关键技术类）
研究内容：针对我国光伏发电对高功率组件的需求，开展高效双面发电同质结晶硅电池产业化关键技术研究。具体包括：先进双面电池结构设计和仿真技术，可同时实现双面高效率的电池前/背面钝化技术； 适合于高效双面电池PN 结/背场形成的精密掺杂技术； 电池前/背面低接触电阻金属化技术； 研制双面电池用高效硼掺杂等关键装备； 双面发电晶硅电池和组件量产成套工艺技术。
1.6 晶硅光伏组件回收处理成套技术和装备（ 共性关键技术类）
研究内容：针对我国晶硅光伏组件寿命期后大规模退役问题，研究光伏组件环保处理和回收的关键技术及装备，实现主要高价值组成材料的可再利用。具体包括：各种组件低成本绿色拆解技术、构成组件各种材料的高效环保分离技术；新型材料及新结构组件的环保处理技术和实验平台；组件低损拆解及高价值组分材料高效分离等关键装备；晶硅光伏组件环保处理成套工艺技术；光伏组件回收政策、标准和评价体系。
1.7 新型光伏中压发电单元模块化技术及装备（ 共性关键技术类）
研究内容：为突破高效率、低成本大型光伏电站新型模块化系统及装备技术瓶颈，开展光伏中压发电单元模块化技术及装备研究。具体包括：新型光伏中压电力电子装置拓扑结构、电磁兼容及建模仿真技术；高效直流升压MPPT（ 最大功率点跟踪） 控制器关键技术； 中压并网逆变器关键技术； 新型光伏中压发电单元模块化设计及系统集成优化技术； 新型光伏中压发电单元示范及实证研究。
考核指标：MPPT 控制器额定功率≥80kW； 中压并网逆变器单机额定功率≥5MW， 并网电压≥35kV， 最高效率≥98%； 示范工程容量≥10MW 。
1.8 分布式光伏系统智慧运维技术（ 共性关键技术类）
研究内容：针对分布式光伏规模化发展所面临的运维难度大、成本高、效率低等问题，开展分布式光伏智慧运维关键技术研究。具体包括：大规模分布式光伏系统、部件运维数据及电能质量、故障录波数据实时采集及存储技术；光伏支路、逆变器实时监测、故障诊断、异常状况预警和系统火灾预警技术；光伏组件热斑、隐裂等缺陷诊断分析技术；分布式光伏智能运维、巡检技术、安全生产可穿戴智能巡检装备；分布式光伏智慧运维大数据云平台研制。
1.9 典型气候条件下光伏系统实证研究和测试关键技术（ 共性关键技术类）
研究内容：开展典型气候条件下光伏系统及部件高性能仿真、户外测试和实证平台集成研究，为我国建立国际互认的第三方公共平台提供支撑。具体包括：关键气候因素对光伏系统影响研究和建模技术；考虑多物理场（辐照、温度、风速、载荷等）的大型光伏系统高性能仿真和虚拟现实设计技术；典型气候条件下光伏系统实证平台模块化设计集成和灵活重构技术；典型气候条件下光伏组件、逆变器及系统能效测试技术；典型气候条件下光伏组件、逆变器及系统实证技术规范和标准体系研究。
1.10 超临界CO2 太阳能热发电关键基础问题研究（ 基础研究类）
研究内容：针对太阳能热发电提高效率与降低成本的需求，研究超临界CO2 太阳能热发电的聚光/集热/储热/发电部分关键器件及系统集成理论和方法。具体包括： 与聚光场耦合的非均匀能流下高温高可靠吸热器工作原理及设计方法； 高温储热方法、储热装置动态失效与可靠运行机理； 非稳态变物性超临界CO2 与储热介质的湍流换热特性及换热器设计方法； 适于超临界CO2 太阳能热发电系统的压气机与透平工作原理及设计方案； 超临界CO2 太阳能热发电系统的光热耦合原理与集成优化。
2. 风能
2.1 风力发电复杂风资源特性研究及其应用与验证（ 基础研究类）
研究内容：研究我国典型地形和台风影响地区的风资源特性及其数值分析方法，为风电设计软件提供合理的输入条件。具体包括：典型地形和台风影响地区距地面300 米高度内湍流风特性时空变化特征及其形成机理； 大型风电机组和风电场设计湍流风参数分类及测量方法； 典型地形的风电场风资源计算流体力学（CFD） 模式； 台风影响下的风电场极端风况CFD 模式； 风电场非定常湍流风场的多尺度耦合数值模拟方法。
2.2 15MW 风电机组传动链全尺寸地面试验系统研制（ 共性关键技术类）
研究内容：针对我国缺乏大型风电机组第三方全尺寸公共试验系统以及海上风电机组研发测试的迫切需求，研制15MW 风电机组传动链全尺寸地面试验系统。具体包括： 风电机组传动链全尺寸地面试验系统多参量耦合机理及典型工况提取方法； 大型风电机组全工况仿真及虚拟测试技术； 传动链全尺寸地面试验系统运行控制与数据采集分析技术； 传动链全尺寸地面试验系统研制与集成； 大型风电机组传动链全尺寸试验技术。
2.3 大型海上风电机组叶片测试技术研究及测试系统研制（ 共性关键技术类）
研究内容：针对大型海上风电机组第三方叶片测试需求，开展120 米级风电叶片全尺度结构力学测试技术体系研究。具体包括： 叶片全尺度静力测试与双自由度疲劳测试技术； 叶片破坏评价与分析技术； 叶片运行工况实时仿真技术及双自由度加载控制技术； 叶片全运行周期内结构安全性验证测试技术要求与准则； 满足120 米级叶片全尺度结构力学测试系统研制。
2.4 大型海上风电机组及关键部件优化设计及批量化制造、安装调试与运行关键技术（ 共性关键技术类）
研究内容：为满足海上规模开发风电的需求，基于已经安装运行的5MW 及以上风电机组样机及国内自主研制的关键部件， 开展大型海上风电机组及关键部件优化设计、制造、安装调试运行全链条关键技术研究， 并应用验证。具体包括： 大型海上风电机组优化设计技术， 整机批量组装专用工艺、台架试验技术； 主控、变流器、变桨、监控系统协同优化控制及批量化制造工艺技术和检测装备； 叶片及传动链关键部件的优化设计及批量制造工艺和检测技术； 机组及部件智能运输、现场批量安装调试运行工艺技术和检测装备； 海上风电机组及主要部件相关标准规范。
3. 生物质能
3.1 纤维素类生物质生物、化学、热化学转化液体燃料机理与调控（ 基础研究类）
研究内容：针对制约纤维素类生物质转化液体燃料效率的基础性问题，开展纤维素类生物质生物、化学、热化学转化机理与调控机制研究。具体包括：纤维素混合糖共代谢机制与基因调控；纤维素乙醇（丁醇）高产机理与动力学模型；纤维素类生物质化学催化转化液体燃料机理及调控；生物质气化调变、合成气催化净化、重整催化制备液体燃料的转化机制；分子层面的纤维素类生物质多组分耦合热分解机理及产物定向调控机制。
3.2 纤维素类生物质催化制备生物航油技术（ 共性关键技术类）
研究内容：针对纤维素类生物质生物航油转化效率低、经济性差的问题，开展纤维素类生物质转化生物航油技术工艺研究。具体包括：纤维素类生物质高效水热定向解聚技术；解聚产物碳链调控与加氢催化制备长链烷烃技术；木质素水热液化加氢提质制取芳烃及环烷烃技术；纤维素类生物质制取生物航油关键技术工程验证；生物航油全生命周期评价。
考核指标：构建纤维素类生物质制取生物航油工艺技术体系。催化剂寿命≥4000h， 纤维素和半纤维素制备生物航油转化率≥85%，生物航油成本≤9000 元/吨，完成纤维素类生物质制取生物航油千吨级示范生产线运行验证； 生物航油油品质量达到生物航油标准（ASTM-D7566） 要求， 完成生物航油发动机台架试验。
3.3 纤维素类生物质水（ 醇） 解制备酯类燃料联产化学品技术（ 共性关键技术类）
研究内容：针对纤维素类生物质转化酯类燃料过程中全组分高效利用的关键问题，研究清洁高效酯类燃料制取联产高附加值化学品的共性技术与工艺途径，实现纤维素类生物质全组分高效利用。具体包括：纤维素类生物质组份清洁分离预处理技术；分离组分催化水（醇）解制备酯类燃料联产高附加值化学品技术；水（醇）解酯化产物低能耗高效分离技术；纤维素类生物质水（醇）解制备酯类燃料联产化学品关键技术工程验证；酯类燃料复配汽油或柴油技术及全生命周期评价。
3.4 农业秸秆酶解制备醇类燃料及多联产技术与示范（ 应用示范类）
研究内容：针对纤维素醇类燃料经济性差的问题，开展农业秸秆制备醇类燃料及多联产的生物炼制技术研究与示范。具体包括：农业秸秆原料高效清洁预处理及低成本纤维素酶制剂的制备与复配技术；酶解糖化与乙醇、丁醇发酵耦合工艺，同时代谢五碳糖和六碳糖技术；酶解糖液直接发酵乙醇、丁醇与分离耦合工艺，超低能耗乙醇、丁醇膜法分离集成技术；农业秸秆制备燃料乙醇、丁醇多联产生物炼制千吨级示范生产线；农业秸秆制备燃料乙醇、丁醇，以及沼气、复合肥多联产万吨级示范生产线。
4. 地热能与海洋能
4.1干热岩能量获取及利用关键科学问题研究（ 基础研究类）
研究内容：针对我国干热岩资源开发利用的需求，重点研究干热岩能量获取及转换与高效利用中的关键科学技术问题。具体包括：干热岩储层能量评价方法与靶区优选；干热岩能量获取（现场压、控裂）方法与测井技术；现场微震监测及数据反演与人工储层裂隙网络评价方法；流体在人工储层多物理场耦合流动传热机理与取热速率优化方法；干热岩发电及综合利用技术方案与经济性评价。
4.2 海洋能资源特性及高效利用机理研究（ 基础研究类）
研究内容：针对自主创新海洋能技术的需求，研究海洋能资源特性评估方法及高效利用机理。具体包括：重点海域海洋能资源特性，海洋能装置与海洋环境耦合机制；低水头潮汐水力转换机理，新型双向全贯流式潮汐发电原理；潮流能转换机理，新型高效潮流能发电技术；波浪能转换机理，新型高效波浪能发电技术；波浪能与潮流能装置和模型实验室及实海况测试技术方法与验证；我国海洋能发展战略。
5. 氢能
5.1 太阳能光催化、光电催化和热分解水制氢基础研究（ 基础研究类）
研究内容：面向高效低成本绿色制氢需求，研究太阳能光催化、光电催化和热分解水制氢的理论与方法。具体包括：光催化剂微结构对光吸收、光生载流子分离、输运的影响机制及高效光吸收、宽光谱响应光催化制氢材料体系的构建；光催化制氢反应器催化反应动力学及其与太阳能聚光系统耦合优化设计方法；光电催化制氢多层复合界面间的协同作用和光生电荷在各层间的传输机制及水分解反应动力学；高效聚焦太阳能催化光电分解水制氢系统的构建及光热能综合利用；直接太阳能聚焦光热耦合分解水制氢机理、制氢反应体系设计及系统构建。
5.2 基于储氢材料的高密度储氢基础研究（ 基础研究类）
研究内容：面向高密度安全储氢需求，研究基于储氢材料的高密度储氢理论和方法。具体包括：可逆氢化物吸/放氢热力学和动力学调控机理及其双向催化对吸放氢动力学的改良机制； 不可逆氢化物可控催化放氢动力学及高集成度放氢系统的构建； 储氢新材料的创制及其吸/放氢新机理；储氢系统吸/放氢过程中的氢热耦合机理及高密度设计方法； 氢的高密度储运技术路线战略研究。
5.3 高效固体氧化物燃料电池退化机理及延寿策略研究（ 基础研究类）
研究内容：针对固体氧化物燃料电池（SOFC） 发电过程的长寿命运行关键科学问题开展研究。具体包括： 多相、多组分、多尺度、多物理场的燃料电池传热、传质过程及电化学过程； 单电池材料（ 电解质和电极） 劣化和单电池性能衰减机理， 单电池结构和运行条件对单电池寿命影响及延寿策略；电堆中高温密封、金属连接体和界面接触材料的退化机理及稳定性研究； 千瓦级电堆的多物理场耦合模型以及电池温度场—应力场耦合效应与低内应力长寿命电池结构设计； 辅助系统（BOP） 动静态分析与效率优化的热电管控策略。
5.4 基于低成本材料体系的新型燃料电池研究（ 基础研究类）
研究内容：针对现有燃料电池成本高技术瓶颈，开展低成本材料体系燃料电池探索。具体包括：质子交换膜燃料电池离子导体内高通量传输通道的可控构筑及化学稳定性影响机制；碱性离子交换膜的阴离子传输机制与结构稳定性；高效氢氧化和氧还原非贵金属催化剂的可控制备及电催化动力学；膜电极微纳结构设计、可控构筑规律和界面演化机制；千瓦级廉价燃料电池堆的结构设计、集成及性能验证。
5.5 MW 级固体聚合物电解质电解水制氢技术（ 共性关键技术类）
研究内容：面向燃料电池汽车绿色氢源和利用可再生能源制氢的应用需求，开展高效MW 级固体聚合物电解质电解水制氢技术研究。具体包括： 高活性低成本长寿命电解水制氢催化剂、催化电极微结构与制氢效率的构效关系； 大面积高电流密度膜电极制备技术； 适于高工作压力双极板及高导电性、低流阻、抗腐蚀的集电器制备技术； 高压力、低电耗、高功率密度制氢模块集成技术； 适应宽功率波动的制氢系统及控制技术。
5.6 质子交换膜燃料电池长寿命电堆工程化制备技术（ 共性关键技术）
研究内容：针对质子交换膜燃料电池长寿命需求，研究长寿命电堆工程化制备技术。具体包括：关键材料、膜电极以及双极板理化参数对电堆寿命影响；电堆结构和组装工艺对电堆寿命的影响及失效模式；电堆高耐久性密封组件的高精度原位快速成型技术；系列电堆模块的极板流场、堆型设计及工程化装备制造技术；电堆模块快速在线活化、气密性快速在线检测与装备制造技术。
5.7 固体氧化物燃料电池电堆工程化开发（ 共性关键技术类）
研究内容：针对固体氧化物燃料电池（SOFC） 单电池和电堆的一致性和寿命等技术难题， 开展SOFC 单电池和电堆的批量生产技术及工艺装备等工程化开发。具体包括： 单电池的结构优化设计以及批量生产工艺技术和装备；SOFC 电堆高温稳定的连接体和密封件结构设计以及批量制备工艺技术； 长寿命电堆结构设计和性能验证；SOFC 电堆小批量制备技术及装备； 单电池、连接体、密封件以及电堆的检测规范。
5.8 燃料电池电堆及辅助系统部件测试技术（ 共性关键技术类）
研究内容：针对长寿命燃料电池系统测试要求，开展电堆及辅助系统部件测试技术研究。具体包括：大功率燃料电池电堆性能、寿命测试技术和设备，电堆单片电压巡检、内阻测量、健康诊断以及数据分析技术；氢气循环泵、燃料电池电控单元等关键辅助系统部件测试设备；应用工况采集和燃料电池系统寿命试验评价测试方法。
6. 可再生能源耦合与系统集成
6.1 风电场、光伏电站生态气候效应和环境影响评价研究（ 基础研究类）
研究内容：针对我国可再生能源开发利用的生态气候环境影响，开展风电场、光伏电站生态气候效应和环境影响评价研究。具体包括：风电场局地生态气候效应事实、机理及参数化方法研究；光伏电站局地生态气候效应事实、机理及参数化方法研究；大规模风能、太阳能资源开发的气候情景预估及不确定性研究；风电、光伏行业生命周期环境影响评价研究；气候环境约束下我国风电和光伏产业健康发展对策研究。
6.2 特色小镇可再生能源多能互补热电联产关键技术（ 共性关键技术类）
研究内容：针对我国特色小镇绿色低碳发展的需求，形成西部和东部特色小镇完全依赖可再生能源的热电联产系统解决方案。具体包括：多时空多类型可再生能源热电耦合利用系统结构和规划设计方法；基于可再生能源的小镇热电联产能源站设计集成、控制及储能技术；与绿色低能耗建筑结合的可再生能源热电联产系统设计集成及能量管理技术；镇级可再生能源热电联产系统先进控制和高效能量管理技术；西部和东部特色小镇可再生能源热电联产系统示范。
6.3 独立运行的微型可再生能源系统关键技术研究（ 共性关键技术类）
研究内容：针对我国海岛（礁）、极区、边远地区资源和气候特点，开展独立运行的微型可再生能源系统关键技术研究及装备研制。具体包括：独立运行的微型可再生能源系统资源分析、规划设计和性能评估通用方法及软件；海岛（礁）光伏/风电/海洋能等多能互补发电系统； 适应极区高寒、极昼/夜且可实现与柴油发电系统兼容的极区科考站可再生能源发电系统， 极区可再生能源移动供电平台； 边远地区离网光伏系统剩余性能评估、扩展重构和互联技术； 高耐候性光伏组件、储能装置及电力电子装备。
6.4 大规模风/光互补制氢关键技术研究及示范（ 应用示范类）
研究内容：针对冬奥赛区对绿色、低碳能源的重大需求，开展风/光互补制氢系统关键技术研究及示范。具体包括： 基于直流微网的离/并网风电/光伏制氢、储氢系统设计集成、运行控制与能量管理技术； 适应离/并网运行及直流微网接入的大功率风电机组、光伏控制/逆变关键技术和设备； 适应宽功率波动环境下的高适应性电解水制氢关键技术及设备； 风/光互补制氢系统数据采集及监控、安全保护技术和设备； 大规模风电/光伏互补制储氢系统应用示范。