Plan de acción para la innovación en la revolución tecnológica energética (2016-2030) – ¿Qué podemos hacer?

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La última edición de este post fue realizada por Yuanhong07 el 19 de abril de 2016, a las 17:16. El 18 de abril, la Comisión de Desarrollo y Reforma, junto con la Administración de Energía, emitieron el “Plan de Acción para la Revolución Tecnológica en el Área de la Energía (2016-2030)” (en adelante, “el Plan”). Al mismo tiempo, también se publicó la “Hoja de Ruta para las Acciones Innovadoras Clave en el Ámbito de la Tecnología Energética” (en adelante, “la Hoja de Ruta”). http://finance.ifeng.com/a/20160418/14330206_0.shtml ； ¿Qué podemos hacer? Aquellos que siguen apostando por el campo de la tecnología y equipos de gas natural. 【III】Tareas prioritarias 1) Innovación tecnológica para la extracción segura del carbón: acelerar el desarrollo e implementación de equipos y tecnologías clave para la detección inteligente de factores que puedan causar desastres, la vigilancia y alerta temprana ante desastres graves, la prevención de riesgos en minas profundas, así como la respuesta de emergencia ante accidentes graves, con el objetivo de lograr una extracción segura del carbón. Se debe fortalecer la protección del medio ambiente en el desarrollo del carbón, centrándose en el desarrollo de tecnologías y equipos clave como la integración de la extracción, selección y relleno bajo tierra; la extracción eficiente y ecológica; la extracción continua sin columnas de carbón; la extracción que permite conservar el agua; el monitoreo y control de los daños causados por la extracción; y la restauración y reconstrucción de las superficies mineras. De esta manera, se podrán crear minas verdes. Se busca mejorar la eficiencia y el nivel de automatización en la explotación del carbón, mediante el desarrollo de tecnologías como métodos eficientes para la construcción de minas y la excavación rápida, áreas de trabajo automatizadas, métodos para obtener altas tasas de extracción en capas de carbón especiales, gasificación subterránea del carbón, y aprovechamiento integral de los recursos asociados al carbón. En las principales zonas mineras, se ha logrado prácticamente la eliminación del uso de mano de obra humana en las áreas de extracción; además, el grado de mecanización en la extracción de carbón a nivel nacional supera el 95%. 2) Innovación tecnológica en el desarrollo de hidrocarburos no convencionales y de aquellos que se encuentran en profundidades grandes o en aguas marinas: Se llevan a cabo investigaciones exhaustivas sobre las teorías geológicas relacionadas con los hidrocarburos de esquisto, así como sobre las técnicas de exploración. También se estudian los aspectos relacionados con la ingeniería de yacimientos de hidrocarburos, la perforación y completación de pozos horizontales, y las técnicas de fracturación hidráulica. Además, se desarrollan de forma independiente los equipos y materiales esenciales para la perforación y completación de pozos. De este modo, se perfecciona el sistema tecnológico para la exploración y explotación del gas de yacimientos de carbón, lo que permite un desarrollo eficiente de los hidrocarburos no convencionales como los de esquisto y el gas de yacimientos de carbón, asegurando así un aumento constante en la producción. Superar las teorías fundamentales y las tecnologías clave para la exploración y explotación de los hidratos de gas natural, y llevar a cabo perforaciones piloto y pruebas de extracción. Dominar las tecnologías clave para la exploración y explotación de petróleo y gas en profundidades grandes y muy grandes, avanzar en la exploración y explotación en profundidades superiores a los 8000 metros, desarrollar un sistema tecnológico maduro y eficaz para profundidades de 6000 a 7000 metros, y lograr que el nivel general de las tecnologías de exploración y explotación esté a la vanguardia a nivel internacional. Mejorar de manera integral el nivel técnico en ingeniería de perforación y extracción de petróleo y gas en aguas profundas, así como la capacidad para fabricar equipos de forma autónoma, con el objetivo de lograr el desarrollo independiente de yacimientos de petróleo y gas en aguas a 3000 y 4000 metros de profundidad. 3) Innovación tecnológica para el uso limpio y eficiente del carbón: Se debe fortalecer la innovación tecnológica relacionada con la transformación del carbón en diferentes categorías y calidades. Es necesario investigar técnicas avanzadas de gasificación, pirólisis a gran escala del carbón, utilización del alquitrán y el semicarbón, así como integración de procesos de gasificación y pirólisis. También se deben llevar a cabo proyectos piloto capaces de producir 3000 toneladas diarias de gas a partir del carbón, o bien procesar millones de toneladas anuales de carbón de baja calidad, además de generar petróleo y electricidad de forma simultánea. Desarrollar nuevas tecnologías de proceso para la producción de combustibles limpios, aceites ultralimpios, aceites especiales para uso en la industria aeroespacial y militar, así como productos a base de carbón como sustancias químicas importantes; además, investigar sistemas catalíticos eficientes y reactores avanzados. Fortalecer la integración entre la química del carbón y otras tecnologías energéticas relacionadas, como la generación de energía térmica, la refinación de petróleo, la producción de hidrógeno a partir de fuentes renovables, la conversión de biomasa y las pilas de combustible, con el fin de lograr un uso eficiente de la energía y un ciclo de reutilización de los materiales. Desarrollar tecnologías de “cero emisiones” para el reciclaje total de las aguas residuales provenientes de la industria del carbón, fortalecer el control de costos y la reutilización de recursos, y llevar a cabo demostraciones a escala industrial. Mejorar aún más los parámetros de las centrales eléctricas a base de carbón convencionales, desarrollar activamente nuevas tecnologías de generación de energía a partir del carbón, y elevar en general el nivel de eficiencia energética de estas centrales ； Desarrollar nuevas tecnologías para la eliminación integral de contaminantes, con el fin de mejorar constantemente la eficiencia en el control de la contaminación, así como reducir los costos y el consumo energético asociados a dicho control. 4) Innovación en tecnologías de captura, utilización y almacenamiento del dióxido de carbono: Se investigan tecnologías de captura a bajo consumo energético y a gran escala del CO2. También se estudian las tecnologías para utilizar el CO2 como agente de extracción de petróleo y para su almacenamiento, así como las tecnologías para utilizarlo en la extracción de gas de formaciones geológicas y para su almacenamiento. Además, se investigan las tecnologías para utilizar el CO2 en la generación de energía a través de su mineralización, así como las tecnologías para su transformación química y biológica. Se estudian también las tecnologías para la transformación, fijación y utilización del CO2 en forma mineral. Asimismo, se investigan las tecnologías para el almacenamiento seguro y fiable del CO2, su monitoreo y su transporte a largas distancias. Se construyen proyectos piloto de sistemas de captura, utilización y almacenamiento de CO2 a nivel de millones de toneladas. Los sistemas CCUS se aplican de manera generalizada en sectores como la generación de energía, la industria del carbón, la química y la procesamiento de minerales, lo que permite un almacenamiento fiable del CO2, su monitoreo y su transporte seguro a largas distancias. 5) Innovación tecnológica en energía nuclear avanzada: Se llevan a cabo investigaciones sobre tecnologías para la exploración y explotación de recursos de uranio en profundidad y de tipo no convencional. Se busca lograr la explotación de areniscas que se encuentran a profundidades de hasta 1000 metros. También se investigan tecnologías para el reciclaje integral de recursos de uranio de baja calidad, como los encontrados en rocas oscuras, lagos salinos y agua de mar. Lograr aplicaciones de demostración de elementos de combustible nuclear avanzados y autónomos, impulsar las pruebas de irradiación y el funcionamiento comercial de los elementos de combustible tolerantes a fallos (ATF) y los elementos de combustible circulares, y contar con capacidades internacionales líderes en el desarrollo e diseño de combustible nuclear. Sobre la base de que la tecnología de reactores de agua bajo presión de tercera generación se encuentra en un nivel líder a nivel internacional, se promueve la construcción de plantas piloto de reactores rápidos y de reactores modulares avanzados de pequeño tamaño. De este modo, se logran avances significativos en el desarrollo de equipos y materiales clave para las nuevas generaciones de reactores avanzados, como los reactores refrigerados por gas a temperaturas extremadamente altas y los reactores a sal fundida. Se realizan experimentos con el plasma de combustión en el núcleo del reactor de fusión, así como estudios sobre las tecnologías de control y el diseño del reactor de demostración de fusión DEMO. 6) Innovación tecnológica en el reprocesamiento del combustible agotado y en la gestión segura de los residuos altamente radiactivos: impulsar la construcción de plantas de reprocesamiento a gran escala para uso comercial, y fortalecer la investigación y el desarrollo relacionados con el reprocesamiento por método seco en el marco de ciclos de combustible avanzados. Desarrollar la construcción de laboratorios subterráneos para el almacenamiento de residuos altamente radiactivos, así como investigaciones en tecnologías de almacenamiento geológico y seguridad, con el fin de perfeccionar los marcos teóricos y técnicos relacionados con el almacenamiento geológico de dichos residuos. Se debe intensificar la investigación y el desarrollo en áreas como el tratamiento de residuos altamente radiactivos, el grafito altamente radiactivo, los residuos alfa, así como la solidificación de residuos altamente radiactivos mediante vidrio de crisol frío, con el objetivo de elevar el nivel de tratamiento de los residuos radiactivos a un nivel avanzado. Estudiar las tecnologías de transformación de residuos radiactivos, como el control total de las cantidades de nucleidos actínidos de larga vida, dominar la tecnología de diseño de sistemas subcríticos y la fabricación de equipos clave, y construir dispositivos experimentales de ingeniería para sistemas subcríticos exógenos. 7) Innovación tecnológica para un uso más eficiente de la energía solar: Investigación a fondo de las tecnologías clave para la industrialización de células de silicio cristalino más eficientes y de menor costo, así como desarrollo de materiales complementarios esenciales. Se estudian las tecnologías, procesos y equipos para la industrialización de celdas de película como el cadmuro telúrico, el cinc indio galio seleniuro y las películas de silicio, con el objetivo de mejorar significativamente la eficiencia de las celdas y lograr la producción nacional de los materiales clave. Explorar la investigación de nuevos tipos de celdas solares eficientes, y llevar a cabo la producción de componentes de baterías así como demostraciones de su aplicación. Dominar la tecnología de generación de energía térmica solar con altos parámetros, promover su aplicación a nivel industrial de manera integral, desarrollar sistemas piloto de suministro combinado de energía solar y térmica, y lograr un uso integral y escalonado de la energía solar. Se logró un avance en la tecnología de producción de combustibles limpios mediante la termoquímica solar, y se desarrolló un prototipo capaz de funcionar de forma continua. Se estudian las centrales fotovoltaicas a gran escala inteligentes, las aplicaciones de energía fotovoltaica distribuida y las microredes, así como las tecnologías clave para las grandes centrales termosolares. Se llevan a cabo proyectos piloto de centrales complementarias de energía eólica, solar y termosolar. 8) Innovación en tecnologías eólicas a gran escala: Investigar conjuntos de tecnologías adecuados para sistemas eólicos a alturas de 200 a 300 metros. Realizar estudios sobre las tecnologías clave para turbinas eólicas de gran altura. Desarrollar palas eólicas de 100 metros o más de longitud, con el objetivo de promover el uso de la energía eólica a alturas de 200 a 300 metros. Realizar investigaciones a fondo sobre las características típicas de los recursos eólicos en el mar y los métodos para aprovechar la energía eólica, y desarrollar de forma independiente un sistema de evaluación de los recursos eólicos marinos. Superar las tecnologías clave en el diseño y construcción de parques eólicos marinos, desarrollar turbinas eólicas marinas de 10 MW o más, así como componentes esenciales como rodamientos, sistemas de control, convertidores y palas, con propiedad intelectual propia. Además, crear sistemas de gestión y conexión en red para parques eólicos marinos basados en big data y computación en la nube. Esto permitirá un tratamiento adecuado y el reciclaje de los materiales provenientes de las turbinas eólicas obsoletas, garantizando así un uso eficiente, a gran escala y sostenible de los recursos eólicos marinos. 9) Innovación en energía de hidrógeno y tecnologías de celdas de combustible: Investigación de tecnologías para la producción de hidrógeno a partir de fuentes de energía renovable y energía nuclear avanzada, así como tecnologías de gasificación catalítica del carbón para la producción de hidrógeno y de reingeniería del metano o oxidación parcial para obtener hidrógeno. También se estudian tecnologías para la producción distribuida de hidrógeno y técnicas de purificación del mismo. Se desarrollan materiales y equipos clave para el almacenamiento y transporte del hidrógeno, con el objetivo de lograr una producción, almacenamiento, transporte y uso a gran escala y a bajo costo. Además, se busca estandarizar y promover el uso de estaciones de carga de hidrógeno, así como modelos de producción de hidrógeno in situ. Se investigan las tecnologías de pilas de combustible con membrana electrolítica de polímero a base de hidrógeno/aire (PEMFC) y metanol/aire (MFC), con el objetivo de satisfacer las importantes necesidades en materia de fuentes de energía renovable. Asimismo, se busca lograr la operación en condiciones reales y la difusión de vehículos eléctricos basados en PEMFC, así como de vehículos eléctricos híbridos que utilicen MFC. Estudiar la tecnología de generación distribuida de energía a partir de pilas de combustible, para implementar aplicaciones de demostración y su difusión. 10) Innovación tecnológica en el uso de la biomasa, los recursos oceánicos y la energía geotérmica: Se busca superar las tecnologías avanzadas relacionadas con las fuentes de energía basadas en la biomasa y la química industrial. Se llevarán a cabo proyectos piloto a gran escala para la producción de combustibles biológicos (incluso para uso militar), etanol a partir de celulosa y procesos de refinación biológica sostenibles. También se investigarán nuevas variedades de plantas que puedan servir como fuentes de energía eficientes. Se construirán granjas de energía ecológica, con el objetivo de crear cadenas industriales avanzadas para la producción de energía biológica y un sistema sostenible de suministro de materias primas derivadas de la biomasa. Fortalecer el desarrollo y uso de la energía oceánica, desarrollar dispositivos de generación de energía eficientes a partir de las olas, las corrientes marinas y las diferencias de temperatura (salinidad), construir plantas de energía a escala de megavatios y crear una cadena industrial completa para el aprovechamiento de la energía oceánica. Fortalecer el desarrollo y uso de la energía geotérmica, investigar tecnologías para la transformación de sistemas geotérmicos hidrotermales y para aumentar su producción, superar las barreras técnicas relacionadas con el aprovechamiento de las rocas calientes secas, y construir proyectos piloto de generación de energía a escala de megavatios a partir de estas rocas, así como sistemas integrales de utilización de la energía geotérmica. 11) Innovación tecnológica en turbinas de gas de alta eficiencia: Se realizan estudios exhaustivos sobre los materiales avanzados para turbinas de gas, así como sobre tecnologías clave relacionadas con la fabricación inteligente, el diseño de las unidades y la combustión limpia y eficiente. Se llevan a cabo pruebas completas de las turbinas de gas, con el objetivo de superar los obstáculos que impiden el desarrollo de esta industria, como los problemas relacionados con las palas de turbina hechas de aleaciones resistentes a altas temperaturas y sus técnicas de diseño. Se desarrollan turbinas de gas de tamaño reducido, de tamaño medio para uso industrial y turbinas de gran tamaño, de forma independiente. De este modo, se logra la autonomía en cuanto a los materiales y componentes clave de las turbinas de gas, así como en sus procesos de prueba, diseño, fabricación y mantenimiento. 12) Innovación en tecnologías avanzadas de almacenamiento de energía: Se investigan tecnologías de almacenamiento de calor a altas temperaturas para un uso eficiente de la energía solar térmica, así como tecnologías de almacenamiento (o refrigeración) de gran capacidad para sistemas de energía distribuida. También se estudian tecnologías de almacenamiento físico destinadas a mejorar la eficiencia de la red eléctrica y a satisfacer las necesidades de suministro energético a nivel regional. Además, se investigan tecnologías de almacenamiento adecuadas para la integración de fuentes de energía renovable, redes distribuidas y microredes, así como para el uso en vehículos eléctricos. Se busca dominar las tecnologías clave en todos los aspectos relacionados con el almacenamiento de energía, llevar a cabo pruebas de demostración y lograr que la tecnología en su conjunto alcance un nivel internacionalmente líder, contribuyendo así al desarrollo de la industria mundial de almacenamiento de energía. Se debe explorar activamente la investigación en tecnologías de almacenamiento de energía con alta densidad de almacenamiento y bajos costos de aislamiento térmico, así como en nuevas tecnologías de almacenamiento de energía (baterías líquidas, baterías a base de magnesio, etc.). También es necesario investigar tecnologías híbridas multifuncionales basadas en magnetismo superconductor y electroquímica, con el objetivo de lograr avances significativos. 13）Innovaciones tecnológicas clave en las redes eléctricas modernas: dominio de la tecnología de transmisión y distribución de corriente continua flexible, y de los nuevos componentes electrónicos de alta tensión y gran capacidad ； Realizar investigación y pruebas de demostración en tecnologías para redes eléctricas de corriente continua y tecnologías de transmisión de energía para las redes eléctricas del futuro ； Superar las tecnologías de carga inalámbrica para vehículos eléctricos y las tecnologías clave relacionadas con los cables de transmisión de energía submarinos de alta tensión, y promover su aplicación ； Estudiar las tecnologías y procesos clave para componentes de equipos energéticos, como los materiales superconductores a altas temperaturas. Dominar las tecnologías de aplicación en ingeniería de seguridad de la comunicación a nivel cuántico y de bajo costo, adecuadas para los requisitos del funcionamiento de las redes eléctricas, con el fin de lograr su uso a gran escala. Estudiar las tecnologías de control inteligente de las redes eléctricas modernas, y llevar a cabo investigaciones y demostraciones de las tecnologías clave para la integración a la red de fuentes de energía renovable a gran escala y de generación distribuida ； Superar las tecnologías de coordinación y control global de los sistemas eléctricos, y demostrar su aplicación práctica ； Tecnologías de simulación de redes eléctricas modernas y complejas en el contexto de los grandes volúmenes de datos energéticos ； Lograr la aplicación plena de las tecnologías para la coordinación entre las microredes/redes locales y la red eléctrica principal, así como de las tecnologías de control inteligente para la coordinación entre fuentes de energía, la red y los consumidores. 14) Innovación tecnológica en la Internet de la Energía: La Internet de la Energía es un nuevo modelo de desarrollo para la industria energética, que consiste en la integración profunda de Internet con la producción, transmisión, almacenamiento y consumo de energía, así como con los mercados energéticos. Fomentar la innovación tecnológica en la producción inteligente de energía, centrándose en la investigación sobre la producción inteligente de energías renovables y fósiles, así como en técnicas de producción inteligente y coordinada con múltiples fuentes de energía. Fortalecer la innovación en tecnologías de transmisión inteligente de energía, centrándose en el estudio de redes energéticas integradas que combinen diferentes fuentes de energía, así como en técnicas de control coordinado de redes inteligentes. También es importante desarrollar equipos esenciales como routers energéticos e intercambiadores de energía. Fomentar la innovación tecnológica en el consumo inteligente de energía, centrándose en la investigación de tecnologías como los terminales inteligentes para el uso de energía, la monitorización y regulación inteligentes, así como en los equipos esenciales. Fomentar la innovación en las herramientas de gestión y supervisión de la energía inteligente, centrándose en la investigación de tecnologías para una gestión precisa de la demanda energética basadas en grandes volúmenes de datos energéticos, así como en tecnologías de supervisión de la energía inteligente basadas en Internet de las Energías. Se debe fortalecer la innovación tecnológica en la integración integral de las redes energéticas. Es necesario investigar en profundidad temas como la integración eficiente y el control inteligente de los sistemas informáticos y físicos, la integración y el intercambio seguro de grandes volúmenes de datos relacionados con la energía, así como las aplicaciones y gestión de la energía almacenada y los vehículos eléctricos. También es importante desarrollar técnicas relacionadas con la respuesta del lado de la demanda. De esta manera, se podrá crear un sistema técnico y de estándares más completo, que sirva como modelo para la innovación tecnológica en las redes energéticas a nivel mundial. 15) Innovación tecnológica para el ahorro de energía y la mejora de la eficiencia energética: Fortalecer la innovación tecnológica orientada al ahorro de energía en la industria moderna, centrándose en la investigación de calderas y hornos industriales de alta eficiencia, nuevos motores energéticamente eficientes, el reciclaje exhaustivo de la energía residual industrial, así como técnicas para el ahorro de energía en los sistemas industriales basadas en tecnologías de la información avanzadas, y llevar a cabo proyectos piloto al respecto. Desarrollar innovaciones tecnológicas en el ámbito de la eficiencia energética en la construcción, como la industrialización de la edificación y las viviendas prefabricadas, así como aparatos electrodomésticos inteligentes y eficientes, sistemas de refrigeración, iluminación y equipos para uso en oficinas. Fomentar la innovación en tecnologías energéticamente eficientes, como vehículos de transporte eficientes y ahorradores de energía, sistemas de recuperación de energía de frenado, sistemas de propulsión para barcos, sistemas digitales de alimentación eléctrica en las costas, así como sistemas de transporte basados en tecnologías de información avanzadas. Se debe fortalecer la innovación tecnológica en sistemas de optimización global, como el uso escalonado de la energía, así como la investigación y demostración de tecnologías para el uso integral de otras fuentes de energía, en sustitución del carbón. Esto contribuirá de manera significativa a que nuestro país logre sus objetivos de reducción de emisiones y ahorro de energía.