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863计划先进能源技术领域2007年度专题课题申请指南


863 计划先进能源技术领域 2007 年度专题课题申请指南

前 言 “十一五”期间,863 计划先进能源技术领域以《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年)》、 《国家“十一五”科学技术发展规划》和《863 计划“十一五”发展纲要》以及《“十一五”先进能源技术领域 发展战略研究报告》为指导,立足当前,着眼未来,大力开发节能和能源清洁高效开

发、转化和利用技术,积极 发展新能源技术,促进能源多元化。攻克一批能源开发、利用和节能重大关键技术与装备,形成一批新兴能源产 业生长点,掌握新能源、氢能和燃料电池等战略高技术,建立起能源科技持续创新平台,为经济、社会可持续发 展提供清洁高效能源技术的支撑。 按照以上总体考虑,863 计划先进能源技术领域将在项目和专题两个层次进行部署,设置“氢能与燃料电池 技术”、“高效节能与分布式供能技术”、“洁净煤技术”和“可再生能源技术”四个专题。氢能与燃料电池技 术专题重点是研究开发制氢、储氢和输氢、氢能安全及燃料电池技术,为氢能发展奠定技术基础。高效节能与分 布式供能技术专题重点是研究开发工业领域中主要高耗能行业的系统与装备节能技术;研究开发分布式供能系统 技术,提高能源系统的综合利用效率。洁净煤技术专题重点是研究开发煤炭的燃烧、加工与转化、污染物控制、 发电等洁净煤技术,整体提升我国煤炭清洁利用技术水平。可再生能源技术专题重点是研究开发生物质能、风能、 太阳能、海洋能和地热等技术,为可再生能源低成本、规模化开发利用提供技术储备和研究基础。专题将分年度 公开发布专题课题申请指南。 本领域已于 2006 年 8 月发布了第一批课题申请指南。此次发布的是本领域 2007 年度课题申请指南,本指南 考虑了 2006 年度的申请和立项情况,在总体布局与研究方向进行了进一步优化和细化。2007 年度 4 个专题在探 索导向类课题和目标导向类课题两方面拟支持 45 个研究方向,计划安排支持经费 27000 万元左右。 课题申请采取网上集中申报。 申报通过“国家科技计划项目申报中心”进行, 网址为 program.most.gov.cn, 有关申请的程序要求和注意事项详见《“十一五”国家高技术研究发展计划(863 计划)申请指南》。课题 申请受理的截止日期为 2007 年 5 月 15 日 24 时。

科学技术部 863 计划先进能源技术领域办公室 二 OO 七年三月二十六日

专题一、 专题一、氢能与燃料电池技术 一、指南说明 本专题针对我国可持续发展的能源战略需求,结合氢能及燃料电池技术国际发展趋势和我国技术发展现状, 重点支持氢能与燃料电池技术领域的前沿技术和关键核心技术,鼓励原始创新和集成创新。主要研究内容为:制 氢技术、储氢技术、输氢技术、燃料电池技术和氢安全技术等。 通过专题的实施,旨在进一步提升我国在氢能及燃料电池技术领域的自主创新能力,获取一批具有自主知识 产权的创新性成果,为我国氢能及燃料电池领域的发展提供技术储备;突破一批核心关键技术并进行系统集成, 提高氢能及燃料电池系统的能量转换效率和可靠性、降低成本,推进氢能及燃料电池技术发展,为我国能源的多 元化发展做出贡献。 2006 年度本专题共发布 9 个研究方向,包括制氢技术、储氢和输氢技术、燃料电池技术和氢安全技术等 4 个 探索导向类和分布式小型天然气及液体燃料制氢技术、新型储氢技术、加氢站系统技术、电站用质子交换膜燃料 电池技术、固体氧化物燃料电池技术等 5 个目标导向类,立项 48 个课题,支持经费 7313 万元。 此次发布的是本专题 2007 年度课题申请指南,在探索导向类课题和目标导向类课题两方面支持 12 个研究方 向,拟支持课题 50 个左右,计划安排经费 7200 万元左右。 在探索导向类课题方面,2007 年度支持制氢技术、储氢技术、输氢和氢安全技术、质子交换膜燃料电池技术、 高温燃料电池技术、新型燃料电池技术等 6 个方向,计划安排经费 4400 万元左右,课题支持强度参见相关研究方 向的说明,课题支持年限不超过 3 年。 在目标导向类课题方面, 2007 年度支持生物质超临界耦合太阳能制氢技术、 与燃料电池集成的氢源系统技术、 高能量密度的固态储氢技术、直接甲醇燃料电池技术、中温固体氧化物燃料电池技术、加氢站关键技术及加氢系 统等 6 个方向,计划安排经费 2800 万元左右,课题支持强度参见相关研究方向的说明,课题支持年限不超过 3 年。 二、指南内容 (一)探索导向类课题 1、制氢技术 主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)低成本太阳能制氢技术;(2)小型非稳

态化石燃料高效制氢技术;(3)微型燃料电池氢源技术;(4)其它制氢新技术。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的高效、低成本制氢新途径、新工艺和新技术。课题成果 形式为专利、试验系统或原型样机,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年拟支持课题 4-5 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 2、储氢技术 主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)具有优良吸/放氢动力学性能的 Li、Na、 Mg 等轻金属及其合金储氢技术;(2)包含 B、Al、C、Si、N 等元素的化合物可逆储氢新技术;(3)过渡金属化 合物的高容量、低成本储氢新技术;(4)有机液体的安全可逆储氢新技术;(5)无机-有机复合的化学储氢新技 术;(6)轻质合金储氢材料的安全制备技术;(7)储氢材料与系统的检测技术;(8)金属-有机框架物的储氢 技术;(9)改性介孔分子筛储氢技术;(10)其它优良性能的化学及物理储氢新技术。 说明与要求:本方向重点支持先进适用的高容量、低成本、长寿命的各种化学储氢及物理储氢新材料、新方 法及新技术。课题成果形式为专利、试验系统或原型样机,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年拟支持课题 12-14 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 3、输氢及氢安全技术 主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)45MPa 以上的氢气增压、压力控制和调节 技术;(2)45MPa 以上储氢容器的快速充放氢疲劳试验技术;(3)高压氢气系统的泄漏特性研究及其安全检测 与控制技术;(4)制氢、储氢、输氢及应用中氢的安全检测与控制技术。 说明与要求:本方向重点支持先进适用的氢气输运及安全检测控制技术。课题成果形式为专利、试验系统或 原型样机,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年度拟支持课题 3-4 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 4、质子交换膜燃料电池技术 主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)无增湿质子交换膜燃料电池技术;(2) 高温质子交换膜燃料电池技术;(3)质子交换膜燃料电池电催化剂寿命提升技术;(4)质子交换膜燃料电池系 统快速变载应对技术;(5)提高质子交换膜燃料电池环境适应性的关键技术;(6)储氢/燃料电池一体化电源系 统;(7)双效再生式燃料电池技术;(8)微小型重整氢燃料电池技术;(9)质子交换膜燃料电池检测、寿命快

速评价、故障诊断及控制新技术。 说明与要求:本方向重点支持提高质子交换膜燃料电池可靠性、安全性和可使用性的新技术以及其它新型高 效的质子交换膜燃料电池系统技术。课题成果形式为专利、试验系统或原型样机,要求形成具有自主知识产权的 技术。 本方向 2007 年拟支持课题 9-11 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 5、高温燃料电池技术 主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)固体氧化物燃料电池以天然气为燃料的自 热内重整技术;(2)新结构无密封固体氧化物燃料电池技术;(3)高温电池和微型燃气轮机系统预集成技术; (4)适合于大功率发电的固体氧化物燃料电池技术;(5)熔融碳酸盐燃料电池直接内重整技术;(6)新结构熔 融碳酸盐燃料电池技术。 说明与要求:本方向重点支持提高高温燃料电池可靠性、安全性和可使用性的新方法和新技术。课题成果形 式为专利、试验系统或原型样机,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年拟支持课题 6-8 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 6、新型燃料电池技术 主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)直接甲酸及乙醇燃料电池技术;(2)提 高直接甲醇燃料电池可靠性和寿命技术; (3)生物及微生物燃料电池技术; (4)非铂催化剂燃料电池技术; (5) 其它新概念燃料电池系统。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的燃料电池新体系。课题成果形式为专利、试验系统或原 型样机,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年拟支持课题 5-7 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。

(二)目标导向类课题 1.生物质超临界耦合太阳能制氢技术 研究目标:研制生物质超临界水气化与太阳能聚焦供热的耦合制氢系统,形成生物质超临界耦合太阳能制氢 研发平台。

主要研究内容:高活性、长寿命的催化剂;新型微多相热物理、热化学耦合反应器研制;连续流生物质超临 界水催化气化工艺技术;高精度、低成本太阳能热解耦合反应装置及示范系统。 主要指标:连续多相流混送的生物质质量浓度达 15%,完全气化的气体产物中的氢气体积浓度达 55-60%, 可有效富集分离 CO2,生物质超临界水多相流混合物的处理量达 1t/h,气化系统的总能量利用效率达 70%以上。 说明与要求:课题申请单位需在生物质超临界水气化制氢方面具有较强的研究工作积累;具备化工过程强化 及复杂化工系统集成等方面的能力;有完成课题所必须的仪器设备及相关条件。课题成果形式为自主知识产权的 生物质超临界耦合太阳能制氢示范系统。 本方向 2007 年拟支持课题 1 个,课题支持强度不超过 450 万元。 2.与燃料电池集成的氢源系统技术 研究目标: 开发高效集成的天然气/液体燃料催化重整制氢系统, 开发氢源系统和燃料电池系统的通信协议及 集成控制技术,为基于燃料电池的分布式供能(热电联供)技术应用奠定基础。 主要研究内容:高效制氢催化剂技术;紧凑型重整反应器优化设计技术;制氢系统的能量效率提升技术;制 氢系统与燃料电池系统集成技术;单元系统接口技术及协控技术。 主要指标:系统规模 2-10kW;集成系统运行时间≥1000hr;氢源系统能量效率≥75-80%。 说明与要求:课题申请单位需具备化石燃料重整制氢、化工过程强化及系统集成等方面的工作基础和研究积 累; 有完成课题所必须的仪器设备及相关条件。 课题成果形式为具有自主知识产权的燃料电池氢源制备技术 和原 型样机。 本方向 2007 年度拟支持课题 1 个,课题支持强度不超过 500 万元。 3.高能量密度的固态储氢技术 研究目标:开发出能量密度高、吸放氢速度快和安全性高的新型固态储氢技术,建立相应的储氢示范装置, 并应用于移动与固定使用的氢源系统。 主要研究内容:新型高容量储氢合金(包含 Mg 系新相储氢合金、钛系多元合金及复相合金等)的优化设计及 低成本制备技术;高效金属氢化物储氢罐体的设计、研制以及储氢工程技术;高效金属氢化物储氢罐体示范性运 行的工艺技术。 主要指标:储氢装置的有效体积储氢密度>55 kg H2/m3,重量能量密度>1.8MJ/kg;循环使用寿命大于 5000

次;储氢材料的可逆重量储放氢密度>3wt%。 说明与要求:课题申请单位需具有新型高容量储氢合金材料研究、储氢系统研究和工程化技术开发基础;具 有完成课题所必需的各种支撑设备及条件。课题成果形式为具有自主知识产权可供燃料电池使用的储氢系统制备 技术和原型样机。 本方向 2007 年度拟支持课题 1 个,课题支持强度不超过 500 万元。 4.直接甲醇燃料电池技术 研究目标:以笔记本电脑、电动自行车等的移动电源为应用目标,研制瓦到百瓦级的直接甲醇燃料电池系统。 主要研究内容:耐甲醇稳定性好的阴、阳极催化剂;低甲醇透过率的质子交换膜;合理的电池结构和控制系 统;系统集成技术。 主要指标:功率范围在 400W 以下;80℃工作时,功率密度≥200-250mW/cm2;运行时间超过 1000 小时(衰减 率小于 10%),能量转化效率≥40%。 说明与要求:课题申请单位需在直接甲醇燃料电池技术研究方面具有较好的基础;有完成项目所必须仪器设 备及相关条件。课题成果形式为具有自主知识产权的小型直接甲醇燃料电池电源制备技术和原型样机。 本方向 2007 年度拟支持课题 1 个,课题支持强度不超过 450 万元。 5.中温固体氧化物燃料电池技术 研究目标: 开展利用重整气的 2 千瓦中温固体氧化物燃料电池系统的研发, 为分布式发电技术奠定技术基础。 主要研究内容:大面积的阳极/电解质膜技术;应用于大面积电池堆的密封材料技术;2 千瓦电池堆的组装技 术;燃料电池系统的集成技术。 主要技术指标:利用重整气,在 700℃-750℃条件下,电池堆功率密度为 0.4W/cm2,稳定运行时间达到 2500 小时,启动循环次数≥3 次,燃料利用率≥70%。 说明与要求:课题申请单位需具有中温固体氧化物燃料电池技术方面的研究积累;具有燃料电池系统研究和 工程化技术开发基础。课题成果形式为具有自主知识产权的 2 千瓦中温固体氧化物燃料电池系统。 本方向 2007 年度拟支持课题 1 个,课题支持强度不超过 450 万元。

6. 加氢站关键技术及加氢系统 研究目标: 开展加氢站关键技术和加氢系统研究, 形成具有自主知识产权的加氢站关键技术和系统集成技术, 实现加氢站的示范运行。 主要研究内容:氢气储存、压缩、加注等关键技术;氢气加注系统研制;站车接口耦合技术;全系统集成技 术等。 主要技术指标:充气压力≥45MPa;充气速率≥3kgH2/min;氢气纯度满足车用燃料电池要求。 说明与要求:课题申请单位应在加氢站关键技术及加氢系统研究方面具有较好的研究工作积累和工程化技术 开发基础。课题成果形式为具有自主知识产权的加氢站相关技术的集成系统,并实现加氢站示范运行。 本方向 2007 年拟支持课题 1 个,课题支持强度不超过 450 万元。

专题二、 专题二、高效节能与分布式供能技术专题 一、指南说明 本专题针对我国高效节能和分布式能源技术发展的需求状况,重点研究开发工业领域主要高耗能行业的节能 技术与装备,机电产品节能技术,能源梯级综合利用技术;突破基于化石能源的微小型燃气轮机及新型热力循环 等终端的能源转换技术、储能技术、热电冷系统综合技术,形成基于可再生能源和化石能源互补、微小型燃气轮 机与燃料电池混合的分布式终端能源供给系统。 通过专题的实施,旨在进一步提高我国在节能和分布式能源技术领域的原始创新和集成创新能力,形成一批 原创性成果,获取一批自主知识产权的创新性成果,突破一批核心关键技术,利用系统集成进行工程应用,为节 能和分布式技术发展和应用奠定基础。为有效推进国家节能战略实施、落实“十一五”节能指标、构建“资源节 约型社会”和“环境友好型社会”提供技术来源。 2006 年度本专题共发布 8 个研究方向,包括高效节能技术、分布式供能单元技术、分布式供能电力系统技术 等 3 个探索导向类和电气驱动系统节能技术、通用流体机械节能技术、分布式供能系统、余能高效利用新技术、 储能技术等 5 个目标导向类,立项 55 个课题,支持经费 7545 万元。 此次发布的是本专题 2007 年度课题申请指南,在探索导向类课题和目标导向类课题两方面支持 10 个研究方 向,拟支持课题 52 个左右,计划安排经费 7500 万元左右。

在探索导向类课题方面,2007 年支持通用机械节能技术、工业余能利用技术、高效制冷(热)技术、电力电 子节能技术、分布式供能技术、微型电网技术等 6 个研究方向,计划安排经费 4400 万元左右,课题支持强度参见 相关研究方向的说明,课题支持年限不超过 3 年。 在目标导向类课题方面,2007 年支持整体煤气化联合循环的显热回收利用节能技术、分布式天然气-冷热电 联供能源系统技术、分布式能源系统中微网及微网与主网联接关键技术、中低温余热高效回收及梯级利用工程技 术等 4 个研究方向,计划安排经费 3100 万元左右,课题支持强度参见相关研究方向的说明,课题支持年限不超过 3 年。 二、指南内容 (一)探索导向类课题 1、通用机械节能技术 主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)旋转机械设备的热力过程研究,动力特性 研究,密封技术,运行控制技术,装置及系统优化设计技术,气流脉动控制技术;(2)高效紧凑式高温及低温换 热器产品技术;(3)其它新型通用机械高效节能技术。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的压缩机、涡轮机械、风机和泵类等典型先进通用机械的 节能技术; 1000℃以上和-160℃以下极端温度条件的强化传热技术。 课题成果形式为专利、 试验系统或原型样机, 要求形成具有自主知识产权的技术。 本研究方向 2007 年拟支持课题 8-10 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 2、工业余能利用技术 主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)工业炉窑的节能型低污染技术,长寿命技 术,控制技术;(2)低品质余热的回收利用技术;(3)余能回收利用的新工艺、新装备和新方法。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的高耗能工业中的炉窑节能技术和间歇的余能利用技术, 以及低于 1000C 的非水介质高效回收余热利用技术。课题成果形式为专利、试验系统或原型样机,要求形成具有 自主知识产权的技术。 本研究方向 2007 年拟支持课题 8-10 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 3、高效制冷(热)技术

主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题): (1)利用多种能源或不受电力供应限制的供冷、 供热系统;(2)先进高效环保热泵供暖、空调、供热水技术;(3)高效余热制冷技术;(4)高效压缩、吸收及 吸附式制冷技术;(5)带能量回收器的新型制冷技术;(6)不受单一能源供应限制的新型高效低污染制冷热泵 技术及配套设备。 说明与要求:本方向课题成果形式为专利、试验系统或原型样机,要求形成具有自主知识产权的技术。 本研究方向 2007 年拟支持课题 7-9 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 4、电力、电子节能技术 主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)高效电机及电气驱动系统节能技术;(2) 电气驱动能量转换、装备以及集成优化与控制技术;(3)电力传输的节能技术;(4)大型工业企业电气监控与 节电技术。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的电能转换和大型工业企业中的节电技术。课题成果形式 为专利、试验系统或原型样机,要求形成具有自主知识产权的技术。 本研究方向 2007 年拟支持课题 6-8 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 5、分布式供能技术 主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)基于分体式燃气轮机的分布式供能系统技 术;(2)基于变工质热力循环系统技术;(3)基于先进热力循环及其关键技术的分布式供能系统技术。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的先进分布式热力循环系统技术。课题成果形式为专利、 试验系统或原型样机,要求形成具有自主知识产权的技术。 本研究方向 2007 年拟支持课题 4-6 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 6、微型电网技术 主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)含多个发电、储能、用电单元的微型电网 体系结构与组网技术;(2)微型电网并网、控制和保护技术;(3)解并列、独立和并网运行的控制技术;(4) 微型电网电力电子装置与控制技术;(5)适用于微型电网的先进储能装置与控制技术;(6)微型电网内外电能 质量控制技术;(7)微型电网与大电网的能量交换与协调控制技术。

说明与要求:本方向课题成果形式为专利、试验系统或原型样机,要求形成具有自主知识产权的技术。 本研究方向 2007 年拟支持课题 5-7 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 (二)目标导向类课题 1、整体煤气化联合循环的显热回收利用节能技术 研究目标:与整体煤气化联合循环系统(IGCC)示范工程相结合,开发先进发电过程中利用废锅等回收显热 节能技术和设备设计技术,提高机组热力循环效率。 主要研究内容:结合 IGCC 示范工程,研制 IGCC 采用的辐射式废锅、对流式废锅以及回收煤气的显热设备, 并进行工程示范。 主要指标:200MW 等级以上整体煤气化联合循环机组,热回收与常规发电热力系统相比,循环效率提高 5%以 上。 说明与要求: 本方向课题申报单位应结合 IGCC 示范工程申报。 课题成果形式为具有自主知识产权的设计技术、 设备,并进行工程示范。 本方向 2007 年拟支持课题 2 个,每个课题支持强度不超过 500 万元。 2、分布式天然气-冷、热、电联供能源系统技术 研究目标:研究开发基于燃气轮机的分布式天然气-冷、热、电联供能源系统技术、共性关键技术,建立分 布式的冷、热、电联供的能源示范系统。 研究内容:燃气轮机在分布式供能系统应用的关键技术;能源的综合梯级利用技术与全工况性能优化的系统 集成技术;联供系统的运行控制技术;利用燃气余热的高效制冷技术、吸收式热泵技术;利用燃气潜热生产蒸汽 的升温型吸收式热泵技术。 主要指标:燃气轮机的发电功率为 MW 级;一次能源综合利用效率(HHV)达到 75%以上;利用燃气余热的增 热型吸收式热泵性能系数(COP)达到 1.5 以上,利用燃气热生产蒸汽的升温型吸收式热泵性能系数(COP)达到 0.4 以上;额定工况下的节能率大于 30%。 说明与要求:本方向课题申报单位应以企业为主体产学研联合申报。课题成果形式为具有自主知识产权的设 计技术,建立适应南方或北方环境的典型示范工程。

本方向 2007 年拟支持 2 个课题,每个课题支持强度不超过 400 万元。 3、分布式能源系统中微网及微网与主网联接关键技术 研究目标:建立典型的基于冷、热、电联供的分布式微网与大电网并网供电示范系统。 主要研究内容:基于冷、热、电联供的分布式能源的微网组网及与大电网解并列条件、独立和并网运行的控 制策略,微网与大电网(配网)互联运行模式,能量交换与接入技术、相互影响与协调控制技术,微网能量监控与 管理系统,电能质量控制技术与装置。 主要指标:电压等级为 380V-10kV;供电容量 MW 级;开发优化设计软件、运行仿真软件、能量管理软件;电 能质量指标满足相应电压等级国家标准;完成典型系统的工程示范;微网与大电网联网示范运行半年以上。 说明与要求:本方向课题申报单位应以电网企业为主体产学研联合申报。课题成果形式为形成具有自主知识 产权的设计技术、设备,并进行工程示范。 本方向 2007 年拟支持课题 1 个,课题支持强度不超过 500 万元。 4、中低温余热高效回收及梯级利用工程技术 研究目标:开发出中低温余热的分级回收和梯级利用技术,利用余热回收利用或蒸汽发电等方式降低工业能 耗,并结合产品或工程进行示范。 主要研究内容:以企业的技改工程项目为依托,按照温度对口的原则,对工业余热实施分级回收和梯级利用, 主要开发中低温余热蒸汽发电和中低温烟气高效换热利用技术,包括:系统集成技术,先进的控制技术和先进的 换热技术,形成完整的中低温余热利用系统。 主要指标:工业余热的流量规模在 20 万立方米/小时以上,节能效率超过 15%。 说明与要求:本方向课题申报单位应以企业为主体产学研联合申报。课题成果形式为形成具有自主知识产权 的设计技术、设备,并进行工程示范。 本方向 2007 年拟支持课题 2 个,每个课题支持强度不超过 400 万元。

专题三、 专题三、洁净煤技术专题

一、指南说明 本专题根据我国洁净煤技术领域发展所存在的问题和技术需求,重点研究开发先进洁净煤发电技术、先进的 煤燃烧技术,燃煤污染物控制新技术、先进的煤炭转化技术、先进的煤炭加工技术、CO2 减排技术。 通过本专题的实施,获取一批自主知识产权的创新性成果,促进新技术、新装备的集成创新,提高我国洁净 煤技术的创新能力,为洁净煤技术的应用与发展提供技术储备,奠定坚实的技术基础。 2006 年度本专题共发布 9 个研究方向, 包括高效洁净燃煤技术、 燃煤污染物控制新技术、 煤加工与转化技术、 CO2 的捕集与封存(CCS)技术等 4 个探索导向类和先进洁净煤发电相关技术、新型低 NOx 燃煤技术、煤加氢液化 关键装备技术、燃煤污染物控制及资源化技术、煤基一步法合成二甲醚技术等 5 个目标导向类,立项 22 个课题, 支持经费 3103 万元。 此次发布的是本专题 2007 年度课题申请指南,在探索导向类课题和目标导向类课题两方面支持 10 个研究方 向,拟支持课题 45 个左右,计划安排经费 5900 万元左右。 在探索导向类课题方面,2007 年度支持高效洁净燃煤新技术、燃煤污染物控制新技术、先进的煤转化技术、 先进的煤加工技术等 4 个方向,计划安排经费 3300 万元左右,课题支持强度参见相关研究方向的说明,课题支持 年限不超过 3 年。 在目标导向类课题方面,2007 年度支持燃煤锅炉超低 NOx 排放燃烧技术、低 NOx 燃烧与选择性非催化还原 (SNCR)系统脱硝技术、燃煤污染物控制及资源化技术、煤和(或)油页岩高效清洁综合利用系统关键技术、煤 加氢液化新工艺、高灰难选煤高效分选技术等 6 个方向,计划安排经费 2600 万元左右,课题支持强度参见相关研 究方向的说明,课题支持年限不超过 3 年。 二、指南内容 (一)探索导向类课题 1.高效洁净燃煤新技术 主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)高效清洁的大型电站锅炉、工业锅炉等燃 煤设备燃烧新技术与设备研究;(2)冶金、化工等主要耗煤行业的高效洁净燃煤新技术与设备研究。 说明与要求:本方向重点支持煤粉炉、循环流化床锅炉、工业炉窑等主要燃煤装置的先进燃烧方式、燃烧设 备的研究开发,及新的燃烧装置的研究探索。课题成果形式为专利、试验系统或原型样机,要求形成具有自主知

识产权的技术。 本方向 2007 年拟支持课题 8-10 个,每个课题支持强度不超过 100 万元 2.燃煤污染物控制新技术 主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)炉内固硫脱硝新技术,发展基于燃烧过程 中的脱硫脱硝技术;(2)同时脱硫脱硝新技术,开发出燃烧后烟气中联合脱硫脱硝技术;(3)脱硝催化剂的制 备及烟气脱硝新技术,开发出选择性非催化还原脱硝技术和选择性催化还原脱硝技术; (4)多种污染物综合脱除 新技术,重点研究在同一反应塔内采用催化、吸附或其他技术同时脱除燃煤烟气中的各种污染物(SOx、NOx、汞、 砷、硒等)的技术;(5)可吸入颗粒物及各种重金属排放治理新技术。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的燃煤烟气中污染物控制技术。课题成果形式为专利、试 验系统或原型样机,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年拟支持课题 8-10 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 3.先进的煤转化技术 主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)适应我国煤种特点的煤气化新工艺及其关 键技术;(2)新型的合成气净化与热回收技术;(3)低成本新型合成气气体分离技术;(4)针对中国煤种特点 的煤直接液化新技术, 低变质煤脱氧, 提高惰性组分转化率等转化新工艺; (5) 煤转化过程中污水处理技术; (6) 醇、醚合成及甲醇制烯烃等新工艺和关键技术;(7)中、低阶煤热解加工新技术;(8)煤和生物质共燃烧、转 化技术;(9)其它煤转化及综合利用新技术。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的煤液化、煤气化等煤的转化技术,以及煤和生物质共燃 烧、转化技术。课题成果形式为专利、试验系统或原型样机,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年拟支持课题 11-13 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 4.先进的煤加工技术 主要研究内容(申请者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)新型高效干法选煤技术;(2)细粒煤分 选及煤泥脱水新技术;(3)新型重介质选煤技术;(4)煤深度脱灰技术及装备,解决高灰煤的利用和部分稀缺 煤种的中煤再选问题;(5)其它煤加工新技术。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的选煤和煤炭加工技术。课题成果形式为专利、试验系统

或原型样机,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年拟支持课题 6-8 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 (二)目标导向类课题 1.燃煤锅炉超低 NOx 排放燃烧技术 研究目标:开发出现代大容量电站锅炉应用的、在不设脱硝装置的条件下,NOx 排放低于 200 mg/m3 的燃烧 新技术及新工艺。 主要研究内容:研究适用于我国煤种的超低 NOx 燃烧器及燃烧系统,炉膛参数选型,新的炉膛参数设计条件 下的锅炉受热面设计。 主要指标:锅炉燃烧效率达到 99%以上,锅炉效率不小于 93%,锅炉烟气排放中 NOx 含量达到 200 mg/m3(烟 气氧浓度 6%时)以下。 说明与要求:课题申报单位应以企业为主体或有企业参加,产学研联合申报,要求课题研究形成具有自主知 识产权的技术,并在 300MW 或 600MW 燃煤机组上示范。 本方向 2007 年拟支持课题 1 个,课题支持强度不超过 400 万元。 2.低 NOx 燃烧与选择性非催化还原(SNCR)系统脱硝技术 研究目标:开发出适应于一体化的低 NOx 燃烧技术和 SNCR 技术以及二者的耦合技术,在 300MW 或 600MW 燃煤 机组上示范。 主要研究内容:重点研究低 NOx 燃烧和 SNCR 在同一反应空间完成 NOx 脱除过程,开发出一体化的高效低 NOx 燃烧技术和 SNCR 工艺耦合的系统脱硝技术,建立一体化 NOx 控制技术的示范装置。 主要技术指标:锅炉效率> 90%;燃煤效率> 95%;示范装置脱硝效率> 60%(氨氮摩尔比小于 1.8,氨逃逸 率小于 10PPM);NOx 脱除费用< SCR 脱除费用;建设投资比相同脱硝效率的 SCR 法下降 30%。 说明与要求:课题申报单位应以企业为主体或有企业参加,产学研联合申报,要求课题成果形式为具有自主 知识产权的系统脱硝技术,并在 300MW 或 600MW 燃煤机组上示范。 本方向 2007 年拟支持课题 1 个,课题支持强度不超过 400 万元。

3.燃煤污染物控制及资源化技术 研究目标:开发出干法或节水的湿法或半干法燃煤烟气脱硫及脱硫产物资源化利用新工艺关键技术和装备。 主要研究内容:干法或半干法或节水的湿法烟气脱硫和资源化利用新工艺在工业化开发中的关键技术与关键 装备,工业规模的中高温烟气脱硫、脱硫产物资源化利用、提高脱硫剂利用效率、大规模节约用水等关键技术, 通过应用及运行试验,形成工业化成熟技术。 主要指标:脱硫效率达到 90%以上,脱硫产物利用率不小于 95%,采用湿法或半干法脱硫技术时耗水量小于常 规湿法钙基脱硫的 20%。 说明与要求:课题申报单位应以企业为主体或有企业参加,产学研联合申报,要求课题成果形式为具有自主 知识产权的技术,并在不小于 100MW 的燃煤机组上示范。 本方向 2007 年拟支持课题 1 个,课题支持强度不超过 400 万元。 4.煤和(或)油页岩高效清洁综合利用系统关键技术 研究目标:开发具有自主知识产权的煤和(或)油页岩热解转化及半焦的高效清洁利用系统关键技术,为打 通转化、半焦燃烧、灰渣建材利用的工艺链提供技术支撑,实现煤和(或)油页岩高效清洁综合利用。 主要研究内容:煤和(或)油页岩热化学转化新工艺与关键技术;半焦的燃烧特性;半焦的燃烧污染物生成 机理与控制策略;灰渣建材资源利用的关键技术;煤和(或)油页岩高效清洁利用系统整体优化及关键技术。 主要指标:煤和(或)油页岩资源利用率不小于 95%,半焦燃烧效率不小于 95%,燃烧脱硫效率不小于 90%。 说明与要求:课题申报单位应以企业为主体或有企业参加,组成产学研的研究团队,要求课题成果形式为具 有自主知识产权的技术,并在日处理煤和(或)油页岩不小于 500 吨的装置上示范验证。 本方向 2007 年拟支持课题 1-2 个,课题支持强度不超过 400 万元。 5.煤加氢液化新工艺 研究目标:开发具有自主知识产权的煤加氢液化新工艺,建成连续工艺开发验证装置并实现稳定运行,形成 放大新工艺验证装置的工艺包。 主要研究内容:针对原料煤预处理、油煤浆制备和预热、煤加氢液化反应器、液化反应产物分离以及循环溶 剂和专用催化剂进行自主创新的原创开发和改进完善, 研制集成上述及已有先进技术的连续工艺开发装置并运行,

提出下一步建设放大新工艺验证装置所需的工艺包。 主要技术指标:工艺开发装置连续稳定运行 72 小时以上,液化原料煤转化率达到 90%以上,蒸馏油收率达 到 55%以上(相对于干燥无灰基原料煤)。 说明与要求:课题申报单位应以企业为主体或有企业参加,产学研联合申报,要求课题成果形式为具有自主 知识产权的技术,并在连续工艺开发装置上验证。 本方向 2007 年拟支持课题 1 个,课题支持强度不超过 400 万元。 6.高灰难选煤高效分选技术 研究目标:研制具有我国特色的高灰难选煤分选技术装置,开发形成具有自主知识产权的包括分选设备、工 艺及控制技术在内的高灰难选煤分选系统技术。 主要研究内容:与高灰难选煤分选相适应的高效矿化技术,高灰难选煤的高效调浆技术,适用于不同煤种的 高灰难选煤分选工艺系统关键技术,系统优化控制技术。 主要技术指标:针对高灰难选煤,在精煤灰份相同时回收率比现有技术水平(现有回收率依据煤种不同在 30-50%之间)提高 8-10%,或回收率相近时精煤灰份降低 1-2%,加工成本小于 25 元/吨干煤。 说明与要求:课题申报单位应以企业为主体或有企业参加,产学研联合申报,要求课题成果形式为具有自主 知识产权的技术,并建立不小于 10 万吨/年处理量规模的装置上示范验证。 本方向 2007 年拟支持课题 1 个,课题支持强度不超过 400 万元。

专题四、再生能源技术专题 一、指南说明 本专题针对国家能源战略需求、未来能源技术发展的主要方向和可再生能源技术发展趋势,结合我国可再生 能源技术发展现状,重点支持可再生能源技术的原始创新、集成创新,探索新的技术途径或解决方案。主要研究 内容为:生物质能技术、太阳能技术、风能技术、地热能技术和海洋能技术等。 通过专题的实施,旨在提高我国可再生能源技术领域的原始创新和集成创新能力,获取一批自主知识产权的 创新性成果,突破一批核心关键技术并进行系统集成,为可再生能源低成本、规模化开发利用提供技术储备或研

究基础。 2006 年度本专题共发布 5 个研究方向,包括风能技术、太阳能技术、海洋能、地热能技术等 3 个探索导向类 和风电机组设计技术、聚光太阳电池及系统集成技术等 2 个目标导向类,立项 30 个课题,支持经费 3500 万元。 此次发布的是本专题 2007 年度课题申请指南,在探索导向类课题和目标导向类课题两方面支持 13 个研究方 向,拟支持课题 55 个左右,计划安排经费 6400 万元左右。 在探索导向类课题方面,2007 年度支持纤维素、木质素制备液体燃料新技术、生物质燃油制备新技术、风电 机组技术、风电场及离网风电技术、太阳能热利用技术、太阳能光伏发电技术、地热能技术和海洋能技术等 8 个 研究方向的课题,计划安排国拨经费 3500 万元左右,课题支持强度参见相关研究方向的说明,课题实施年限不超 过 3 年。 在目标导向类课题方面,2007 年度支持太阳能光电-光热综合利用技术、太阳能塔式电站用空气吸热器及系 统、风电机组及风电场控制优化和运行保障技术、风力机组叶片先进翼型族技术、海洋潮流能发电技术示范系统 等 5 个研究方向的课题,计划安排国拨经费 2900 万元左右,课题支持强度参见相关研究方向的说明,课题实施年 限不超过 3 年。 二、指南内容 (一)探索导向课题 1、纤维素、木质素制备液体燃料新技术 主要研究内容(申报者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)纤维素、木质素原料发酵前预处理新工艺 (物理、化学或生物法);(2)纤维素及木素酶固定化技术与反应器;(3)纤维素原料全糖发酵技术;(4)纤 维素原料同步酶水解-乙醇发酵技术;(5)纤维素原料酶水解丁醇发酵技术;(6)纤维素、木质素酶的酶活提 高及酶的制备新工艺; (7)纤维素原料水解油脂发酵技术;(8)其它具原始创新的纤维素、木质素原料制备液体燃 料的新工艺和新技术。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性和创新性的纤维素、木质素原料制乙醇等液体燃料的发酵新工艺、 新技术。课题成果形式为专利、实验验证系统,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年度拟支持课题 8-10 个,每个课题支持强度不超过 70 万元。 2、生物质燃油制备新技术

主要研究内容(申报者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)生物质裂解液化用技术;(2)生物质延 迟焦化制备液体燃料技术; (3)制备生物柴油的新型催化剂及工艺技术; (4)生物柴油高质化技术与工艺; (5) 生物质合成气制备、净化及合成液体燃料新工艺;(6)其它具原始创新的生物质能源利用新途径、新工艺或新装 置。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的生物质燃料油制备新途径、新工艺、新技术。课题成果 形式为专利、原型样机或验证系统,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年度拟支持课题 7-8 个,每个课题支持强度不超过 80 万元。 3、风电机组技术 主要研究内容(申报者可从以下内容中选择其一申请课题): (1)新型风电机组关键零部件设计与制造技术; (2)适于我国极端气象条件下风电机组润滑技术;(3)风电机组低电压穿越技术;(4)风电机组及关键部件测 试技术;(5)其它具原创性的风能利用新途径和新技术。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的风力发电新机型、新技术、新产品。课题成果形式为专 利、原型样机和样品或验证系统,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年度拟支持课题 5-7 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 4、风电场及离网风电技术 主要研究内容(申报者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)风电场功率预测技术;(2)风能资源评估 集成软件技术;(3)风电场微观选址技术;(4)复杂地形风电场新技术;(5)海上风电场新技术(6)离网型 风力发电与储能技术。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的风电场新技术。课题成果形式为专利、样机或实验验证 系统,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年度拟支持课题 5-7 个,每个课题支持强度为不超过 100 万元。 5、太阳能热利用技术 主要研究内容 (申报者可从以下内容中选择其一申请课题) (1) : 与建筑热环境相关的太阳能利用技术; (2) 太阳能中高温储热技术;(3)槽式太阳能聚光器用真空管技术;(4)高效太阳能空气集热技术;(5)新型太阳 能热泵技术;(6)基于太阳热发电的斯特林机关键技术的前期探索;(7)其它具原创性的太阳能热利用新途径

和新工艺。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的高效、低成本太阳能热利用新技术、新工艺和新装置。 课题成果形式为专利、原型样机或验证系统,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年度拟支持课题 6-8 个,每个课题支持强度不超过 70 万元。 6、太阳能光伏发电技术 主要研究内容(申报者可从以下内容中选择其一申请课题):(1)新型薄膜太阳电池系统及应用技术;(2) 光伏发电系统与电网的匹配技术;(3)新型高效、低成本光伏电池技术;(4)新型光伏标准电池制备及测量技 术;(5)其它具原创性的太阳光伏技术。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的低成本太阳光伏电池制备新技术、新工艺,以及光伏系 统新技术。课题成果形式为专利、原型电池或验证系统,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年度拟支持课题 5-6 个,每个课题支持强度不超过 80 万元。 7、地热能技术 主要研究内容(可从以下内容中选择其一申请课题):(1)地热井下换热器供热技术;(2)地热水防腐防 垢技术;(3)中低温地热发电与综合利用新技术;(4)其它具原创性的地热能利用新途径和新工艺。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的地热能利用新技术和新途径。成果形式为专利和验证系 统,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年度拟支持课题 4-5 个,每个课题支持强度为 80 万元。 8、海洋能技术 主要研究内容(可从以下内容中选择其一申请课题):(1)海洋温差发电技术;(2)海洋潮汐发电新技术。 说明与要求:本方向重点支持具有探索性、创新性的海洋能发电新技术、新装置。成果形式为专利、原型样 机或验证系统,要求形成具有自主知识产权的技术。 本方向 2007 年度拟支持课题 2 个,每个课题支持强度不超过 100 万元。 (二)目标导向课题

1、太阳能光电-光热综合利用技术 研究目标:掌握高效、低成本光电光热复合系统的关键技术,提高太阳能综合利用效率,建成实验电站系统。 主要研究内容:聚光光伏电池-光谱分频-温差发电-热水系统中的关键技术,普通光伏电池与高效太阳能 集热基板层压技术,高效传热技术及其复合应用系统。 主要指标:复合发电系统效率达到 20%以上;光热温差发电系统发电贡献率为 5%;太阳能光伏-热水模块 综合效率大于 55%;光伏-空气集热模块综合效率大于 45%;建成 5-10 千瓦实验电站系统。 说明与要求:要求课题申请单位有前期研究基础及研发技术力量,以及配套经费支持,要求与企业联合申报。 课题成果为专利、实验电站系统,系统可靠性和技术经济评价报告。 本方向 2007 年度拟支持课题 1 个,课题支持强度不超过 300 万元。 2、太阳能塔式电站用空气吸热器及系统 研究目标:研制太阳能塔式电站用空气吸热器,掌握太阳能空气吸热器的单元及全系统设计方法。研制可实 用的高温空气吸热器及空气传输系统。 主要研究内容:空气吸热器在不连续、非均匀、高热流密度边界条件下的复杂传热过程及结构应力消除技术, 空气吸热器的质量、安全性及热性能测试评价技术,空气吸热器系统的结构、运行和控制技术及运行规范。 主要指标:空气吸热器正常工作时出口空气温度可达 800℃-1000℃,吸热面材料及吸热器结构长期耐 温>1200℃,峰值输出热功率>1MW,峰值热效率>80%(以采光口面积计);建立包含空气吸热器、风机、阀门、 管路及监控设备在内的完整的空气吸热器系统,并制订运行规范。 说明与要求:要求课题申请单位有前期研究基础,有研发技术力量和实验条件,以及经费配套支持。课题成 果形式为专利,太阳能塔式电站用空气吸热器和空气传输系统。 本方向 2007 年度拟支持课题 1 个,课题支持强度不超过 400 万元。 3、大型风电机组智能控制技术及风电场优化运行保障技术 研究目标:研究典型的变速变桨距风电机组运行特性和优化运行规律,开发具有预警功能、故障诊断以及载 荷优化控制技术的新一代智能化控制系统,提高我国大型风电机组的使用寿命和运行安全可靠性。研究开发先进 的风电机组集中及远程监控技术,掌握风电场设备的在线监测、预警及故障诊断技术,提高我国风电场运行质量。

主要研究内容:典型的变速变桨距风电机组的数学模型、仿真及检测技术,风电机组在随机动态载荷作用下 (疲劳载荷和极端载荷)的运行特性和全风速范围内的优化运行规律;风电机组主要部件、各个控制环节之间的 相互耦合关系;风电机组关键部件重要参数的在线监测技术、基于专家系统的预警与故障诊断技术、风电机组的 载荷优化控制技术,高效、高安全可靠性的新一代智能化控制系统。风电机组及风电场设备集中及远程在线监测、 故障诊断、事故预警和安全控制技术;抗强电磁干扰的无线数据和图像传输技术;风电场传感器网络数据融合技 术;开发完成先进的风电集中和远程监控系统。 主要指标:针对典型的变速变桨距风电机组(双馈式、直驱和半直驱式),完成 2 套具有在线监测、故障诊 断与预警、载荷优化控制功能的智能化控制系统,完成 2 套风电场集中及远程监控系统,并在实际机组上及风电 场运行考核 3000 小时以上,降低结构疲劳载荷 5%,年发电量提高 2%以上。 说明与要求:本方向要求课题申请单位有前期研究基础,有研发技术力量和实验条件,以及经费配套支持; 要求电力电子及控制技术研发机构与具有风电机组设计分析、检测能力或经验的单位联合申报,并落实应用的风 电机组整机和风电场。课题成果形式为自主知识产权的专利和软件著作权,形成具有在线监测、故障诊断与预警、 载荷优化控制功能的智能化控制系统。 本方向 2007 年度拟支持课题 2 个,每个课题支持强度不超过 500 万元。 4、风力机组叶片先进翼型族技术 研究目标:形成具自主知识产权的风力机翼型族技术,建立风力机叶片设计所需的风力机翼型数据库及设计 方法。研制完成利用新开发的翼型设计制造的实用风力机叶片。 主要研究内容:风力机叶片翼型计算设计和试验方法,风力机翼型空气动力特性数值模拟和物理模拟试验, 风力机翼型族技术在风力机叶片设计中的应用。 主要指标:每个申请单位均应提供 2 个以上有自主知识产权的风力机翼型族,每个翼型族具有 5 个不同相对 厚度的翼型,提供每个翼型族的气动外形几何参数和空气动力特性数据及数据库;至少 1 个风力机翼型族应用于 风电机组叶片设计,并在实际机组成功应用。 说明与要求:本方向要求课题申请单位有前期研究基础,有研发技术力量和实验条件,以及经费配套支持; 要求与企业联合申报。课题成果形式为专利和具自主知识产权的风力机翼型族技术。 本方向 2007 年拟支持课题 2 个,每个课题支持强度不超过 500 万元。 5、海洋潮流能发电技术示范系统

研究目标:通过国际合作和自主开发,研制海上长期自动运行的潮流能发电技术示范和演示验证系统。 主要研究内容:适应于潮流双向运动特性的能量高效转换技术,恶劣海洋环境下潮流发电机组安全性与保护 技术;潮流发电系统运行、检测与维护技术,电能稳定变换与并网技术,潮流电站支撑结构、叶轮及其关键部件 的设计与制造技术、基于潮流发电站建设的海洋环境测量与分析、潮流电站系统安装、海上施工工艺与技术、潮 流电站海上运行与系统性能的分析研究,潮流发电技术示范演示系统。 主要技术指标:研制海上潮流发电机组与示范系统 1 台套,电站系统装机容量大于 120kW,海洋环境小于 10 级风,适应潮差 3.5m,双向潮流条件下机组自启动流速小于 1.2m/s,系统全自动运行,设计运行寿命大于 5 年, 每年运行时间大于 300 天。 本方向拟支持课题 1 个,课题支持强度不超过 250 万元。 说明与要求:本课题要求科研单位和用户联合申报。


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