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《西部能源利用及其环境保护的若干关键问题》2002年项目申请指南

日期 2002-05-31   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

  “西部能源利用及其环境保护的若干关键问题”是国家自然科学基金委员会组织实施的重大科学研究计划。其宗旨在于,通过对西部发展中能源利用及其环境保护以及重大工程中重要科学问题和相关关键技术的研究,为西部能源利用和环境保护与管理决策提供科学依据和技术支持。

一、科学目标

  本“研究计划”总体思路与目标是立足于西部能源利用及其环境保护前沿领域中关键科学问题的探索、服务于国家(特别是西部)需求,从领域综合与学科交叉的角度以及全国与地域相结合的层次上围绕西部能源资源开发利用战略研究、传统能源与新能源利用基础、西部能源工程的若干科学问题研究这三大核心科学主题组织开展研究。为西部发展及相关重大能源工程的顺利实施在科学和技术方面做出创新性贡献,为形成一个更为完整和更接近国家需要的西部能源开发战略提供科学依据和技术支持,并将提高我国解决能源与环境领域以及可持续发展中重大科学问题的能力。

二、组织与实施

  研究计划的组织实施将充分体现“依靠专家”、“科学管理”的宗旨,实行以基金资助管理与专家学术管理相结合的架构。本研究计划是一项中长期计划,拟在今后10-15年分步实施。“十五”是本计划的起步阶段,在此期间将围绕上述三大核心科学主题,确定优先研究的科学问题。

  第一期(即“十五”期间)总经费为4000万元。2002年年拟审批的项目经费占“研究计划”总经费额的30%左右(约1500万元)。项目研究规模可相当于重点、面上项目,资助项目数和资助额度将依据申请情况和申请项目研究工作的实际需要而定。

三、2002年度资助的研究方向

  本计划围绕三大核心科学主题有以下6个主要研究方向:

  1. 西部能源资源开发利用战略研究
    运用管理科学理论与系统工程原理,通过建立模型和多目标优化来研究西部大开发中经济发展、能源资源开发利用及环境保护等协调平衡的关键问题,如各种能源供求网络与优化、能源开发利用的区域优势分析、绿色能源体系构筑以及与能源相关的水资源与环境问题等。研究内容有:
    (1)可持续能源战略规划与系统工程原理
    (2)西部能源供需结构预测模型与建模方法
    (3)西部能源开发利用的市场机制创新
    (4)重大能源工程的水环境影响评价方法
    受理该方向重点项目申请,拟资助金额:150万。
  2. 多功能能源利用模式
    针对常规的化石能源动力系统存在的四大弊病(即燃烧过程燃料品位的重大损失,高、中温段热能转换利用的断层,低温段大量中低温热能排放损失以及对生态环境严重污染),探讨研究能量转换利用新概念、工程热物理过程新机理、热力循环新构思以及能源动力发展新模式。研究成果用于建立可持续发展的多功能能源利用总能系统(如西部特点的天然气多功能能源系统),旨在解决能源利用与环境协调相容的难题。研究内容:
    (1)多功能系统能的综合梯级利用新原理与热力循环创新
    (2)转换利用过程的物理与化学新机理(如燃烧过程革新与能量释放新机理以及系统中污染物控制的理化机理)
    (3)多功能总能系统综合集成理论
    受理该方向重点项目申请,拟资助金额:200万。
  3. 煤炭能源洁净利用方法基础
    侧重研究从开发-燃烧-烟气净化等煤炭能源开发利用过程中主要环节的绿化方法基础,突出污染小、成本低、耗水耗能少以及新型实用等特点,以解决西部量大面广的传统能源利用中的环境问题。研究内容:
    (1)低污染排放的燃烧新机理(如煤炭解耦燃烧理论)
    (2)低成本节水型且可实现污染物资源化的脱硫脱硝方法
    (3)针对西部特点的煤化学基础研究
    受理该方向重点项目申请,拟资助金额:250万。
  4. 太阳能催化制氢与氢能动力系统
    研究高效、低成本、长寿命的太阳能光催化制氢科学问题与氢能热力学循环,提高光催化分解水制氢的效率、并降低成本。研究内容:
    (1)相光催化及光催化分解水的机理--建立高效光催化体系理论
    (2)催化剂结构性能模型--新型高效催化剂开发基础
    (3)新颖氢能动力循环系统(如燃料电池与燃氢热机的氢能转换利用基础和纳米碳储氢与高温合金储氢基础)
    受理该方向重点项目申请,拟资助金额:150万。
  5. 高温气冷堆与氦气轮机关键基础
    基于先进高温堆和总能系统新概念,探索研究新一代的核能转换利用热力系统及其相关的关键科学问题,旨在从本质上改善核能利用率与形成高新技术产业发展的科学源头。研究内容:
    (1)高温气冷堆特性规律理论分析与特殊传热学(包括反应堆的安全特性与反应堆的物理热工特性等);
    (2)氦气轮机气动热力学与特殊工质物性
    (3)高温堆能量转换利用循环系统集成创新。
    受理该方向重点项目申请,拟资助金额:200万。
  6. 西部能源工程的若干关键科学问题
    西部能源开发及其相关的重大工程规模大、涉及面广、技术难度大,涉及的许多装备、基础建设问题都有特殊性,非常规技术所能满足。本研究方向密切结合西部特点,以“水、油、气、电”为研究对象,侧重西部能源开发工程中若干关键技术问题的基础研究:
    (1)水能利用的若干科学问题
    特高水头(300-500m)、大流量(50-100秒立方米以上)、优良性能的水轮机基础(如高速水力学基本理论及多相流运动规律、水轮机振动机理、泥沙磨损机理等);高坝、强地震和水库诱发地震的科学问题。
    (2)西部油气特殊条件下钻采规律与过程控制机理
    针对西部特殊地理和地质环境条件而形成“深、低、难”特点,开展油气开发中的物理化学问题研究。研究内容:
    ① 山前构造深井轨迹的偏移规律与定向控制理论
    ② 深部复杂地层高效破岩理论和井壁失稳力学与化学耦合机理
    ③ 深部复杂油气藏的多场耦合变形和多相渗流规律及损害机理等。
    (3)天然气水合物的形成机理与释放机制
    青藏高原永久冻土区占世界永冻区面积的7%。本课题开展高原永久冻土区(含石油和天然气输送管线)天然气水合物(NGH)的形成机制及物理化学性质的基础研究。研究内容:
    ① 天然气水合物形成机理
    ② 分解动力学--天然气水合物释放机制和利用途径
    ③ 石油和天然气输送管线中天然气水合物控制机制-水合物促进与抑制机理。
    (4)西部高海拔地区超特高电压输电基础性研究(受理该领域重点项目申请,拟资助金额:200万)
    高海拔地区的超、特高压输电有不少特殊问题,至今国外只有低海拔地区的超、特高压输电系统的设计和建设经验。本项目开展突出西部高海拔特点的超特高压输电基础性研究。研究内容:
    ① 高海拔地区的外绝缘特性
    ② 特殊环境对超特高压输电的影响(如沙尘暴、强紫外辐射、高寒和永冻土等问题)
    ③ 超特高压输电的电磁环境(如高海拔对电晕放电与特高压输电和自然景观的协调问题等)
    ④ 西电东输的输送方式和电压等级的研究等。
    本年度将从上述6个研究方向的重点项目申请中,根据评审结果,遴选3项给予资助,平均资助强度约为200万元/项;在6个研究方向拟资助20-30项面上项目,平均资助强度为25-30万元/项。
    本计划优先支持突出本研究计划的定位特点和有助于实现总体目标的项目。优先选择的原则:
    (1)突出西部需求的科学问题
    (2)强调领域与学科交叉
    (3)侧重基础研究与源头创新(应避免与973、S-863等计划重复)
    (4)有提升为重点项目前景或潜力的面上项目
    (5)基础较好的科学探索。

四、申请注意事项

  1. 申请人在填报申请书前应认真阅读《西部能源利用及其环境保护的若干关键问题》申请指南。本计划旨在将相关研究项目联系起来,成为一个协调的综合“研究计划”。申请书应符合本计划的实施原则,并论述与项目指南最接近的科学问题,以及对解决核心科学问题和实现项目总体目标的贡献。项目申请书的目标和内容应瞄准本计划的关键科学问题,突出本计划的特点,强调创新点与前沿基础科学问题的研究。不符合项目指南的申请将不予受理。
  2. 申请者可根据拟解决的具体科学问题,在认真总结国内外过去的工作、明确新的突破点以及如何探索的基础上,自由确定项目名称、研究目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费。
  3. 项目评审采用通讯评议与会议评审的评审机制。项目遴选时,除考虑国家自然科学基金委员会规定的遴选项目准则外,还强调对加速“研究计划”总体进展和认识核心科学问题所起的作用。并优先考虑在国际标准、国际专利、国际权威刊物和产业化方面有综合优势的竞争者。
  4. 为促进项目负责人之间联系和学术思想及信息的交流,促进新的科学研究群体的形成及多学科集成,每年举行一次“研究计划”项目负责人会议。申请书的经费预算部分应涵盖参加年度项目负责人会议的经费。
  5. 为实现“研究计划”总体科学目标和多学科集成的需要,项目申请人应承诺遵守数据和资料管理的相关规定。项目承担者应积极开展国际合作研究,鼓励项目承担者争取其它资金来源。为避免重复投资,同时还参加其它项目的项目申请人应论述与“973”及国家其它部委相关项目的不同和联系。
  6. 由工程与材料科学部、数理科学部、化学科学部、地球科学部、管理科学部组成的学科联合工作组受理申请。申请书格式同面上项目申请书,申请书右上方标明“重大研究计划”和“西部能源利用及其环境保护的若干关键问题”字样,“申报学科”栏由申请者自行选择并填写。项目申请书一式8份,连同录制的简表信息软盘一并送交工程与材料科学部综合处。鼓励提交中文申请书的同时,提交英文申请书。
  7. 有关信息可通过网上查询或与相关科学部联系。

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