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1、目 录一、项目概述11、项目提出背景、意义及必要性12、攻关目标和内容23、项目形成成果、知识产权及完成时间3二、项目立项的必要性及市场需求分析51、项目技术攻关的必要性52、项目的市场需求分析8三、相关领域国内外技术现状、发展趋势及国内现有工作基础101、国内外技术现状102、国内现有的工作基础11四、项目计划目标及主要研究内容121、主要目标122、研究与开发内容123、项目的技术关键，包括技术难点、创新点13五、技术、经济效益分析161、技术经济效益分析（含经济效益、社会效益）162、水气浮力发电费用和效能分析173、推广应用前景分析（产业化可行性）184、项目实施的风险分析（含市场风险
2、、技术风险、管理风险等）19六、计划实施年限、经费预算及来源渠道211、实施计划212、投资估算与资金筹措21七、必要的支撑条件、组织措施及实施方案231、必要支撑条件232、组织管理的措施及组织实施的方案24八、其它说明311、技术的先进性312、技术创新性313、产品全球化31一、项目概述本项目主要开发生产国内首创的水气浮力发电机，研发中小型水气浮力发电机设计、制造技术，机组总体设计技术与水气浮力发电运营保障技术。主要试制生产60W，600W、1.5KW、6KW、18KW、36KW、360KW、3600KW等几个型号的水气浮力发电机。研发15KW以上系列的水气浮力发电机附带智能控制系统，可
3、离并网切换，储气系统工作状态切换，风能、太阳能或电网调峰压缩空气储能系统。1、项目提出背景、意义及必要性地球能源的开发与利用，仍属当今世界重大课题。人们正在努力寻找新的能源开发途径，以便作为未来能耗的补充。现在除正在使用的煤碳、石油、核裂变核聚变等不可再生能源发电外，也在努力开发太阳能、风能、水能等可再生能源发电等，此外，还又另辟蹊径，研究和开发更广泛的发电技术。如何在不断开发新能源的同时，更有效地利用现有能源，其中包括节能、蓄能技术的开发，更为世人关注，已经成为一项迫切的工程。水气浮力发电机是压力气体做动力的发电设备，该设备应用于压缩空气蓄能工程代替现有的燃气轮机工作，不燃烧任何燃料，直接排
4、入大气的是空气，没有污染，是环保理想又节能的发电设备。现有的发电设备普遍采用燃煤的汽轮发电机、燃油的内燃发电机、核能发电机、水轮机及风力发电机等，燃煤、燃油发电的条件是消耗大量不可再生能源；核能发电成本高，污染环境；水力发电受自然条件限制应用范围窄；风力、太阳能发电采集设备昂贵，储能设备大多采用蓄电池，其维护和造成的二次污染仍然是尚待克服的难题。在很大程度上限制和影响了众多需求能源行业对风能、太阳能的开发和利用。针对现有技术不足，开发的水气浮力发电机设备，不仅提供了一种安全环保、方便使用的清洁可再生能源发电技术，其成套设备可应用于农村、工厂各种小型用电和大型电站。水气浮力发电应用于风能、太阳能
5、开发或电网调峰压缩空气蓄能，使整个发电过程不需要燃料，通过低成本风能、太阳能开发压缩空气蓄能再采用水气浮力发电实现大量节能。成为最具环保理想而又无污染的节能、蓄能发电模式，这在发电领域是一个重大突破。这种节能、蓄能清洁可再生能源发电技术的应用，在提供稳定可靠电力的同时，将大大降低公司的风险，也将会减少温室气体的排放，对于环境保护也将起到积极的作用，成为21世纪最有发展前途的绿色能源，当前人类社会经济可持续发展最主要的新动力源之一。本项目既是新能源项目，又属于环保项目，具有可再生性、环境友好等优点，在如今发展绿色环保事业中无疑又是一项高科技发展的经济增长点，作为一项高新技术产业将带来巨大的产业前
6、景。2、攻关目标和内容（1）攻关的目标在本公司研发的水气浮力发电技术原理样机的基础上，进行产品的小试、中试及产业化目标的实现。按项目支持方式，开发设计产品从数几瓦样机到几百、几千瓦的一般小型发电设备到数几万千瓦的机组。对现在所开发的原理样机进一步完善，进一步开发利用本原理生产的系列产品新技术，使新工艺的实施设计更加合理，为该项技术的大规模开发推广打下基础。（2）攻关的内容主要研究水气浮力发电新技术，开发水气浮力发电机系列产品。项目主要研发水气浮力发电的生产制造技术，包括生产工艺参数的优化，生产设备的技术创新，生产设备的制造和自动化控制技术，并形成工业化批量生产能力。3、项目形成成果、知识产权及
7、完成时间（1）项目形成成果水气浮轮机代替现有技术的涡轮机工作，改变了以往蒸汽机、内燃机、气轮机靠燃烧气动压力做功方式，使得发电不需要燃烧。主要应用了浮力旋转技术，可形成填补国内外技术空白的成果，达到国际先进水平。水气浮力发电运营保障体系压缩空气储能技术借鉴和吸收国外其他产品优势的基础上，自行研制高科技产品，在国内处于领先水平，具备强劲的市场竞争力，应用与推广的前景十分广阔。通过项目建设前期的实施，可望获得水气浮轮机、压缩空气储能技术等多项国家发明专利,获得国家、国际级鉴定的科技成果。（2）专利等知识产权情况分析该项目使用的技术是公司科研人员自主研发的水气浮力发电机，已经申请专利，国家知识产权局
8、发明专利公开号为CN101319650、CN101126368。项目单位由企业法人代表持证拥有自主知识产权，知识产权明晰。（3）项目完成时间项目计划完成时间按项目支持方式确定。申请国家科技攻关计划项目资金给予资助。实施年限：2009年9月-2012年12月二、项目立项的必要性及市场需求分析1、项目技术攻关的必要性新工艺的实施，还需要通过不断改进和试验。该产品经过反复试验，样机组合模式基本定型，基本达到了设计要求，符合工作原理，运行状态良好。但工业化生产和技术推广还需要很长的路要走，通过项目技术攻关，进行产品的小试，进一步论证中试样机和工业化生产的设计方案，为新产品中试及产业化目标的实现奠定基础
9、。目前水气浮力发电机还处于试验阶段，就象一切先进的科学技术一样，水气轮机初生时就显示出其生命力，为使这一技术日趋完善，得到广泛应用，并达到高度发展的境地，需经几代人精心培育。水气浮轮机的应用及工艺参数还需进一步改进和完善，生产研发大型水气浮轮机设备尚需要较长的路去走。但水气浮力发电最主要的核心部件水气浮轮机，与以往发电的动力机完全不同，突破了传统的蒸汽机、内燃机、气轮机气动压力做功大都需要燃烧实施的方式，使用水气浮轮机发电不需要燃烧，这在发电技术的应用上是一个大的创新。正象18世纪瓦特蒸汽机时代，还需要不少人相继对水气浮轮机局部技术进行革新及细节上的改良，但作为发电不消耗燃料的动力机的主要技术
10、基础，已经奠定起来了。水气浮轮机技术的发展也需要几代专业人员在设计、制造、应用等方面去不懈地探索。正象开创燃气轮机学说理论上起到奠基人的作用的我国以钱学森先生和已故吴仲华先生等为代表的一大批专家和科学家，在国际上都享有盛誉。到目前为止我国已有几代燃气轮机的专业人员在设计、制造、应用等方面作出过重大贡献。目前水气浮轮机原理样机试制成功，这台水气浮轮机一问世立即显示出了明显的优点，改变了以往气轮机靠燃烧气动压力做功方式，由于引入气压旋控分股阀与浮漂杠杆传动机构，它已完全具备动力机的基本效能。要把目前原理样机水气浮轮机变成工业化定型产品的水气浮轮机，不知要遇上多少困难。研制水气浮轮机从现有的核心原理
11、样机到产业化的工作，需要相当长的路可走。资金、设备、材料、技工这些是开展工作所必需的。还要有待于许多艰苦而繁琐的探索工作的完成。解决了材料和工艺等方面的种种困难，我们的第一个水气浮轮机，还是无法作为真正的动力机。这一切预示着改良水气浮轮机是一条漫长而艰苦的道路。由于这种水气浮轮机仍不够理想，所以在试制成功之后，目前仍面临许多艰难的路去走。由于研究工作的巨大耗费，我们无力继续进行投资。正象18世纪瓦特研究过程中也曾有一段时间内颇为失望甚至感到绝望。发展水气浮力发电道路是否可行？水气浮力发电机经多年的研究和刻苦攻关，一项具有当代国际领先水平的高技术-水气浮力发电技术的出现将是能源领域，特别是压缩空
12、气蓄能发电、天然气管道能源回收领域的一项重大突破，该技术的推广应用，将会给现有的压缩空气能源储备和管道天然气发电业带来一次很大的震动，其经济效益、社会效益非常显著。水气浮轮机用在发电技术上，改变了以往气轮机靠燃烧气动压力做功方式，使得发电不需要燃烧，成为真正环保的节能发电设备，其工程应用范围广泛。系为解决压缩空气蓄能发电、天然气管道工程发电节能难题自1981年以来开始在实验室开展研究的一项复杂技术，经多年的研究和刻苦攻关,水气浮轮机核心原理样机试制成功，未来发展趋势是提高效率，这种水气浮力发电机产业化尚需很长的路，研究工作需要巨大的耗费，要不要搞水气浮轮机？有没有可能搞水气浮轮机？怎样才有可能
13、把水气浮轮机搞上去？这在我国动力行业，乃至于全国、全世界都是一个新的课题。由于新技术的发展和市场的驱动，对水气浮轮机的需求尤为迫切。这是为了可持续发展，保护环境，保证能源安全的必然规律，是社会生产力发展的需要，不是人的主观所能改变得了的。所以及早地规划，仔细的安排才是我们的出路。但面对目前要大发展的现实，仍然十分彷徨。心中无底的是：自己埋头苦干，集中力量研制。这条路在目前市场全球化的情况下，很难走通，从参数和性能来看，起点太低，在此基础上发展。没有市场，没有规模生产，就形成不了自己的水气浮轮机工业。不研究市场，不弄清市场份额的争取得可能性，试制、研制一、二种不成熟起点不高的样机也是没有用的。是
14、否干脆放弃，把它看作是有所为，有所不为中的不为部分？出路在哪里？抓紧我国发电动力机市场需求迫切的大好时机，强化联合，找到自己的发展空间，争取有所作为，发展的空间还是有的，充分利用目前市场驱动的大好时机；配合目前压缩空气蓄能电站的应用，在我国西气东输工程的应用，管道天然气等发电技术的应用，在研究应用期间，水气浮轮机与燃气轮机等配合使用，作为一个节能环节，确保项目使用成熟技术的基础上带动革新研究，降低投资风险。在核心机上加级、模化，不失时机地推进大功率机组的研制。发展水气浮力发电机是有关我国能源、环境可持续发展的重大国家目标，是一个艰巨、复杂、及长期的工程，可以组织科技力量，以现有核心机为基础，用
15、渐改法开发拥有自主知识产权的系列化水气浮力发电机产品。以水气浮力发电机发展作为契机，挺进国家电力行业，一定要打破部门的界限，使电力部门和机械工业部门联合起来，各自发挥自己的特长。同时，把有优势的高等学校和科学院所的研究力量组织进来，组成一个产、学、研的联合体。但是，即使这样，政府的作用仍然是十分关键的，应是政府集中领导下统一安排，风险共担，利益共享的联合体。有明确目的、有计划地开展必要的深入科研工作，例如，水气轮机的流体机械与气动力学，系统的设计；材料方面的应用基础研究；先进加工工艺方面的研究等。在研究工作中充分开展国际合作，利用各种机会派遣年轻的专家定向学习与工作。发展大功率水气浮力发电，研制工作本身要循序渐进，由小到大，先易后难，在整个发展过程中与市场经济需要紧密相结合，规划，投入，组织，管理，研制，生产，市场，信息反馈一条龙。2、项目的市场需求分析本项目开发生产的水气浮力发电机设备从做功动力、结构原理、机械构造等方面完全不同于现有发电设备技术领域的发电机模式，具有建造成本和发电成本低，运行维护简单、电能质量好、可靠性高等特点，产品优势比小水电、风电和太阳能发电等间歇性发电要可靠得多，可以作为小水电、风电、太阳能发电的补充能源；也可对现有的水力发电站和火力发电站、核电站电网调峰
