国家重点研发计划“工程科学与综合交叉”重点专项“多能耦合稠油热采低碳能源系统设计理论与方法”项目由中国科学院工程热物理研究所牵头，联合中国科学技术大学、西安交通大学、中国石油大学（北京）、中国石油集团科学技术研究院、东莞新能源研究院共同实施，项目首席科学家为中国科学院工程热物理研究所副所长隋军研究员。
“多能耦合稠油热采低碳能源系统设计理论与方法”项目面向我国油气行业稠油开采节能降碳的战略需求，从多能耦合高效低碳转化和可再生能源就地柔性消纳两端发力，变革燃料燃烧与蒸汽驱油的传统方法，建立多能互补热化学转化的能质耦合理论，构建适合稠油热采的碳氢燃料源头脱碳与低碳燃料电热汽联产方法，形成井下用能与地面供能系统柔性互动的电汽协同稠油热采技术。建立MW级多能互补源头脱碳的稠油热采验证系统，供能系统弃光率小于1%，能源综合利用率高于85%。打造多能互补稠油热采新范式，促进油气开发与新能源融合发展，助力油气行业节能降碳。
项目针对稠油热采多能耦合低碳能源系统面临的关键科学和技术难题，以多能互补热化学转化的能质耦合、源头脱碳的电汽协同与井地柔性互动为主线开展研究。研究内容包括：聚光太阳能、生物质能等与天然气热化学耦合转化理论；天然气原位脱碳制低碳燃料与电热汽联产系统设计方法；井下用能与地面供能系统柔性互动的电汽协同稠油热采技术；源头脱碳的稠油热采低碳能源系统设计与技术验证。
2025年度进展：从太阳能热利用过程的能“质”转化出发，建立了太阳能燃料能质转化模型，揭示了太阳能与燃料化学能热化学互补中热流㶲与化学㶲耦合对反应温度的影响规律。对太阳能线聚光系统中的槽式聚光热系统的光谱-空间辐射特性进行了深入研究与分析，形成了聚光倍率1500倍以上，热流密度≥100W/cm²，热面温度＞1300℃，冷源温度＞600℃的新型高温大热流集热技术。构建中温太阳能-燃料热化学互补氢电联产系统，在DNI为-800W/m²时，系统电-氢比可在1.52~4.26kWh/Nm³之间灵活调控，为太阳能与天然气的高效耦合利用、节能增效和源头脱碳提供系统性解决方案。
2025年4月15日项目启动
特别说明：
本文来源于太阳能光热产业技术创新战略联盟、中国可再生能源学会太阳能热发电专委会《中国太阳能热发电行业蓝皮书2025》。
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