2002年項目申請指南
"西部能源利用及其環境保護的若干關鍵問題"是國家自然科學基金委員會組織實施的重大科學研究計劃。其宗旨在于，通過對西部發展中能源利用及其環境保護以及重大工程中重要科學問題和相關關鍵技術的研究，為西部能源利用和環境保護與管理決策提供科學依據和技術支持。
一、科學目標
本"研究計劃"總體思路與目標是立足于西部能源利用及其環境保護前沿領域中關鍵科學問題的探索、服務于國家（特別是西部）需求，從領域綜合與學科交叉的角度以及全國與地域相結合的層次上圍繞西部能源資源開發利用戰略研究、傳統能源與新能源利用基礎、西部能源工程的若干科學問題研究這三大核心科學主題組織開展研究。為西部發展及相關重大能源工程的順利實施在科學和技術方面做出創新性貢獻，為形成一個更為完整和更接近國家需要的西部能源開發戰略提供科學依據和技術支持，并將提高我國解決能源與環境領域以及可持續發展中重大科學問題的能力。
二、組織與實施
研究計劃的組織實施將充分體現"依靠專家"、"科學管理"的宗旨，實行以基金資助管理與專家學術管理相結合的架構。本研究計劃是一項中長期計劃，擬在今后10-15年分步實施。"十五"是本計劃的起步階段，在此期間將圍繞上述三大核心科學主題，確定優先研究的科學問題。
第一期（即"十五"期間）總經費為4000萬元。2002年年擬審批的項目經費占"研究計劃"總經費額的30%左右（約1500萬元）。項目研究規模可相當于重點、面上項目，資助項目數和資助額度將依據申請情況和申請項目研究工作的實際需要而定。
三、2002年度資助的研究方向
本計劃圍繞三大核心科學主題有以下6個主要研究方向：
1. 西部能源資源開發利用戰略研究
運用管理科學理論與系統工程原理，通過建立模型和多目標優化來研究西部大開發中經濟發展、能源資源開發利用及環境保護等協調平衡的關鍵問題，如各種能源供求網絡與優化、能源開發利用的區域優勢分析、綠色能源體系構筑以及與能源相關的水資源與環境問題等。研究內容有：
(1)可持續能源戰略規劃與系統工程原理
(2)西部能源供需結構預測模型與建模方法
(3)西部能源開發利用的市場機制創新
(4)重大能源工程的水環境影響評價方法
受理該方向重點項目申請，擬資助金額：150萬。
2. 多功能能源利用模式
針對常規的化石能源動力系統存在的四大弊病（即燃燒過程燃料品位的重大損失，高、中溫段熱能轉換利用的斷層，低溫段大量中低溫熱能排放損失以及對生態環境嚴重污染），探討研究能量轉換利用新概念、工程熱物理過程新機理、熱力循環新構思以及能源動力發展新模式。研究成果用于建立可持續發展的多功能能源利用總能系統（如西部特點的天然氣多功能能源系統），旨在解決能源利用與環境協調相容的難題。研究內容：
(1)多功能系統能的綜合梯級利用新原理與熱力循環創新
(2)轉換利用過程的物理與化學新機理（如燃燒過程革新與能量釋放新機理以及系統中污染物控制的理化機理）
(3)多功能總能系統綜合集成理論
受理該方向重點項目申請，擬資助金額：200萬。
3．煤炭能源潔凈利用方法基礎
側重研究從開發-燃燒-煙氣凈化等煤炭能源開發利用過程中主要環節的綠化方法基礎，突出污染小、成本低、耗水耗能少以及新型實用等特點，以解決西部量大面廣的傳統能源利用中的環境問題。研究內容：
(1)低污染排放的燃燒新機理（如煤炭解耦燃燒理論）
(2)低成本節水型且可實現污染物資源化的脫硫脫硝方法 (3)針對西部特點的煤化學基礎研究 受理該方向重點項目申請，擬資助金額：250萬。
4．太陽能催化制氫與氫能動力系統
研究高效、低成本、長壽命的太陽能光催化制氫科學問題與氫能熱力學循環，提高光催化分解水制氫的效率、并降低成本。研究內容：
(1)相光催化及光催化分解水的機理--建立高效光催化體系理論
(2)催化劑結構性能模型--新型高效催化劑開發基礎
(3)新穎氫能動力循環系統（如燃料電池與燃氫熱機的氫能轉換利用基礎和納米碳儲氫與高溫合金儲氫基礎）
受理該方向重點項目申請，擬資助金額：150萬。
5．高溫氣冷堆與氦氣輪機關鍵基礎
基于先進高溫堆和總能系統新概念，探索研究新一代的核能轉換利用熱力系統及其相關的關鍵科學問題，旨在從本質上改善核能利用率與形成高新技術產業發展的科學源頭。研究內容：
(1)高溫氣冷堆特性規律理論分析與特殊傳熱學（包括反應堆的安全特性與反應堆的物理熱工特性等）；
(2)氦氣輪機氣動熱力學與特殊工質物性
(3)高溫堆能量轉換利用循環系統集成創新。
受理該方向重點項目申請，擬資助金額：200萬。
6．西部能源工程的若干關鍵科學問題
西部能源開發及其相關的重大工程規模大、涉及面廣、技術難度大，涉及的許多裝備、基礎建設問題都有特殊性，非常規技術所能滿足。本研究方向密切結合西部特點，以"水、油、氣、電"為研究對象，側重西部能源開發工程中若干關鍵技術問題的基礎研究：
（1）水能利用的若干科學問題
特高水頭（300-500m）、大流量（50-100秒立方米以上）、優良性能的水輪機基礎（如高速水力學基本理論及多相流運動規律、水輪機振動機理、泥沙磨損機理等）；高壩、強地震和水庫誘發地震的科學問題。
（2）西部油氣特殊條件下鉆采規律與過程控制機理
針對西部特殊地理和地質環境條件而形成"深、低、難"特點，開展油氣開發中的物理化學問題研究。研究內容：
① 山前構造深井軌跡的偏移規律與定向控制理論
② 深部復雜地層高效破巖理論和井壁失穩力學與化學耦合機理
③ 深部復雜油氣藏的多場耦合變形和多相滲流規律及損害機理等。
（3）天然氣水合物的形成機理與釋放機制
青藏高原永久凍土區占世界永凍區面積的7%。本課題開展高原永久凍土區（含石油和天然氣輸送管線）天然氣水合物（NGH）的形成機制及物理化學性質的基礎研究。研究內容：
① 天然氣水合物形成機理
② 分解動力學--天然氣水合物釋放機制和利用途徑
③ 石油和天然氣輸送管線中天然氣水合物控制機制-水合物促進與抑制機理。
（4）西部高海拔地區超特高電壓輸電基礎性研究（受理該領域重點項目申請，擬資助金額：200萬） 高海拔地區的超、特高壓輸電有不少特殊問題，至今國外只有低海拔地區的超、特高壓輸電系統的設計和建設經驗。本項目開展突出西部高海拔特點的超特高壓輸電基礎性研究。研究內容：
① 高海拔地區的外絕緣特性
② 特殊環境對超特高壓輸電的影響（如沙塵暴、強紫外輻射、高寒和永凍土等問題）
③ 超特高壓輸電的電磁環境（如高海拔對電暈放電與特高壓輸電和自然景觀的協調問題等）
④ 西電東輸的輸送方式和電壓等級的研究等。
本年度將從上述6個研究方向的重點項目申請中，根據評審結果,遴選3項給予資助，平均資助強度約為200萬元/項；在6個研究方向擬資助20-30項面上項目，平均資助強度為25-30萬元/項。
本計劃優先支持突出本研究計劃的定位特點和有助于實現總體目標的項目。優先選擇的原則：
(1)突出西部需求的科學問題
(2)強調領域與學科交叉
(3)側重基礎研究與源頭創新（應避免與973、S-863等計劃重復）
(4)有提升為重點項目前景或潛力的面上項目
(5)基礎較好的科學探索。
四、申請注意事項
1．申請人在填報申請書前應認真閱讀《西部能源利用及其環境保護的若干關鍵問題》申請指南。本計劃旨在將相關研究項目聯系起來，成為一個協調的綜合"研究計劃"。申請書應符合本計劃的實施原則，并論述與項目指南最接近的科學問題，以及對解決核心科學問題和實現項目總體目標的貢獻。項目申請書的目標和內容應瞄準本計劃的關鍵科學問題，突出本計劃的特點，強調創新點與前沿基礎科學問題的研究。不符合項目指南的申請將不予受理。
2．申請者可根據擬解決的具體科學問題，在認真總結國內外過去的工作、明確新的突破點以及如何探索的基礎上，自由確定項目名稱、研究目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費。
3．項目評審采用通訊評議與會議評審的評審機制。項目遴選時，除考慮國家自然科學基金委員會規定的遴選項目準則外，還強調對加速"研究計劃"總體進展和認識核心科學問題所起的作用。并優先考慮在國際標準、國際專利、國際權威刊物和產業化方面有綜合優勢的競爭者。
4．為促進項目負責人之間聯系和學術思想及信息的交流，促進新的科學研究群體的形成及多學科集成，每年舉行一次"研究計劃"項目負責人會議。申請書的經費預算部分應涵蓋參加年度項目負責人會議的經費。
5．為實現"研究計劃"總體科學目標和多學科集成的需要，項目申請人應承諾遵守數據和資料管理的相關規定。項目承擔者應積極開展國際合作研究，鼓勵項目承擔者爭取其它資金來源。為避免重復投資，同時還參加其它項目的項目申請人應論述與"973"及國家其它部委相關項目的不同和聯系。
6．由工程與材料科學部、數理科學部、化學科學部、地球科學部、管理科學部組成的學科聯合工作組受理申請。申請書格式同面上項目申請書，申請書右上方標明"重大研究計劃"和"西部能源利用及其環境保護的若干關鍵問題"字樣，"申報學科"欄由申請者自行選擇并填寫。項目申請書一式8份，連同錄制的簡表信息軟盤一并送交工程與材料科學部綜合處。鼓勵提交中文申請書的同時，提交英文申請書。
有關信息可通過網上查詢或與相關科學部聯系。
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