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2023年度能源行业十大科技创新成果

2024-03-01 14:44:24来源:国家能源局点击:3032 次

一、大规模电力系统电磁暂态仿真平台

规模化电磁暂态仿真是掌握复杂大电网特性的重要手段。该项成果建立了大型电力系统基础仿真理论,实现了万节点级大型电力系统仿真从毫秒级到微秒级仿真的突破,解决了海量电力电子设备微秒级响应下系统稳定特性暂态仿真难题。成果应用于白鹤滩—江苏±800千伏特高压直流工程、广东电网目标网架工程等重大电网工程系统方案论证,有力支撑了大型清洁能源基地开发、大规模新能源外送和分布式新能源并网的规划设计和调度运行。

完成单位:国家电网

南方电网

二、高温气冷堆核电成套技术装备

高温气冷堆具有固有安全性好、发电效率高、环境适应性强等优势。该项成果形成了电磁轴承结构大功率主氦风机、高温气冷堆螺旋管式直流蒸汽发生器、球形燃料元件生产线等高温气冷堆关键技术装备。基于该项成果的全球首个球床模块式高温气冷堆核电站示范工程—华能石岛湾高温气冷堆核电站于2023年12月商运投产,标志着我国系统掌握了高温气冷堆设计、制造、建设、调试、运维技术,在第四代核电技术研发和应用领域达到世界领先水平。

完成单位:中国华能、清华大学、中核集团

三、150兆瓦水电机组大型冲击式转轮

冲击式水电机组是服务“加快西南水电基地建设”重大战略需求的关键技术装备,冲击式转轮是冲击式水电机组研发和制造难度最大的核心部件。该项成果实现了我国高水头大容量冲击式水电机组关键核心技术“从无到有”的突破。基于该项成果的国内首台单机容量最大功率150兆瓦级大型冲击式水电机组于2023年6月投运发电,标志着我国实现高水头大容量冲击式水电机组从设计、制造到运行的全面自主化。

完成单位:东方电气集团、川投集团

四、16兆瓦及以上超大容量海上风电机组成套装备

机组大型化是海上风电发展的显著趋势。该项成果攻克了16~18兆瓦海上风电机组超长柔性叶片、大型主轴轴承、高功率密度发电机等一系列关键技术难题。基于该项成果的全球首台16兆瓦中速永磁海上风电机组于2023年12月21日创造了单日发电量38.72万千瓦时的世界纪录,全球单机容量最大的18兆瓦直驱海上风电机组于2023年11月下线,标志着我国大兆瓦级海上风电整机自主研发设计能力再上新台阶。

完成单位:金风科技、三峡集团

东方电气集团

中船集团

明阳智能

五、50万吨/年燃煤电厂低成本碳捕集成套装置

煤电是保障我国能源电力安全稳定供应的“压舱石”。碳捕集、利用与封存(CCUS)是能够实现煤电清洁低碳发展的重要碳减排技术。该项成果系统掌握了煤电大规模碳捕集全环节关键核心技术,低成本实现了适用于煤电的低浓度烟道气二氧化碳捕集。基于该项成果的煤电CCUS全产业链项目—江苏泰州电厂50万吨/年CCUS项目于2023年6月投产,为煤电CCUS项目长期可持续运营提供了范本。

完成单位:国家能源集团

六、12000米特深井自动化钻机

万米级钻机是超深层油气勘探开发的核心装备。该项成果攻克了万米特深井自动化钻井核心技术,解决了“超深井深、超高泵压、超大负荷”钻井工程难题。基于该项成果的新疆、四川地区万米深地科探工程—深地塔科1井和深地川科1井分别于2023年5月和7月开钻,标志着我国已实现万米自动化钻机研发制造全产业链自主可控,有效提升了我国钻井工程技术极限作业能力。

完成单位:中国石油

七、新型高效快速流化床催化裂解反应器

我国原油资源普遍偏重、轻烃含量低,采用劣质重油高效生产低碳烯烃对保障我国石油化工行业产业链安全具有重要战略意义。该项成果创新性开发了具有独特结构的快速流化床催化裂解反应器,成功破解了劣质重油无法高效转化为低碳烯烃的行业难题。基于该项成果的300万吨/年重油催化裂解装置于2023年6月建成投运,是全球首套快速床催化裂解装置,填补了劣质重油生产低碳烯烃的技术空白。

完成单位:中国石化

八、特大型煤矿全矿井智能化建设关键技术装备

智能化是破解煤矿用人多、效率低、管理粗放等问题的关键手段。该项成果在智能采煤、智能掘进、井下5G传输覆盖、煤矿机器人等领域取得关键技术突破,并于2023年6月应用于大海则煤矿,实现了煤矿井下采掘工作面无人、少人化操作,固定场所全面无人值守,煤矿灾害全面监测预警等,对解决煤矿安全生产问题、提高生产效率、降低人力成本具有重要意义。

完成单位:中煤集团

九、300兆瓦压缩空气储能系统压缩机和膨胀机

压缩空气储能是大规模、长寿命、高安全的新型储能技术,应用前景广阔。压缩机和膨胀机是压缩空气储能系统中的关键核心技术装备。该项成果突破了300兆瓦先进压缩空气储能系统压缩机、膨胀机全套关键核心技术,研制出300兆瓦级“轴流+离心”压缩机、300兆瓦级大流量多级宽负荷膨胀机。成果应用于湖北应城和山东肥城压缩空气储能电站项目,推动我国先进压缩空气储能技术迈向新的台阶。

完成单位:中储国能、中科院工程热物理研究所

中国能建、东方电气集团、陕鼓集团

十、低能耗兆瓦级质子交换膜电解水制氢装置

质子交换膜(PEM)电解水制氢是可以实现大规模可再生能源转化为绿色氢能的关键技术。该项成果实现了催化剂、质子交换膜等PEM电解水制氢关键核心材料及部件的自主可控。基于该项成果的德令哈高海拔高寒地区光氢储一体化示范工程、长春可再生能源制加氢一体化示范工程分别于2023年9月和11月建成投运,有力推动了我国高性能质子交换膜电解水制氢装置商业化应用进程。

完成单位:国家电投

中国华电、中科院大连化物所

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