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國家電投集團(tuán)科技進(jìn)步獎出爐,7項目獲評一等獎
時間:2025年01月13日 來源:國家電力投資集團(tuán)有限公司 點擊量: 分享:

近日,國家電投集團(tuán)公布2024年度集團(tuán)科技進(jìn)步獎獲獎名單,共有45個項目獲獎,其中一等獎7個。


三代大型先進(jìn)壓水堆核設(shè)計軟件(cosNU)開發(fā)與應(yīng)用

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為提升我國核電軟件的整體技術(shù)水平,中央研究院依托國家能源核電軟件重點實驗室,聯(lián)合上海核工院,自2011年起,在多項國家科技重大專項和國防科工局核能開發(fā)等課題的支持下,經(jīng)過十四年的科研攻關(guān),通過精密的軟件開發(fā)和全面深入的測試驗證,成功研發(fā)了我國先進(jìn)的壓水堆核設(shè)計軟件—cosNU。

cosNU軟件包含三款核心軟件:組件參數(shù)計算軟件cosLATC、堆芯物理分析軟件cosCORE以及中子動力學(xué)軟件cosKIND,用于大型先進(jìn)壓水堆核電站堆芯燃料管理與核設(shè)計分析。該軟件的設(shè)計、編碼、驗證確認(rèn)與評估等環(huán)節(jié)嚴(yán)格遵循了國內(nèi)外核安全法規(guī)與軟件開發(fā)質(zhì)保管理體系,并通過國家核安全局審查,軟件代碼自主化率達(dá)100%。

cosNU軟件在三維燃料組件信息跟蹤技術(shù)、核設(shè)計軟件不確定性分析、“核—熱”耦合、基于國產(chǎn)操作系統(tǒng)與設(shè)備的軟件研發(fā)等方面取得了多項創(chuàng)新突破,并已通過中國核能行業(yè)協(xié)會組織的技術(shù)鑒定。鑒定結(jié)果表明,軟件整體達(dá)到了國際先進(jìn)水平,部分核心功能處于國際領(lǐng)先地位。

低能耗碳捕集成套技術(shù)及工程應(yīng)用

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▲上海長興島電廠10萬噸級燃煤燃?xì)馓疾都c利用項目

遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保與上海電力聯(lián)合完成的“低能耗碳捕集成套技術(shù)及工程應(yīng)用”項目開發(fā)了反應(yīng)熱低、溶解度高、吸收負(fù)荷高、腐蝕性低的新型吸收劑;建立了多元混合胺體系下的多效節(jié)能工藝過程仿真、多相流動模擬、熱質(zhì)傳遞計算等多維交互機制及設(shè)計方法,開發(fā)了貧液分流工藝和富液塔外調(diào)質(zhì)工藝,形成了產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù)與裝備,完成了百噸/萬噸/十萬噸級規(guī)模裝備建設(shè),并實現(xiàn)寬負(fù)荷、長周期穩(wěn)定運行。

該項目成果擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán),申請了23項發(fā)明專利(已授權(quán)9項),并編制了10項國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過中國電機工程學(xué)會組織的院士專家鑒定,項目整體技術(shù)被認(rèn)定為“達(dá)到國際領(lǐng)先水平”。

項目成果可廣泛適用于燃煤、燃?xì)獾然痣娨约颁撹F、水泥等行業(yè)的煙氣碳捕集領(lǐng)域,已成功在國內(nèi)最大且首個碳捕集用于氣體保護(hù)焊的CCUS全流程項目—上海長興島電廠10萬噸級燃煤燃?xì)馓疾都c利用項目推廣應(yīng)用,項目建成投運后,已成為目前國內(nèi)火電行業(yè)連續(xù)穩(wěn)定運行周期最長的CCUS項目,項目運行每年合計減少碳排放約10萬噸,相當(dāng)于種植約500萬棵樹。

智慧礦山綜合管控技術(shù)與示范應(yīng)用

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▲國家電投集團(tuán)南露天煤礦生產(chǎn)調(diào)度指揮中心

內(nèi)蒙古公司南露天煤礦與中央研究院聯(lián)合申報的《智慧礦山綜合管控技術(shù)與示范應(yīng)用》項目作為國內(nèi)行業(yè)首個露天礦山各環(huán)節(jié)全要素融合、全流程聯(lián)動、全數(shù)據(jù)管控的“三全”數(shù)字化平臺,有效協(xié)同生產(chǎn)鏈條,對未來智慧化礦山建設(shè)體系提供了標(biāo)準(zhǔn)示范。

作為礦山“智慧大腦”,該平臺圍繞生產(chǎn)管理、檢修服務(wù)、安全環(huán)保、運營管理、產(chǎn)業(yè)生態(tài)五大中心任務(wù)需求,構(gòu)建一個技術(shù)支撐體系、五大業(yè)務(wù)中心、N個智能應(yīng)用的“1+5+N”模式,與無人駕駛、地面系統(tǒng)無人值守等智慧化項目深度融合,實現(xiàn)安全生產(chǎn)在線監(jiān)測預(yù)警、一體化系統(tǒng)控制、智慧化運維檢修、全方位安全感知與智能分析決策。

通過三維地質(zhì)建模、礦山一張圖實時更新、自主研發(fā)短期計劃編輯器等關(guān)鍵技術(shù),構(gòu)建礦區(qū)智能調(diào)度模型與仿真工具,提升露天煤礦生產(chǎn)狀態(tài)和數(shù)據(jù)指標(biāo)的透明化、可視化,實現(xiàn)穿、采、排及工程輔助三維任務(wù)書在線設(shè)計、自動下發(fā)、精準(zhǔn)執(zhí)行,并依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化平臺,將全礦海量生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)匯聚整合,統(tǒng)一規(guī)范,打通數(shù)據(jù)壁壘,消除“信息孤島”現(xiàn)象,形成系統(tǒng)級閉環(huán)賦能體系。

火電機組“全域—協(xié)同—在線”全息可視化運檢關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

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▲中國電力中電華創(chuàng)汽輪機數(shù)字孿生平臺

“火電機組‘全域—協(xié)同—在線’全息可視化運檢關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”項目旨在解決火電機組在安全生產(chǎn)中的智能化水平低、應(yīng)用場景單一、數(shù)據(jù)孤島等問題。作為電網(wǎng)深度調(diào)峰、調(diào)頻的主力電源,火電機組在頻繁變負(fù)荷過程中,面臨安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性大幅降低的挑戰(zhàn)。因此,推動智能化與安全生產(chǎn)深度融合,提升火電設(shè)備的可靠性和運行效益,成為項目的核心目標(biāo)。

自2019年起,中國電力中電華創(chuàng)組織研發(fā)團(tuán)隊協(xié)力攻堅并取得顯著成果。首先,構(gòu)建了全域數(shù)據(jù)—動態(tài)過程—多維建模數(shù)據(jù)監(jiān)測模型,實現(xiàn)了關(guān)鍵參數(shù)的動態(tài)閾值異常波動超前預(yù)警,建立了850多個預(yù)警模型和1500多條規(guī)則知識庫,能夠在線監(jiān)測設(shè)備故障的位置、類型、程度及發(fā)展趨勢,并提供快速診斷;其次,提出了全域信息的機組關(guān)鍵設(shè)備故障診斷方法及優(yōu)化策略,能夠?qū)崟r獲取設(shè)備故障征兆,系統(tǒng)診斷準(zhǔn)確率超過90%,尤其在加熱器故障預(yù)警方面,系統(tǒng)能提前3—5天超前人工判斷;最后,開發(fā)了“運—檢”一體化全息可視化云邊協(xié)同平臺,實現(xiàn)了機組三維數(shù)字孿生與運行數(shù)據(jù)的可視化映射,借助遠(yuǎn)程診斷專家團(tuán)隊的專業(yè)優(yōu)勢,顯著提升了火電廠運維工作的效率和質(zhì)量,推動了從計劃檢修向精準(zhǔn)檢修的轉(zhuǎn)變。

壓水堆核電站燃料包殼關(guān)鍵性能試驗技術(shù)與應(yīng)用

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▲失水事故工況下包殼材料雙軸載荷試驗臺架

“壓水堆核電站燃料包殼關(guān)鍵性能試驗技術(shù)與應(yīng)用”項目旨在提升我國壓水堆核電站燃料包殼的關(guān)鍵性能試驗?zāi)芰?,確保燃料組件的運行安全性。該項目依托國家科技大型先進(jìn)壓水堆重大專項,中央研究院聯(lián)合國核鈾業(yè)和上海核工院,成功攻克了一系列關(guān)鍵技術(shù),包括反應(yīng)性引入事故模擬下的燃料棒快速升溫、薄壁整管軸向拉(壓)和內(nèi)壓組合動態(tài)加載疲勞性能測試、雙軸蠕變高溫小應(yīng)變在線測量、瞬態(tài)爆破性能測試等。通過這些技術(shù)突破,項目建設(shè)了反應(yīng)性引入事故、失水事故雙軸載荷、雙軸疲勞、雙軸蠕變、快速升壓內(nèi)壓爆破等一批先進(jìn)的試驗臺架。經(jīng)中國核能行業(yè)協(xié)會鑒定,項目屬于國內(nèi)首創(chuàng),總體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

該項目成果入選國家能源局核電重大專項科研設(shè)施及驗證開放共享平臺,廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。首先,為國家科技重大專項“國和一號”自主化鋯合金包殼的入堆輻照考驗及工程化應(yīng)用提供了有力支持;其次,為重水堆燃料棒束用國產(chǎn)化鋯合金包殼的入堆安全審查提供了條件,突破了國外技術(shù)封鎖,滿足了國家戰(zhàn)略需求;此外,項目推動了鉻涂層鋯合金、碳化硅復(fù)合材料等抗事故先進(jìn)燃料包殼的研發(fā),也為其他堆型核電燃料材料的研發(fā)及性能驗證提供了技術(shù)保障。

全自主燃料電池發(fā)電成套裝備

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▲“氫騰”燃料電池發(fā)電成套裝備

目前,燃料電池發(fā)電成套裝備在全球仍處于小規(guī)模示范推廣及驗證階段,國內(nèi)技術(shù)與國際水平存在一定差距,面臨自主化程度低、核心材料依賴進(jìn)口、耐久性差等問題和挑戰(zhàn)。近年來,國氫科技通過加強自主化技術(shù)攻關(guān),攻克了包括抗毒化、高耐久發(fā)電膜電極關(guān)鍵技術(shù)、高可靠電堆設(shè)計技術(shù)及基于本質(zhì)安全設(shè)計的多級安全控制技術(shù)在內(nèi)的六項核心技術(shù),成功開發(fā)了自主化燃料電池發(fā)電成套裝備,并獲得19件授權(quán)專利。經(jīng)鑒定,該裝備達(dá)到國際先進(jìn)水平,其中膜電極抗毒化、系統(tǒng)發(fā)電效率及綜合利用效率等關(guān)鍵性能指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

目前,“氫騰”燃料電池發(fā)電成套裝備已在濟(jì)南綠色工業(yè)園區(qū)、山東氯堿化工園區(qū)等多地多場景得到應(yīng)用。在濟(jì)南綠色工業(yè)園區(qū),該裝備已運行一年,累計發(fā)電超過2萬千瓦時,減少二氧化碳排放20余噸。此外,該裝備還可適用于應(yīng)急/備用電源、城市綜合供能等場景,為燃料電池在發(fā)電領(lǐng)域的多場景應(yīng)用與推廣提供了有力支撐。

高效隧穿氧化層鈍化背接觸晶硅太陽電池工藝技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

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▲多功能BIPV項目建筑立面光伏實景圖

“高效隧穿氧化層鈍化背接觸晶硅太陽電池工藝技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”項目是基于黃河公司西寧分公司國內(nèi)第一條N型IBC電池量產(chǎn)示范線的技術(shù)積累,瞄準(zhǔn)單結(jié)晶硅電池的終極技術(shù)路線—隧穿氧化層鈍化背接觸晶硅太陽能電池(以下簡稱“TBC電池”)技術(shù),以高效率、低成本、產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo),開展核心技術(shù)攻關(guān),完成電池轉(zhuǎn)換效率跨越式提升。項目授權(quán)發(fā)明專利5件,實用新型專利7件。

本項目技術(shù)研究成果成功突破了TBC電池的技術(shù)壁壘,形成了一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高效TBC電池產(chǎn)業(yè)化工藝技術(shù)方案,助力零碳社會的到來開發(fā)出全新的TBC電池技術(shù),引領(lǐng)光伏行業(yè)進(jìn)入了單結(jié)晶硅的技術(shù)極限時代,促進(jìn)了N型IBC電池技術(shù)迭代與升級?;谠摮晒a(chǎn)制造的建筑光伏組件已成功應(yīng)用在多個項目上,包括西藏開投能源基地綜合智慧能源項目、青海省首例多功能BIPV項目等。同時,項目研究成果中的p型poly工藝,與現(xiàn)有電池生產(chǎn)線兼容性強,應(yīng)用后電池轉(zhuǎn)換效率提升約0.6%。


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