2023年度能源行業(yè)十大科技創(chuàng)新成果

(轉(zhuǎn)載，文章來(lái)源于國(guó)家能源局)

一、大規(guī)模電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)

規(guī)模化電磁暫態(tài)仿真是掌握復(fù)雜大電網(wǎng)特性的重要手段。該項(xiàng)成果建立了大型電力系統(tǒng)基礎(chǔ)仿真理論，實(shí)現(xiàn)了萬(wàn)節(jié)點(diǎn)級(jí)大型電力系統(tǒng)仿真從毫秒級(jí)到微秒級(jí)仿真的突破，解決了海量電力電子設(shè)備微秒級(jí)響應(yīng)下系統(tǒng)穩(wěn)定特性暫態(tài)仿真難題。成果應(yīng)用于白鶴灘—江蘇±800千伏特高壓直流工程、廣東電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架工程等重大電網(wǎng)工程系統(tǒng)方案論證，有力支撐了大型清潔能源基地開發(fā)、大規(guī)模新能源外送和分布式新能源并網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和調(diào)度運(yùn)行。

完成單位：國(guó)家電網(wǎng)

南方電網(wǎng)

二、高溫氣冷堆核電成套技術(shù)裝備

高溫氣冷堆具有固有安全性好、發(fā)電效率高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。該項(xiàng)成果形成了電磁軸承結(jié)構(gòu)大功率主氦風(fēng)機(jī)、高溫氣冷堆螺旋管式直流蒸汽發(fā)生器、球形燃料元件生產(chǎn)線等高溫氣冷堆關(guān)鍵技術(shù)裝備。基于該項(xiàng)成果的全球首個(gè)球床模塊式高溫氣冷堆核電站示范工程—華能石島灣高溫氣冷堆核電站于2023年12月商運(yùn)投產(chǎn)，標(biāo)志著我國(guó)系統(tǒng)掌握了高溫氣冷堆設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)、調(diào)試、運(yùn)維技術(shù)，在第四代核電技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

完成單位：中國(guó)華能、清華大學(xué)、中核集團(tuán)

三、150兆瓦水電機(jī)組大型沖擊式轉(zhuǎn)輪

沖擊式水電機(jī)組是服務(wù)“加快西南水電基地建設(shè)”重大戰(zhàn)略需求的關(guān)鍵技術(shù)裝備，沖擊式轉(zhuǎn)輪是沖擊式水電機(jī)組研發(fā)和制造難度最大的核心部件。該項(xiàng)成果實(shí)現(xiàn)了我國(guó)高水頭大容量沖擊式水電機(jī)組關(guān)鍵核心技術(shù)“從無(wú)到有”的突破?；谠擁?xiàng)成果的國(guó)內(nèi)首臺(tái)單機(jī)容量最大功率150兆瓦級(jí)大型沖擊式水電機(jī)組于2023年6月投運(yùn)發(fā)電，標(biāo)志著我國(guó)實(shí)現(xiàn)高水頭大容量沖擊式水電機(jī)組從設(shè)計(jì)、制造到運(yùn)行的全面自主化。

完成單位：東方電氣集團(tuán)、川投集團(tuán)

四、16兆瓦及以上超大容量海上風(fēng)電機(jī)組成套裝備

機(jī)組大型化是海上風(fēng)電發(fā)展的顯著趨勢(shì)。該項(xiàng)成果攻克了16~18兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組超長(zhǎng)柔性葉片、大型主軸軸承、高功率密度發(fā)電機(jī)等一系列關(guān)鍵技術(shù)難題?；谠擁?xiàng)成果的全球首臺(tái)16兆瓦中速永磁海上風(fēng)電機(jī)組于2023年12月21日創(chuàng)造了單日發(fā)電量38.72萬(wàn)千瓦時(shí)的世界紀(jì)錄，全球單機(jī)容量最大的18兆瓦直驅(qū)海上風(fēng)電機(jī)組于2023年11月下線，標(biāo)志著我國(guó)大兆瓦級(jí)海上風(fēng)電整機(jī)自主研發(fā)設(shè)計(jì)能力再上新臺(tái)階。

完成單位：金風(fēng)科技、三峽集團(tuán)

東方電氣集團(tuán)

中船集團(tuán)

明陽(yáng)智能

五、50萬(wàn)噸/年燃煤電廠低成本碳捕集成套裝置

煤電是保障我國(guó)能源電力安全穩(wěn)定供應(yīng)的“壓艙石”。碳捕集、利用與封存(CCUS)是能夠?qū)崿F(xiàn)煤電清潔低碳發(fā)展的重要碳減排技術(shù)。該項(xiàng)成果系統(tǒng)掌握了煤電大規(guī)模碳捕集全環(huán)節(jié)關(guān)鍵核心技術(shù)，低成本實(shí)現(xiàn)了適用于煤電的低濃度煙道氣二氧化碳捕集?；谠擁?xiàng)成果的煤電CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目—江蘇泰州電廠50萬(wàn)噸/年CCUS項(xiàng)目于2023年6月投產(chǎn)，為煤電CCUS項(xiàng)目長(zhǎng)期可持續(xù)運(yùn)營(yíng)提供了范本。

完成單位：國(guó)家能源集團(tuán)

六、12000米特深井自動(dòng)化鉆機(jī)

萬(wàn)米級(jí)鉆機(jī)是超深層油氣勘探開發(fā)的核心裝備。該項(xiàng)成果攻克了萬(wàn)米特深井自動(dòng)化鉆井核心技術(shù)，解決了“超深井深、超高泵壓、超大負(fù)荷”鉆井工程難題?；谠擁?xiàng)成果的新疆、四川地區(qū)萬(wàn)米深地科探工程—深地塔科1井和深地川科1井分別于2023年5月和7月開鉆，標(biāo)志著我國(guó)已實(shí)現(xiàn)萬(wàn)米自動(dòng)化鉆機(jī)研發(fā)制造全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控，有效提升了我國(guó)鉆井工程技術(shù)極限作業(yè)能力。

完成單位：中國(guó)石油

七、新型高效快速流化床催化裂解反應(yīng)器

我國(guó)原油資源普遍偏重、輕烴含量低，采用劣質(zhì)重油高效生產(chǎn)低碳烯烴對(duì)保障我國(guó)石油化工行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈安全具有重要戰(zhàn)略意義。該項(xiàng)成果創(chuàng)新性開發(fā)了具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的快速流化床催化裂解反應(yīng)器，成功破解了劣質(zhì)重油無(wú)法高效轉(zhuǎn)化為低碳烯烴的行業(yè)難題?；谠擁?xiàng)成果的300萬(wàn)噸/年重油催化裂解裝置于2023年6月建成投運(yùn)，是全球首套快速床催化裂解裝置，填補(bǔ)了劣質(zhì)重油生產(chǎn)低碳烯烴的技術(shù)空白。

完成單位：中國(guó)石化

八、特大型煤礦全礦井智能化建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)裝備

智能化是破解煤礦用人多、效率低、管理粗放等問題的關(guān)鍵手段。該項(xiàng)成果在智能采煤、智能掘進(jìn)、井下5G傳輸覆蓋、煤礦機(jī)器人等領(lǐng)域取得關(guān)鍵技術(shù)突破，并于2023年6月應(yīng)用于大海則煤礦，實(shí)現(xiàn)了煤礦井下采掘工作面無(wú)人、少人化操作，固定場(chǎng)所全面無(wú)人值守，煤礦災(zāi)害全面監(jiān)測(cè)預(yù)警等，對(duì)解決煤礦安全生產(chǎn)問題、提高生產(chǎn)效率、降低人力成本具有重要意義。

完成單位：中煤集團(tuán)

九、300兆瓦壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)壓縮機(jī)和膨脹機(jī)

壓縮空氣儲(chǔ)能是大規(guī)模、長(zhǎng)壽命、高安全的新型儲(chǔ)能技術(shù)，應(yīng)用前景廣闊。壓縮機(jī)和膨脹機(jī)是壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中的關(guān)鍵核心技術(shù)裝備。該項(xiàng)成果突破了300兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)壓縮機(jī)、膨脹機(jī)全套關(guān)鍵核心技術(shù)，研制出300兆瓦級(jí)“軸流+離心”壓縮機(jī)、300兆瓦級(jí)大流量多級(jí)寬負(fù)荷膨脹機(jī)。成果應(yīng)用于湖北應(yīng)城和山東肥城壓縮空氣儲(chǔ)能電站項(xiàng)目，推動(dòng)我國(guó)先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)邁向新的臺(tái)階。

完成單位：中儲(chǔ)國(guó)能、中科院工程熱物理研究所

中國(guó)能建、東方電氣集團(tuán)、陜鼓集團(tuán)

十、低能耗兆瓦級(jí)質(zhì)子交換膜電解水制氫裝置

質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫是可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？稍偕茉崔D(zhuǎn)化為綠色氫能的關(guān)鍵技術(shù)。該項(xiàng)成果實(shí)現(xiàn)了催化劑、質(zhì)子交換膜等PEM電解水制氫關(guān)鍵核心材料及部件的自主可控?；谠擁?xiàng)成果的德令哈高海拔高寒地區(qū)光氫儲(chǔ)一體化示范工程、長(zhǎng)春可再生能源制加氫一體化示范工程分別于2023年9月和11月建成投運(yùn)，有力推動(dòng)了我國(guó)高性能質(zhì)子交換膜電解水制氫裝置商業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程。

完成單位：國(guó)家電投

中國(guó)華電、中科院大連化物所

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