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电科院:十年磨剑势如虹
2024年06月24日
字数:3522
版次:01

本报通讯员 张佳洁


  2014年,面对错综复杂的国际国内能源形势,习近平总书记站在统筹中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局的高度,创造性地提出了“四个革命、一个合作”能源安全新战略,为推动新时代我国能源高质量发展、保障国家能源安全指明了前进方向。
  十年来,电科院深入贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略,始终坚持科技创新引领,成功重组低碳智能燃煤发电与超净排放全国重点实验室,不断加大研发投入,围绕电力行业共性技术难题和产业技术需求,形成了一系列科技创新关键技术和重要成果,在服务集团和行业绿色转型升级中作出了重大贡献,持续书写着电科院高质量发展的新篇章。
  夯基筑垒
  2021年,中央经济工作会议提出“强化国家战略科技力量,发挥好国家实验室作用,重组全国重点实验室”。
  电科院聚焦燃煤发电行业“低碳智能”与“超净排放”两大需求,解决“煤炭与可再生能源耦合发电、燃煤发电智能调控、烟气污染物全时段超净排放”三大科技问题,实现燃煤发电“低碳、超灵活、超净排放”三大目标,结合电科院科改示范行动和实验室实际情况,明确实验室组织架构,探索实验室体制机制,强化人才队伍和科研平台建设。2023年,多年的科技创新工作积累,奠定了“低碳智能燃煤发电及超净排放全国重点实验室”重组成功的基础,该实验室也成为集团公司唯二的全国重点实验室。
  全国重点实验室的成功重组为电科院开展高水平科技创新提供了强大支撑,“1+1+N”科研基础设施体系建设的提出和实施进一步释放了平台要素的强大动能。截至目前,3个国家级研发平台、4个省级工程研究中心、1个大型超算力平台、37个专项检测实验室先后在电科院落地,创新活力全面释放,创新动能更加强劲。
  近年来,在高能级创新平台支撑下,完成重大项目30余项,其中国家重点研发计划1项、国家科技支撑计划3项、国家重大仪器专项2项、国家自然科学基金1项,江苏省超低排放技术攻关与示范工程项目1项。
   技术引领
  党的二十大报告指出,“深入推进环境污染防治。坚持精准治污、科学治污、依法治污,持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。加强污染物协同控制,基本消除重污染天气。”
  电科院积极落实国家政策,加快国家级研发平台建设,打造原创技术策源地。推进低碳(零碳)燃料气体燃烧、6MW锅炉燃烧等现场实验平台建设,加强开放课题管理,做好课题跟踪、督导、评估,持续提升执行质量。以重大项目为牵引,全面提升科研攻关能力。高质量执行国家级项目、组织好集团重大科技项目实施、做好项目策划和技术储备,推动金属、环保等优势专业向化工、港口、运输等集团公司其他产业板块扩展。
  煤电作为我国电力体系中的重要一环,在新型电力系统建设中发挥着重要支撑调节作用,绿色低碳转型成为实现“双碳”目标的关键。
  随着国家对火电厂污染物排放要求的日益严格,电科院充分发挥技术优势,针对火电厂超低排放改造后污染物浓度低、检测难度大的问题,成功研发了低浓度颗粒物、非常规污染物系列测试技术,并在各大发电企业得到广泛应用。针对湿烟羽治理的复杂挑战,研发了湿烟羽中非常规污染物测试与治理工程评估关键技术,有效解决了行业性难题,推动了火电厂污染物排放的精准控制和达标排放。
  此外,在核心技术攻关的道路上,2022年,电科院牵头完成的“超超临界二次再热机组安全低碳运行的关键技术及应用”项目,成功解决了二次再热机组运行中的关键难题,推动了燃煤的清洁利用和煤电发展,达到国际领先水平。面对高参数大流量工业供热参数匹配困难的问题,电科院经过数年的深度研发,成功打造了“分级匹配、梯级利用”系列技术。
  该技术于2021年首次整体应用于福建泉州公司供热科技项目改造中,不仅实现了供热蒸汽温度的精准匹配,而且通过能量的梯级利用显著降低了系统能耗,为工业供热领域的技术进步树立了新标杆。2023年,项目通过中国电机工程学会组织的科技成果鉴定,由全国能源行业权威专家组成的鉴定委员会一致认为项目技术成果达到国际领先水平。
  为突破传统煤质检测技术的局限,2024年,电科院与海康威视联手,研发出融合光谱煤质快速检测技术。这一创新技术不仅解决了煤质检测的低效和失真问题,更以真、准、快、透的煤质计量推动了产业变革。在保障能源供应、促进煤炭清洁高效利用等方面发挥了关键作用,荣获“绿能星”一等奖。该技术经过多次模型更新,已积累大量检测数据,涵盖了广泛的煤种品类,其在线检测准确率和效率均达到行业领先水平,为煤炭交易的快速结算提供了有力支持。
  落地生“金”
  为构建新的增长引擎,电科院着力打造“应用基础研究—关键技术研发—工程示范验证—强化成果转化”全链条高效协同研发体系,将工程示范验证和成果转化嵌入传统创新链条,以过程管理提升成果转化率,提高科技人员科技成果转化意识,优化成果转化环境,真正让科技成果落地生“金”。
  在与广东清远电厂的合作中,电科院致力于燃煤电厂智能化建设关键技术的研究与应用。2023年,基于“黑灯工厂”模式,电科院为清远电厂量身定制了覆盖全厂的物联网、智能控制平台以及智慧管理平台建设方案,即“一网两平台”。该方案旨在通过先进的信息技术、工业技术和管理手段,实现打造具备自学习、自适应、自趋优、自恢复、自组织能力的“三黑”模式电厂。这一举措在清远电厂项目中取得了显著成效,为智慧电厂建设奠定了坚实基础。
  2023年,电科院研发的“火储辅助调频DCS仿真系统V1.0”获得国家版权局授权,该系统以台山电厂火储联合调频系统为基础,建立了完整的燃煤发电机组DCS仿真模型和电化学储能系统仿真模型,提升火电机组的自动发电控制(AGC)调频性能。这一创新技术不仅解决了火电机组与储能的有效耦合、协同控制等技术难题,对于提升火电企业调频协同控制水平、机组综合调频性能以及增加电力辅助调频服务收益具有重要意义,有力推动了能源工业信息化的深入发展。
  针对高碱煤结渣沾污难题,电科院自主开发了“便携式可视化炉膛燃烧内窥镜装置”,实现了运行锅炉炉内燃烧及受热面的实时可视监测。该装置不仅为优化燃烧调整策略提供了全面支撑,在疆煤掺烧可靠性排查工作中也发挥了重要作用。随着技术的迭代升级,“第二代炉可视化燃烧内窥镜”产品实现了全天候被动热成像功能,具备强大的烟尘穿透能力,能够实时监测火焰温度、着火距离、燃烧稳定性等核心参数,极大地提升了产品的数智化水平,于2024年圆满完成测试。这一技术已成功应用于多个行业的工业锅炉中,为能源工业信息化提供了有力支撑。
   破壁寻路
  能源技术革命是一项系统性工程。面对产业转型升级的迫切需求,电科院加快科技创新体系建设,有效推进科技创新提质机制,全面提升科技创新工作质量,这也成为破除技术壁垒、实现核心技术突围的关键。
  在国际标准制定方面,电科院展现了中国方案和国家能源智慧的影响力。为解决全球燃气轮机进气系统湿堵问题,电科院主持制定了燃气轮机进气过滤器耐水雾性能测试方法的国际标准,该标准于2022年正式发布,这是我国在ISO/TC142主导的首个国际标准,标志着我国在旋转机械通风进气领域国际话语权的显著提升,有效破除了技术壁垒,增强了国际竞争力。
  2023年,电科院申请的实用新型专利“一种烟气流量在线监测装置可靠性验证试验系统”获得日本授权,这是公司在碳监测领域首个国际专利,为高精度碳监测提供了技术支撑,有助于电力行业实现低碳清洁高效发展,进一步推动了碳监测技术的国际化和标准化。
  2024年,在煤质检测领域,获得了中国合格评定国家认可委员会能力验证提供者(PTP)认可资质,成为集团公司唯一获此资质的单位。提升了企业在煤炭检测领域的行业地位,也进一步增强了电科院在煤炭数质量技术监督方面的能力。通过组织行业技术交流、建立和维护实验室信任,电科院不断推动煤质检测行业的整体能力提升,为煤质管控体系的技术革新和新技术的应用提供了有力支撑,为电力产业的高质量发展再添动力。
  科技创新不能单打独斗,开放协同是关键。电科院深化加强与清华大学、浙江大学、武汉大学等一流高校,中国电科院、南瑞集团等科研院所,以及海康威视、上海电气等设备供应商的合作,联合申报“亚临界机组灵活性”“煤粉炉全过程减污降碳”等国家级项目,共同开展“煤质快检”“常州二期”等重大应用型科技攻关项目,一步一个脚印为破解能源行业“卡脖子”问题不懈努力着。
  历经数冬寒霜雪,踏破长空似锦虹。长期以来,电科院高度重视科技创新工作,突出科技创新主体地位,深入实施重大科技攻关、专精特新培育、绿色低碳发展、创新能力提升等工程,全力推动科技创新与集团产业深度融合。通过管理创新、服务模式创新,显著提升技术监督服务质效,切实增强对集团电力产业的服务支撑力、专业管控力和技术影响力。未来,电科院将继续秉持“节能降碳,提质增效”的理念,不断推动能源革命向前发展,为实现更加绿色、高效、可持续的能源未来贡献力量。

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