2024年度能源行業(yè)十大科技創(chuàng)新成果

國家能源局 · 2025-01-17 20:20:01

2024年能源行業(yè)十大科技創(chuàng)新成果涵蓋核電、深水油氣、煤炭開采、海上風(fēng)電、儲能、氫能、勵磁系統(tǒng)、航天煤油和燃煤減排等領(lǐng)域，體現(xiàn)了中國在能源技術(shù)自主創(chuàng)新方面的重大突破，推動了綠色低碳轉(zhuǎn)型和能源安全。......

一、“國和一號”示范工程成套技術(shù)裝備

“國和一號”是依托“大型先進(jìn)壓水堆核電站”國家科技重大專項開發(fā)的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代非能動壓水堆核電技術(shù)。該項成果形成了反應(yīng)堆壓力容器、堆內(nèi)構(gòu)件、蒸汽發(fā)生器、反應(yīng)堆主冷卻劑泵、堆芯儀表系統(tǒng)、超大口徑主蒸汽隔離閥等關(guān)鍵技術(shù)裝備，填補(bǔ)了我國核電產(chǎn)業(yè)多項技術(shù)和工藝空白?；谠擁棾晒摹皣鸵惶枴笔痉豆こ?號機(jī)組于2024年9月實(shí)現(xiàn)首次并網(wǎng)發(fā)電，為我國自主核電型號“國和一號”批量化建設(shè)奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。

完成單位：國家電投

二、“?；枴鄙钏畬?dǎo)管架平臺

深水導(dǎo)管架平臺是支撐我國深水海域油氣資源大規(guī)模低成本開發(fā)的關(guān)鍵核心裝備。該項成果攻克了深水超大型導(dǎo)管架海上平臺長期服役面臨的復(fù)雜設(shè)計計算、惡劣海況作業(yè)等工程技術(shù)難題，填補(bǔ)了超大型深水導(dǎo)管架平臺領(lǐng)域多項技術(shù)空白，刷新了深水導(dǎo)管架高度和重量兩項亞洲紀(jì)錄。該項成果于2024年9月在南海流花11-1/4-1油田建成投用，為我國深水海域油氣資源的經(jīng)濟(jì)高效開發(fā)開拓了新道路。

完成單位：中國海油

三、煤礦10米超大采高綜采技術(shù)裝備

超大采高綜采是實(shí)現(xiàn)我國6~10米特厚煤層高產(chǎn)、高效、高回收率開采的重要途徑。該項成果攻克了超大開采空間采場圍巖控制、超大超重型開采設(shè)備、裝備群智能協(xié)同控制等一系列關(guān)鍵技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)前特厚煤層開采一次割煤高度極限突破?；谠擁棾晒?0米超大采高工作面于2024年3月在陜西曹家灘煤礦建成投運(yùn)，為煤炭10米超大采高工作面安全、高效、綠色、智能開采提供了范本。

完成單位：中國煤炭科工、陜煤集團(tuán)

四、80米級水深海上風(fēng)電自升式綜合勘測平臺

海洋巖土勘察是海上風(fēng)電建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該項成果集成了智能鉆探、原位測試、土工試驗、地球物理探測、巖土工程分析評價等功能，是當(dāng)前國內(nèi)適用水深最大、升降速度最快、定位精度最高的海上風(fēng)電綜合勘測試驗平臺。成果應(yīng)用于山東半島、浙江蒼南和福建寧德等海上風(fēng)電項目，有效提升了勘察分析效率和精度，對保障深遠(yuǎn)海風(fēng)電工程的勘測設(shè)計和施工運(yùn)維具有重要意義。

完成單位：中國電建

五、大容量鈉離子電池儲能系統(tǒng)

鈉離子電池是支撐新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的新型儲能技術(shù)之一，具有原材料儲量豐富、易于提取、成本低廉、自主可控等優(yōu)勢，應(yīng)用潛力巨大。該項成果突破了大容量鈉離子電池儲能技術(shù)和工藝難題，在核心材料體系、系統(tǒng)集成、安全防控等方面具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，并在廣西南寧、湖北潛江鈉離子儲能電站項目成功應(yīng)用，有力推動了我國鈉離子電池儲能技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用邁向新臺階。

完成單位：南方電網(wǎng)、中國大唐

溧陽中科海鈉、長江設(shè)計集團(tuán)

六、高電壓大容量電力電子構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)裝備

構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)裝備是高比例新能源電力系統(tǒng)的“穩(wěn)定器”。該項成果建立了構(gòu)網(wǎng)型控制特性塑造理論方法，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)故障下毫秒內(nèi)高倍率短路電流支撐和零延時慣量響應(yīng)?；谠擁棾晒纬傻?5千伏/50兆乏靜止同步調(diào)相機(jī)、電網(wǎng)側(cè)帶超容靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置、±500千伏/4500兆瓦構(gòu)網(wǎng)型柔直等系列裝備，已成功應(yīng)用于福建霞浦柔直、西藏電力保供專項等重大工程，為推動大規(guī)模清潔能源基地開發(fā)提供了堅實(shí)支撐。

完成單位：國家電網(wǎng)

七、新型高效3000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時堿水制氫裝置

堿性電解水制氫是實(shí)現(xiàn)新能源大規(guī)模制取綠色氫能的關(guān)鍵技術(shù)。該項成果突破了高穩(wěn)定低能耗電極制備、高阻氣低阻抗新型隔膜制備、大尺寸電解槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化、系統(tǒng)集成與安全防護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)?；谠擁棾晒?000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時新型堿性電解水制氫裝置，已于2024年11月成功應(yīng)用于興國鑄業(yè)30萬立方米/天綠電電解水制氫-儲氫-450立方米高爐富氫冶煉示范項目，有力推動了我國綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈貫通。

完成單位：中國船舶

八、大中型水輪發(fā)電機(jī)自主可控智能勵磁系統(tǒng)

勵磁系統(tǒng)用于控制同步發(fā)電機(jī)電壓和抑制無功功率波動，是提升水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵控制設(shè)備。該項成果開發(fā)了智能化勵磁系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、高冗余分布式控制架構(gòu)、一體化在線監(jiān)測系統(tǒng)，提高了勵磁系統(tǒng)智能化程度及安全可靠性，實(shí)現(xiàn)了大中型水輪發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)軟硬件產(chǎn)品全面自主可控。成果應(yīng)用于葛洲壩水電站和三峽水電站，為安全運(yùn)行發(fā)電提供了有力保障。

完成單位：三峽集團(tuán)

九、煤直接液化制備航天煤油成套工藝

發(fā)展以煤炭為原料制備液體火箭推進(jìn)劑是拓寬我國航天燃料供給的有效途徑。該項成果開發(fā)了以煤炭為原料通過直接液化技術(shù)制備高熱值液體火箭推進(jìn)劑的成套生產(chǎn)工藝，產(chǎn)品在比沖性能、冷卻特性、流阻性能、燃燒特性等方面與石油基航天煤油一致，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)役石油基煤油的有效替代。基于該成果制備的煤基航天煤油于2024年11月作為主燃料成功應(yīng)用于長征十二號運(yùn)載火箭發(fā)射任務(wù)，對于保障我國航天煤油燃料來源多樣化具有重要意義。

完成單位：國家能源集團(tuán)、航天科技

十、630兆瓦燃煤機(jī)組摻氨發(fā)電技術(shù)

燃煤機(jī)組摻氨燃燒是從燃燒源頭減少煤電二氧化碳排放的有效途徑。該項成果解決了在大容量燃煤鍋爐上摻氨燃燒存在的著火燃盡困難、鍋爐受熱面吸熱分布變化、煙氣氮氧化物排放升高等關(guān)鍵技術(shù)難題，系統(tǒng)構(gòu)建了大容量燃煤鍋爐摻氨清潔高效燃燒技術(shù)裝備體系。基于該項成果的廣東臺山630兆瓦燃煤機(jī)組于2024年10月完成特定工況20%比例摻氨燃燒工業(yè)應(yīng)用，為我國燃煤機(jī)組源頭減碳提供了切實(shí)可行的技術(shù)方案。