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技术创新精彩演绎能源革命

1月9日,2016年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。

  2名科学家获得国家最高科学技术奖,42个项目获得国家自然科学奖,66个通用项目获得国家技术发明奖,171个通用项目获得国家科学技术进步奖,5名外籍科技专家和1个国际组织获得国际科学技术合作奖。

  在这份长长的榜单中,能源技术装备画下了厚重的一笔。经初步统计,共有7项能源技术装备获得国家技术发明奖二等奖,24个项目获得国家科技进步奖,其中一等奖1项,创新团队1个,二等奖22项。

  油气技术纵深化发展

  油气技术装备延续往届的光辉,获奖数量和技术水平在2016年度榜单中均扮演着“大拿”角色。

  重建多期油气复杂成藏过程的关键仪器与方法、复杂结构井特种钻井液及工业化应用、陆域天然气水合物冷钻热采关键技术、深层超深层油气藏压裂酸化高效改造技术及应用等国家技术发明奖获奖项目实现自主攻关,达到国际领先水平。

  作为“十三五”国家科技重大专项之一,大型油气田及煤层气开发需要重点攻克陆上深层、海洋深水油气勘探开发技术和装备并实现推广应用,攻克页岩气、煤层气经济有效开发的关键技术与核心装备,以及提高复杂油气田采收率的新技术,提升关键技术开发、工业装备制造能力,为保障我国油气安全提供技术支撑。

  围绕重大专项,“十三五”开局之年油气技术装备不负众望。例如,我国剩余油气资源勘探潜力主要分布在具有多源生烃、多期成藏的复杂区,其成藏过程重建是认识油气分布规律、指导油气持续发现的关键。而国内外针对单套烃源岩、一次成藏过程的重建技术无法满足这一需求,严重制约了油气勘探的战略突破。

  自2002年起,中国石化石油勘探开发研究院研发团队围绕“多期构造活动背景下油气聚散机理与富集规律”核心科学问题,克服了痕量分析和近地质条件模拟的世界性难题,针对油气生成、运聚和后期保存等关键成藏要素,发明了世界上最先进的实验仪器与方法,找到了重建多期复杂成藏过程的“金钥匙”,成果整体达到国际领先水平。

  在产业化应用方面,南海北部陆缘深水油气地质理论技术创新与勘探重大突破、延长油区千万吨大油田持续上产稳产勘探开发关键技术、古老碳酸盐岩勘探理论技术创新与安岳特大型气田重大发现等一批技术成果创造了良好的社会效益和经济效益。

  尤其是进入21世纪以来,深水成为世界油气勘探最重要的领域。近五年全球重大油气发现70%来自深水。南海是我国唯一发育深水盆地的海域,面积超200 万平方千米,是我国油气最重要的战略接替区之一。

  作为国家重大战略问题,2000年以来国家和中国海油立项组织联合攻关,突破了传统的深水油气地质认识,创建了南海北部陆缘深水拆离盆地“成盆-成烃-成藏”油气地质理论,取得了深水勘探关键技术的重大创新,累计探明天然气地质储量3000.9 亿立方米、原油地质储量6829.96 万立方米。

  电网技术护航新能源并网

  新能源规模化发展是能源生产和消费革命的核心内容。由于风电、光伏发电等具有随机性、间歇性和波动性的特点,加之我国风资源、光热资源与用电负荷中心呈逆向分布特性,新能源的大容量长距输送必须具备一张安全可靠的电网。

  在此背景下,电网技术创新升级成为科研重点之一。直流配电系统大容量断路器快速分断技术及应用、强容错宽调速永磁无刷电机关键技术及应用、±800千伏特高压直流输电换流阀关键技术及应用等技术发明实现自主化突破。

  以直流配电系统大容量断路器快速分断技术及应用为例,该项目针对海军舰船电力系统更新换代和城市轨道交通供电的大容量直流断路器的快速分断技术一直难以突破的技术瓶颈,历时11年,发明了大电流直流电弧调控、机构快速分闸和系统短路电磁能量快速耗散的新方法和新结构,实现了直流配电系统的故障快速切除,满足了国家重大亟需。利用关键技术发明,开发的17种直流断路器及技术延伸开发的3种其他直流开关产品,广泛应用于海军舰船及潜艇、城市轨道交通、光伏新能源、机车牵引四大领域。

  值得关注的是,由中国电科院、南瑞集团等单位参与完成的互联电网动态过程安全防御关键技术及应用获得国家科技进步一等奖,成为2016年度能源领域唯一跻身一等奖行列的项目。

  与此同时,电网大面积污闪事故防治关键技术及工程应用、新能源发电调度运行关键技术及应用、配电网高可靠性供电关键技术及工程应用等为新能源大规模并网保驾护航。

  能源清洁利用多维并举

  在2016年国家科技进步奖中,出现了3个创新团队获奖项目,浙江大学能源清洁利用创新团队位列其中。

  化石能源清洁化利用是能源供给侧结构性改革的重心。根据我国以煤为主的能源格局,浙江大学团队研发了煤炭高效清洁发电技术,开创了煤炭清洁发电和资源化利用相结合的新型发电方式;针对各类废弃物不当处置造成的污染和生态破坏,研发了废弃物及生物质燃烧发电技术,为我国生活垃圾和工农业废弃物的能源化利用发电提供了系统解决方案,主导了国内市场;针对我国电站锅炉排放带来的大气污染问题,研发了电力生产过程污染控制技术,实现了燃煤电站大气污染物优于天然气电站排放标准;提出了能源转化过程计算机辅助优化数值试验(CAT)理论与先进测试方法,探明了工程气固两相流动中若干关键基础问题,为动力设备的优化设计和安全运行提供重要的理论依据。

  自上世纪80年代起,该团队就以提高煤炭能源利用效率、开发废弃物和生物质等低碳能源、降低能源利用过程的污染物排放、实现可持续发展为目标,坚持协同创新和集体攻关,引领该领域的理论创新与技术突破,是国内外公认的领先团队。

  此外,大型高效水煤浆气化过程关键技术创新及应用、250兆瓦级整体煤气化联合循环发电关键技术及工程应用、风电机组关键控制技术自主创新与产业化、大型风电水电机组低频故障诊断关键技术及应用等一批技术装备的创新突破为能源清洁转型创造了驱动载体。

神王电气,专业自动化控制、节能、环保设备制造厂商。

 

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