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[成果] 1700520395 北京
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2018
成果简介:特高压±800kV直流输电技术是世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的输电技术,是解决中国能源资源与电力负荷逆向分布问题、实施国家“西电东送”战略和电力跨区域大范围输送的核心技术。特高压±800kV直流输电技术为世界首创,在国家科技支撑计划、国家“973”计划、国家自然科学基金的支持下,科研、高校、设备制造等160多家单位联合攻关,攻克了特高电压、特大电流下的绝缘特性、电磁环境、设备研制、试验技术等世界级难题。2010年自主建成了云南-广东、向家坝-上海特高压±800kV直流输电示范工程,投运以来一直保持稳定可靠运行。该项目取得了一系列重大技术突破和创新。首次揭示了特高电压下的污秽外绝缘沿面放电机理,首创多因素多目标控制的外绝缘配置方法,提出了双12脉动阀组串联主接线型式,实现了800kV特高电压、复杂环境下的绝缘可靠配置;提出了极导线任意布置下同走廊多回线路离子流场计算方法,首创交、直流电磁环境叠加模拟试验方法,实现了工程技术方案最优与生态环境友好的和谐统一;首次成功研制世界上通流能力最大的换流阀,电压最高、容量最大的换流变压器等特高压直流成套设备;构建了完备的特高压直流试验技术体系,建立了国际领先的试验研究平台。特高压±800kV直流输电技术在设备参数、可靠性、损耗、占地、经济性等方面,与以往输电技术相比具有全面优势,创新成果处于国际领先水平,具有完全自主知识产权。获授权发明专利114件,形成国家标准54项,行业标准38项,出版著作32部,建立了世界首个特高压直流标准体系,推动国际电工委员会(IEC)成立了专门的直流输电技术委员会,秘书处设在中国,已发布国际标准4项,在编7项,极大提升了中国在国际电工标准领域的话语权。特高压直流工程满足了中国东、中部地区的用电需求,推动西部资源优势转化为经济优势,促进东西部地区协调发展,使西南水电、西北风电太阳能资源的集约开发和大范围消纳成为可能,为加速能源革命、实现能源绿色低碳发展、应对全球气候变化奠定了技术基础。已建成9回特高压直流工程,输送总容量6360万千瓦,年输送电量超过3000亿千瓦时,其中清洁能源占比超过80%,每年减少东中部地区煤炭消耗1.7亿吨,减少二氧化碳排放2.6亿吨,是“大气污染防治行动计划”的主要输电通道。后续规划建设11项工程,输送总容量约1亿千瓦。特高压直流技术研究和工程应用极大提升了中国电工装备制造的自主创新能力和国际竞争力,电工装备成为中国制造的“金色名片”。中国成功中标巴西美丽山水电送出±800kV直流一、二期项目,实现了中国特高压输电技术、标准、装备、工程总承包和运行管理全产业链、全价值链输出。特高压直流输电技术是国际上公认的中国领先世界的技术,是能源电力领域的重大创新,是世界电力工业发展史上的重要里程碑,实现了中国创造和中国引领,社会和经济效益特别显著,对加快中国能源转型升级,促进“一带一路”建设具有特别重大的意义。
[成果] 1700510274 河南
TU8 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2017
成果简介:纤维电地暖是一种地面辐射供暖系统,由四大子系统构成:发热系统,保温系统,控温系统,电路系统。“发热系统”的主要核心发热部件为碳纤维长丝发热体,其工作原理是根据其碳材料的固有特征,又兼具有纺织材料的多孔及任性、多面性,经两端加压导电,在电的引发激励下,通过碳分子团产生"布朗运动",由碳分子间的互相撞击和摩擦从而产生热能,生成大量的红外线辐射,其电能与热能转换率达98%以上,通过远红外线辐射散发热量,达到取暖效果。“保温系统”的主要材料为聚苯乙烯挤塑板。保温系统的作用是杜绝碳纤维电地暖所产生的热量向地坪方向的流失,并强制热量向室内传递。“控温系统”的主要部件为电采暖温控器,温控器通过感应采暖室内环境温度的变化,来控制碳纤维电地暖所提供的热量。合理的采暖温度的设定可大大提高系统的有效工作效率,并减少能耗。碳纤维电地暖与普通电地暖有本质的区别,普通电地暖是依靠电阻丝而发热,并以传导的方式传导热量,电热转化率较碳纤维电地暖低。智能化碳纤维电地暖则是在原有温控系统的基础上,利用变频技术,节约电能,利用网络技术实现分户或集中全天候管理,可室内控制,也可远程控制,节能、环保、易操作。绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度节约资源,节能、节地、节水、节材、保护环境和减少污染,提供健康适用、高效使用,与自然和谐共生的建筑。智能化碳纤维电地暖在初装成本、运行费用、维护成本、安全智能等诸多方面都具有较大优势。目前,国家逐步提高建筑节能标准、电力保障有力、峰谷电价逐步落地、环保形势日趋严峻、智慧城市物联网方向明确、南方改善型需求旺盛,因此,智能化碳纤维电地暖与绿色建筑的结合绝对是前景广阔,是值得大力推荐的环保节能技术。在绿色节能减建筑中使用智能化碳纤维发热线缆,可有效提高电能、热能的利用率,减少热能、电能消耗,从而减少居民使用费用,且碳纤维电地暖符合国家节能减排,鼓励清洁能源供暖的要求。因而,智能化碳纤维电地暖在绿色建筑中的运用具有长远的经济效益,社会效益尤其明显。智能化碳纤维电地暖的经济效益主要表现在以下几个方面:(1)安装成本低,无需外网建设,管道建设,加压储存等配套设施投资。施工周期短,可有效降低供暖工程的初装成本及市政供暖配套费用。(2)使用成本低,碳纤维材料使用寿命长,可与建筑物同寿命,50-70年,一次投资后基本无后期维护费用;(3)运行费用低。由于智能变频技术的应用及用户行为节能突出,综合数据比较,碳纤维电暖的运行费用较其他供暖方式可节省20%-30%。
[成果] 1700510324 河南
TU8 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2017
成果简介:1、任务来源:该项目为企业自选课题。2、应用领域和技术原理:项目研制产品作为一种主要换热元件应用于工业用换热器领域。其技术原理是:在基管外高密度排列翅片,扩展受热面,从而强化传热;通过增强翅片与基管贴合程度,达到减少热阻的目的;在翅片和基管表层增加合金渗入层,强化产品的防腐蚀性,延长使用寿命。3、性能指标:项目主要研究在高频焊螺旋翅片管制造工艺的基础上,通过采用自动高频电阻焊技术,将钢带缠绕并固定在基管上,一次连续成形,进一步提高产品生产效率;然后将焊接好的翅片管置于钎焊炉内,完成翅片和基管的表层合金渗层,制得合金渗层高频电阻焊翅片管。同时研究合金渗层高频电阻焊翅片管作为传热元件在余热回收利用领域的应用。项目研制产品性能指标符合SH/T3415-2005《高频电阻焊螺旋翅片管》标准技术要求。产品接触热阻值几乎为零,比传统的高频焊翅片管换热器低一半以上;产品表面的合金渗层具有耐腐蚀、抗冲刷、抗高温氧化能力,使用寿命比普通碳钢换热器延长3~5倍。综合节能性将大大高于传统性换热器,投资使用该类余热回收装置,投资回收期大为缩短,预计投资回收期在5~12月。4、与国内外同类技术比较:项目研制产品合金渗层高频电阻焊翅片管,可有效提高了换热器的换热效率、防腐能力、使用寿命和适合工况的能力。与国内外同类产品相比,在使用性能方面具有明显的竞争优势,产品附加值高,市场竞争力强。5、成果的创造性、先进性:该项目翅片与基管连接采用高频焊全自动缠绕焊机一次连续成形,构成传热元件,翅片与基管外层采用合金渗层防腐蚀技术,抗蚀能力强,大大延长产品使用寿命。6、作用意义:成果仅在本企业实现产业化,可达到年产2000吨,按单价16000元/吨计算,每年新增产值3200万元,年实现利润480万元。该成果有利于国家重点节能技术的推广与应用,有利于满足中国工业企业大力实施工业余热回收技术改造和对能源的循环利用、充分利用,实现节能降耗、增效环保的目的。成果经济效益和社会效益显著。7、推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见:该成果主要推广应用于工业换热器的制造领域。无论是从国际能源紧张的大环境看,还是从国家鼓励发展余热利用节能环保产品政策和市场需求潜力看,都十分有利于项目产品及技术的推广和应用,且市场前景广阔。未来,根据技术和市场需求发展的需要,进一步研发性能更加优良的高效换热产品和技术十分必要。
[成果] 1700510338 河南
TU8 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2017
成果简介:主要技术内容:生物质能供暖系统示范应用项目专门针对采暖供暖所产生的“热损耗”现象,把传统的末端铸铁散热器改为钢(铜)铝复合散热器和水温空调,将生物质数控锅炉与钢(铜)铝复合型散热器、水温空调连接,通过燃烧生物质固体成型燃料,使锅炉里的热水、气体通过钢(铜)铝复合型散热器、水温空调快速散发出来,使房间温度快速升高,克服了铸铁散热器升温慢、远冷近热、冷热不均的缺陷,达到室温均匀舒适宜人的效果;钢(铜)铝复合型散热器、水温空调加热对象是室内空气,使有价的热能得到了充分利用;同时能按需要调节生物质数控锅炉温度,可在下班时间或对无人居住的房间设定较低温度把能源损耗降到最低限度。该项目用清洁的生物质固体成型燃料(玉米秸秆压块、花生壳颗粒等)替代燃煤,在城市辖区内没有连接市政暖通管网的地区(如居民小区、学校、医院、工厂等)及农村地区,通过生物质数控锅炉燃烧生物质固体成型燃料供暖,解决这些地方的取暖问题。生物质数控锅炉根据生物质固体成型燃料挥发分大的特点,综合应用了反烧法、煤制气法、悬浮燃烧等多种洁净燃烧技术,使其燃烧完全,解决了冒黑烟的本质问题。已授权专利:发明专利2项:生物质能源连续供蒸汽数控常压锅炉、生物质能源炊事浴暖采暖水温空调系统。实用新型专利8项:生物质能源连续供蒸汽数控常压锅炉、生物质能源水温空调系统、生物质浴暖无压锅炉、生物质常压热水锅炉、生物质浴暖消烟除尘常压锅炉、生物质双级锅炉送料机构、生物质数控常压热水锅炉、生物质空调一体机。发表论文2篇:《生物质能源连续供蒸汽数控常压锅炉的结构研究》、《新能源利用技术在农村采暖中的推广利用》。技术经济指标:1.采暖季室内温度稳定达到18-20℃;2.排放烟尘浓度≤110mg∕m3,噪声≤55dB(A);符合GB 13271-2014锅炉大气污染物排放标准。推广应用及效益情况:该项目已经在濮阳市及周边多个地区进行推广使用,推广应用单位达300多个,推广取暖面积达400万平方米,解决了近10万名人员的取暖问题,每年消耗生物质固体成型燃料约5万吨,节省了原煤约2.5万吨,减少CO2排放约6.5万吨,减排NOx约185吨、SO2约207吨。经济效益:公司每年销售安装生物质供暖系统节能设备10000台,实现年销售收入4000万元,实现利税550万元,净利润达400万元。社会效益:项目产品的规模生产,增加100个就业岗位;项目产品以农作物秸秆压块为燃料,有效实现农作物秸秆的综合利用,增加了农民收入。项目产品有效提高燃烧效率,减少了黑烟、废灰,缓解了环境的压力;另一方面,避免了秸秆废弃、焚烧对环境带来的污染,改善了农村环境,提高了农民生活水平。
[成果] 1800120075 北京
TM6 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2017
成果简介:核电厂发生严重事故后,及时、准确地获取堆芯损伤状态对于事故缓解和应急是非常重要的。VVER型压水堆核电厂堆芯损伤评价系统(以下简称“CDAS_V”)是中国原子能科学研究院基于核电技术服务项目“田湾核电站堆芯损伤评价系统开发项目”(合同号:ASNJF12107-09)开发完成的。1.针对VVER型压水堆核电厂,选用堆芯裸露时间和安全壳辐射剂量水平作为主要评价参数评价堆芯损伤程度,通过安全壳氢气浓度、堆芯出口温度、一回路热端温度、反应堆冷却剂系统压力、源量程中子计数率等辅助参数确定堆芯损伤评价结果的合理性。2.为事故后环境评价提供较符合实际的源项。3.CDAS_V除了具备在线监测及评价堆芯状态的功能外,还具备事故演习功能,可以通过预设或自定义事故序列,模拟严重事故进程,评价堆芯损伤份额及估算事故后源项。
[成果] 1700240749 广西
TU99 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2017
成果简介:中国是世界上最大的发展中国家,经济高速发展,中国能源消耗增长速度居世界首位,加剧了中国能源替代形势的严峻性和紧迫性。中国电力科学院的研究表明,在考虑到充分开发煤电、水电和核电的情况下,2010年和2020年电力供需的缺口仍然分别为6.4%和10.7%,这个缺口正是需要用可再生能源发电进行补充的。太阳能与空气热泵复合供热热水系统属于空调热泵制冷采暖领域。该项目采用嵌入式软件开发技术、单片机控制技术及GPRS远程监控技术,实现太阳能与空气热泵复合供热热水系统技术创新:可编程设定按太阳能供热/空气源热泵供热/太阳能与空气热泵复合供热三种模式运行供热,充分利用三种供热方式的优势互补,通过太阳能热水系统、空气源热泵的选型、配置及系统连接,根据系统热负荷和当地太阳辐射量确定系统的选型配比,再经过空气源热泵机组自动控制、水位自动控制、太阳能系统的循环控制、供热水的控制等自动控制系统,使系统智能化程度大幅度提高,确保系统全天候实现热水供应,使系统真正达到经济和节能指标要求。太阳能与空气源热泵的结合,既可以克服太阳能系统因阳光辐射受昼夜、季节、纬度和海拔高度等自然条件限制和阴雨天气等随机因素影响而能效低下的缺点,又可以克服空气源热泵系统在夏季阳光辐射充足时仍需运行而消耗电能的缺点。因此,太阳能与空气源热泵结合的复合能源系统可以集中两种可再生能源优点,同时相互弥补各自不足,是很有潜力的可再生能源建筑应用新技术。该产品可广泛应用于学校、医院、宾馆、住宅区等场所的太阳能热泵集中式供水系统,有着良好的经济效益和社会效益。该项目填补了该区太阳能热泵产品自主知识产权智能化、自动化控制系统市场空白,使热泵系统处于最佳的加热方式运行,提高了原有热泵系统的运行效率,补充和优化了现有的产业结构,完善了太阳能热泵系统项目的产业链。
[成果] 1700390174 青海
TU8 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2017
成果简介:“青藏农牧区民居建设中被动式太阳能采暖方式的比较性研究与示范”课题,依据2013年9月“青海省住房和城乡建设厅青建科【2013】585号文件)“关于青藏农牧区民居建设中被动式太阳能采暖方式的比较性研究与示范课题”的批复实施。与此同时,该项目在青海省住房和城乡建设厅节能与科技处指导下依托青海省住房和城乡建设厅2013年实施的“青海省农村被动式太阳能暖房建设项目”展开。研究目的与意义、技术原理及性能指标;该课题通过对青海省2012年起实施的四种不同被动式采暖方式建筑的实测数据和数值模拟数据的对比,分析研究各类型被动式太阳房的热工性能和各地区的适宜性,为进一步完善青藏农牧区被动太阳能房建设的技术标准体系的提供有意义的参考。通过课题研究,课题组完成了《青藏农牧区民居建设中被动式太阳能采暖方式的比较性研究与示范研究报告》的撰写,并取得了一系列的成果。其中包括一些新产品,如经过自主设计的被动集热模块,多功能太阳能光伏光热集热器;对系统进行了优化设计,形成了主被动结合的复合太阳能炕采暖系统。成果达到国内领先水平。
[成果] 1700270341 河北
TU8 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2017
成果简介:该课题建立并实测了辐流这种低稳速置换流气流流场,分别在空态、静态、动态下气流速度、尘埃粒子浓度、抗干扰能力、自净时间的测试,首次确立了辐流洁净室检测的具体参数与方法,与传统乱流稀释法污染物排出流场相比较分析,明确了其辐射状扩散斜向推进的流场方式。课题对于辐流洁净技术的研究提高了协作单位的科技竞争实力和经济收益,同时,辐流洁净室大大降低了净化所带来的能源消耗,真正做到了节能减排。随着医药工业、生物科技的迅猛发展,工业生产、医疗卫生领域对于洁净空间的需求急速增大,新型节能辐流洁净室适用于制药行业、室内净化、生物安全、医疗防护、航空电子等相关领域,应用前景广泛。该研究成果为空气净化行业提高节能减排效果,具有明显工程实用意义,也为日后建立和完善辐流洁净室检测规范提供了技术支持,对于辐流洁净室在制药行业、室内净化、生物安全、医疗防护、航空电子等领域实际应用起到推动作用。
[成果] 1700441865 浙江
TU8 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2017
成果简介:背景:随着科技的进步,各行各业得到了迅猛的发展,随之而来的节约能源和加强环境保护的主题也就被推到了时代需求的风口浪尖处。2015年相关部门将空气源热泵纳入可再生能源范畴,2016年多地推行“煤改电”,这些政策迅速提升了空气源热泵行业的产值和规模,尤其是空气源热泵采暖市场,已有接近“爆发”临界点的趋势。在暖通行业中,空气源热泵系统的应用越来越广泛,同时,也备受人们的关注。但在寒冷地区,空气源热泵的推广却受到很大的限制。国内暖通人士针对寒冷条件下产生的限制因素,提出了不同的解决方案。通过总结分析中国低温空气源热泵的技术发展现状、系统的除霜手段及新型制冷剂、混合型制冷剂的研究成果,为以后低温空气源热泵的发展和应用提供指导意义,在此背景下,中广电器股份有限公司加快了对多超低温变频喷气增焓热泵系统的开发研究。研究内容:1)如何能在低温(-25°)的情况下提高其的制热量和制热能效。2)如何能在低温(-25°)的情况下提高化霜效率。3)如何更加准确方便的对超低温变频喷气增焓热泵系统的各项参数进行测试。项目水平:项目实施期间关键技术已获得发明专利3项、实用新型3项、软件著作权4项,技术处于国内领先水平。经济、社会效益:超低温变频喷气增焓热泵系统是采用变频+EVI补气增焓技术,独有的管路防冻技术,能使超低温热泵可在零下25℃的低温环境中正常运行超低温压缩机及低温高效环保制冷制410A,在超低温(-25℃)制热能效比常规空气源热泵机组高50%-80%,超低温型空气源热泵机组在环境温度大幅下降时而制热量衰减很少,充分保证制热效果,用户普通采用冬季寒冷地区房间供暖供热及制取生活热水,其节能效果明显,大约是其他供暖供热设备的费用1/3,是家庭,小区,酒店,宾馆,别墅等供暖、制冷、生活热水三位一体场所的首要选择,具有显著的经济效益和社会效益;并且能运用物联网技术,使热泵机组搭载云计算能力,具备智能大数据分析自学习应用系统,可以根据用户使用习惯,进行个性化负载均衡,从而达到精准控制,高校运行。因此,该项目的技术创新成效显著,竞争能力强,具有广阔的应用前景。
[成果] 1700441387 浙江
TU8 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2017
成果简介:北方供热费用大多一次性收取,这种方法不利于供热节能,住户无法对热量进行按需使用。该智能IC锁闭阀采用一体化设计,利用磁力耦合驱动技术,将锁闭阀动力输出轴与阀芯连接处原有的刚性连接改为以磁力线为基础的柔性连接,解决当阀芯遇到异物卡死时,电机因堵转电流增大而损坏以及齿轮箱因堵转扭力增大而损坏的问题。独创IC锁闭阀执行开度调节结构,仅利用一体式齿轮箱与旋转位置传感器便实现阀门开度精确控制,控制精度0.1%;可以通过用户卡设定智能锁控阀的开启度(0-100%之间任意),通过该项功能可以方便的实现楼层间或用户间的流量均衡分配,达到热平衡调解的目的。设计了内置的RFID模块,并开发了配套的手机APP,在支持NFC(Near Field Communication近场通讯)功能的手机上,可直接调试智能IC锁闭阀。IC卡选用RF卡:抗物理攻击和解密攻击能力强。使用智能IC锁闭阀能够在很大程度上减少热费纠纷的发生,同时住户也可按需购买用热时间。主要技术性能指标:时钟显示分辨率:1秒;时钟误差:±5s/24h;工作压力:≤1.6MPa;静态工作电流:≤20μA;阀门功率:<1W;电池工作寿命:≥6年;防护等级:IP67;环境温度:4-95℃。
[成果] 1700441506 浙江
TU8 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2017
成果简介:该项目产品集通信、智能化和供热测量技术于一体,通过热表数据和阀的开关数据计算分摊热量,MBus总线实现数据采集、无线通信网络与监测主站实现远程数据传输,实时监控用户终端的供暖状态与参数设置。管理员可在线查看用户的使用状况,根据实际需要对终端用户的供暖状态进行远程控制。经中国科学院上海科技查新咨询中心查新(报告编号:201621C0704084),该产品相关技术处于国内领先水平。该产品有三个创新点:双通道数据采集功能,可双通道同时采集数据,通道间独立线程运作,互不影响,通讯效率提升一倍;终端采用模块化设计,包括采样模块、处理模块、通信模块、人机界面模块、电源模块及一些外围的硬件接口,各功能模块化设计,便于更换组合;主站可以远程通过通讯模块将实时、历史数据召回,也可进行远程升级,通过GPRS网络远程更新设备固件,实现产品功能的按需升级更新。该产品集现代移动通信技术、计算机技术、及供热测量技术于一身,通过中央处理器的运算将热表数据以及通断阀的开关阀数据计算分摊热量,实现数据处理、数据记录、数据存储,实现“分户计量,自动抄表”的目的,可广泛用于各供暖热量采集计费系统。该项目产品的推广,能够提高公司产品在热计量采集计算器市场中的市场竞争力。
[成果] 1700470405 北京
TU8 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 按照国家清洁供热、节能减排、减少大气污染的大政方针,“十二五”期间,北京市在全国率先进行大规模清洁供热改造,建设城市供热互联网,实现能源互联互通,保障城市供热安全。“十三五”期间,北京市要建设热电厂跨区域供热输配干线一百多公里,其形成的多管敷设供热隧道均等同甚至超过地铁隧道断面,需穿越山体、河流、桥梁、铁路、高速路及地下构筑物等数千处。该项目系列课题研究最终目的,就是针对供热工程有别于其它市政工程的大荷载、大推力、高温高压、长期维护等特殊性,首次在国内系统地研究复杂地质和环境条件下各种非开挖技术在热力工程中的应用,突破技术瓶颈,打造城市供热生命线,保障民生,保证用最小环境代价和经济投入实现供热工程的百年使用寿命,建设安全、高效、绿色、环保的城市供热主干线。 主要技术创新点: 在国内首次研发了城镇供热管网复杂地质及环境条件下非开挖成套综合技术,针对大断面多管敷设热力隧道特点,开展对浅埋暗挖、顶管、盾构、注浆止水等非开挖关键技术系统性研究,建立力学理论计算模型,并进行验证。 1)完成国内第一条热力盾构隧道的工程设计并成功施工运行,建立结构荷载作用模型,解决支架固定等难题,填补了国内热力管道大断面盾构工艺设计施工技术的空白。 2)开展热力暗挖技术结构研究,率先在国内提出热力暗挖标准设计和计算方法,形成国家行业标准《城市供热管网暗挖工程技术规程》CJJ200-2014。 3)首次在国内系统开展了热力工程不同地层条件下非降水注浆工艺研究,提出不同水文地质条件下的浆液注入率定量数据,形成了技术标准。 4)开发耐久性热力机械顶管技术,成果设计并实施了国内首个长距离热力机械顶管项目。 5)基于课题成果,成功研发热力非开挖工程设计软件,全面应用到北京市四大热电中心热力干线等工程中,提高工程的安全性和经济性,降低工程造价约10%。 成果产生的价值: 依据成果制定了行业标准和企业标准,获专利授权6项和软件著作权4项;发表研究论文9篇。该成果实施以来,已在上百公里热力工程中推广应用,直接经济效益83186.93万元,间接经济效益2047万元。成果应用于供热行业,极大地提高热力工程的经济性、安全性和合理性,对规范非开挖工程设计、施工,保证工程质量,提升城市精细化管理水平、保障供热安全,打造供热工程百年大计具有重大意义。
[成果] 1700470043 北京
TU99 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 随着中国城市化进程的推进,城市规模和人口急剧扩张,集中采暖负荷需求急速增加,同时随着人民生活水平的逐年提高,人们对供热质量的要求也日益提高.但随着需求的提高所带来的弊端也越来越显著,生态环境遭到破坏,大气污染越来越严重,雾霾天气现象的出现逐渐增多,危害也不断加大,供暖这一高污染行业正在备受人们关注。 为实现节能减排目标,供热改革势在必行,但城市集中供热系统仍采用传统的供热模式,供热企业在管理上还比较粗放。因此无论是从供热系统的运行模式上,还是从供热管理方式上,均急需进行智能化和信息化改造。 主要技术创新点: 第一创新点:大规模应用的供暖室温调控技术,解决了热用户对热能使用的按需调节问题,达到节能减排效果。 第二创新点:通过热力站末端用热情况监控并进行自动调节,达到节能减排的效果。 第三创新点:利用热力站对主干网及热源输配的自动判断和调整,达到节能减排的效果。 第四创新点:通过工业自动化监控技术及工业信息安全技术,解决了热用户热量数据采集和安全传输问题。 第五创新点:使用物联网和云计算技术,改善了热力企业官网维护人员的分散调控方式,减少巡查人次,提升工作效率。 第六创新点:创造性的利用智能卡预付费功能解决热量计量不合理,收费困难问题。 社会经济效益: 基于能耗监测和信息安全的城市建筑智能用热控制系统的研究,从城市建筑的基础数据采集到热管理模型建立,从对用能设备的智能管理、优化决策到最终实现的节能调控等各个环节,建立了一整套信息化、智能化的监测控制体系,可以为供热企业提供详细的能耗使用数据及深入的分析功能并准确掌握自身能耗水平和开展能源管理提供技术和数据支撑。不仅解决了供热系统粗放式的管理模式,提高了能源的利用效率,并且有效的减少了供热企业污染物的排放量。 随着项目的推进和对建筑能耗数据的深入详尽分析,是为了了解和提升建筑用能水平提供数据和方法支撑.调度控制和集成控制新技术的应用,目的是实时满足用户的用热需求,提高系统安全性,起到节能减排的作用,同时用以推进中国建筑节能和实现中国的减排提供技术支撑. 在改善民生方面,该项目的投入使用,使得用户从以前的较为被动的室内温度调节,改成了按需用热,用户可实现自主调节用热时间和温度,系统也会根据城市建筑的整体情况调整热管理策略,减少浪费,从而改善建筑环境的舒适度,在被动节能控制调节的基础上,促进用户的行为节能.项目实施后,供热系统节能约8%,综合节能约10%。
[成果] 1700470106 北京
TU8 应用技术 热力生产和供应 公布年份:2017
成果简介:研究目的:该成果属于电加热领域。中国广大农村地区基本没有集中供暖设施,仅能依靠天然气炉、空调、电炉和蜂窝煤等独立供热方式取暖。但煤炭对空气污染严重,“以电代煤”成为治理环境污染的重要举措之一。减少煤炭用量,达到节能环保,改善北京的空气质量成为当前迫切需要解决的问题。该项目主要研究了水性环保型石墨烯碳纳米管电热转化技术,弥补现在市场上产品性能的不足,减轻油性产品生产及使用过程中造成环境污染,以及传统取暖方式加重空气污染的问题。 主要创新点包括: (1).石墨烯分散技术:在石墨烯分散技术开发中,利用专有纳米分散技术,通过化学和物理分散相结合的方法,使石墨烯、碳纳米管等碳材料在水性树脂中达到均匀单分散。 (2).三维导电网络稳定功率技术:通过纳米炭黑、线状碳纳米管和片状石墨烯多种导电介质复配,有效搭接成独有的三维骨架式网络碳纳米发热体,增加了通路,同时利于自由电子进出,降低了石墨烯工作时存在的石墨化效应,克服同类产品长时间使用后功率衰减的问题。 (3).水性环保:以水为溶剂,电热涂料生产过程中不使用有机溶剂,无环境污染问题,使用中无任何有害物质排放。通过对基体树脂进行亲水化处理、基材电晕处理,保证电热涂料在各种基材上具有优异的附着力和印刷适应性。 该成果技术及相关产品已应用到建筑物采暖、农业培育、工业保温、居家生活等多个领域。石墨烯碳纳米管复合电热膜通过碳纳米管、石墨烯构建出稳定的三维结构,增强了石墨烯电热转换模的电阻稳定性,降低了石墨烯工作时存在的再次石墨化问题,使得产品发热性能长久保持稳定,克服同类产品长时间使用后的功率衰减问题;采用水性分散剂和使用水性树脂为连接料,解决了油性涂料的污染问题;采用电热膜凹版印刷技术,解决了产品稳定性和一致性问题。因此石墨烯碳纳米管复合电热膜是工业与民用领域中一种重要且十分高效的新型电热转换器件,同时借助中国正在大力推进的清洁能源、煤改电、治理雾霾等政策,石墨烯碳纳米管复合电热膜将有更广泛的应用前景。
[成果] 1700520198 青海
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:青藏高原是中国太阳能发电资源最丰富的地区,大力发展青海光伏产业对中国新能源产业的发展具有非常重要的意义。由于青藏高原特殊光伏资源禀赋和地理气象条件,如光伏资源广域分布、地形地貌多变、高海拔环境恶劣以及光伏电站地处偏远、工况复杂等,使得发展青海光伏产业面临源网匹配性差、电站布局困难、接入可靠性低、设备检测偏差大以及远程维护困难等诸多技术瓶颈,严重制约青海光伏发电的建设和消纳。为此,研究团队历经数年持续攻关,在青藏高原源网荷协调规划、灵活接入、移动检测、柔性控制及智能运维关键技术等光伏电站建设和运行五大环节实现了重大技术创新与突破,自主研制了系列光伏发电核心技术装备与产品,关键技术创新如下:1.“源网荷”协调的光伏发电规划技术。创立了面向新能源消纳的工程博弈新理论,提出了光伏并网多主体多目标优化规划的博弈决策方法,研发了源网荷互动协调规划支撑平台,解决了青藏高原光伏电站-电网协调规划难题。2.灵活高效的光伏发电并网接入技术。攻克了光伏逆变器防风沙、抗寒、散热、绝缘保持等关键技术,研制了SUN2000系列光伏并网智能控制器,解决了逆变器在高海拔恶劣工况下可靠性低以及组串失配损耗大的难题。3.光伏电站并网性能移动检测技术。提出了基于电网端口特性的低电压穿越检测车阻抗参数设计方法,研制了世界首套涵盖集中式、分布式光伏发电并网性能移动检测平台,解决了光伏电站安全并网性能现场测试的技术难题。4.高比例光伏的电力系统协同自律调控技术。首创了消纳光伏发电的电力系统多主体多目标鲁棒调度与光伏并网实时柔性控制方法,研发了光伏调控一体化能量管理平台,有效解决了青藏地区高比例光伏弱可控和难调度等难题。5.基于云平台的光伏电站远程智能运维技术。提出了基于大数据分析和云计算的光伏电站智能运维方法,开发了光伏电站远程智能运维平台,攻克了光伏电站地处偏远导致的运维难题,实现了精细化监测与远程运维。项目研发的光伏发电规划技术支撑平台、高效可靠逆变接入装备、并网性能移动检测平台、调控一体化能量管理平台以及远程智能运维平台,已应用于青藏高原200多个光伏场站,覆盖光伏总装机容量超过600万千瓦。项目组所研制的SUN2000光伏智能控制器已出口到北美、欧洲、非洲等30多个国家。项目获得授权发明专利50项、实用新型专利16项、软著7项,编制国标5项、行标5项、企标8项,出版专著4部,发表SCI/EI论文112篇,其中SCI18篇。项目近3年新增销售额约18.3亿元,社会经济效益特别显著。青海电力调控中心统计表明,项目成果应用后,青海省光伏发电装机容量在占比近30%的情况下接近全额消纳,近3年的年平均弃光率低于4%,累计消纳光伏发电约222亿千瓦时,从未发生光伏电站脱网事故。项目成果为青藏高原大规模光伏高效消纳提供了坚强支撑,实现了关键技术和核心装备的国际引领。项目获2014年青海省科技进步奖一等奖和2015年国网科技进步奖一等奖等多项奖励。
[成果] 1700520205 北京
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:该项目所属能源领域,是国家重点发展领域之一。中国生物质直燃发电技术起步较晚,但发展迅速,所采用的生物质原料主要是各类农作物秸秆,其独特的燃料特性(种类多变、特性各异、水分波动大、氯和碱金属等污染元素含量高、灰熔点低等)导致生物质电站存在众多影响安全与高效运行的技术问题,主要表现为:生物质的多变性导致锅炉对燃料的适应性差、燃烧效率低、底渣和飞灰中未燃尽碳含量高;生物质的碱金属和氯含量高、灰熔点低导致受热面等部位的腐蚀、磨损和结渣问题严重。基于此,采用理论研究、实验模拟和工程验证等手段,深入研究了生物质的热解和燃烧特性以及污染元素的迁移转化规律,提出了生物质电站的设计方案与优化运行策略以提高发电效率和机组年利用小时数,开发了新型防腐防磨和防结渣技术以提高机组的安全性和经济性,具体包括:1.从多因素耦合实验、量子化学模拟和系统建模等角度,揭示不同条件下生物质热解与燃烧的输运和反应特性,同时通过热力学和动力学分析相结合的方法,揭示碱金属、氮、氯等元素的迁移规律;建立了生物质燃料特性数据库和燃烧特性预测模型,为实现生物质电站安全高效运行提供数据和技术支持。2.优化了生物质直燃发电系统设计和运行方法,获得了适应多变生物质原料的炉排和流化床受热面优化设计方法;提出机炉耦合方案以提高整体发电效率;提出蓄热式干燥方案以实现生物质的低成本高效干燥;开发了主动诱导式和槽式分离器炉内预除尘技术;开发了风冷钢带式干排渣系统回收底渣的能量;提出飞灰成型再燃技术回收飞灰的能量;开发了新型SNCR脱硝技术以适应生物质锅炉燃料和燃烧工况多变的特性;所开发技术的成功应用大幅提高了锅炉效率和电厂机组的年利用小时数。3.提出防磨防腐和防结渣新技术,开发了Ni-Cr-Mo耐腐蚀新材料和复合锅炉管技术、现场快速熔敷技术、高耐磨损新材料和熔覆技术、多孔膜结构抗结焦剂;成功解决了生物质锅炉的腐蚀、磨损和结渣问题,提高了机组的安全性。该项目已获得授权发明专利22项,授权实用新型和软件著作权20项,发表论文51篇(其中SCI论文24篇),出版著作2部,承担了国家能源领域生物质相关三项标准的制定。项目成果通过了教育部成果鉴定,鉴定意见认为:该项目创新性强,应用前景广阔,总体技术处于国际先进水平,其中新型多孔膜结构生物质锅炉抗结焦剂和现场快速熔敷技术达到了国际领先水平。项目成果已在全国40余家生物质电站成功应用,使高温过热器等受热面寿命延长8000小时以上,水冷壁寿命延长5000小时以上,引风机易磨损件等寿命延长7000小时以上;还大幅提高了电厂机组的年利用小时数,2013年国能生物发电集团有限公司下属电厂机组平均达到了7192小时(而同期中国生物质电厂的年平均值不足6000小时),2015年进一步增加为7553小时,部分电厂超过8000小时,居于世界领先水平。
[成果] 1800120404 天津
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:该课题将基于氢能储存、先进燃料电池发电、冷热供给、运行管理及控制技术等关键单元技术,开展“基于可再生能源的氢储能热电联供系统”将氢能应用于氢能与风能和太阳能等新能源发电系统的电力调节系统。开展氢能系统分布式热电联供集成技术开发及示范,开发高效的能量利用体系,使之在分布式发电等领域中得到示范应用。这对于我国积极发展清洁能源并实现大规模利用,实现低碳经济具有重要意义。成果简介:(1)优化开发了Abx型,钒钛基等系列合金,其中经过优化的钒钛基系储氢合金储氢量超过了2wt.%,并研究了合金组成、微观结构等对吸放氢性能的影响规律。优化了Abx型、钒钛基合金成分,循环稳定性提高,开展了合金规模化制备从百克级到公斤级及10公斤、25公斤级、百公斤级的实验。(2)根据储氢器的设计要求,通过材料选择、罐体设计,课题组采用模块化设计思路,设计制造了50Nm3储氢系统,模块组装了构筑300Nm3的储氢系统。实现自动调节储氢器温度、氢气压力及流速等实现储氢单元的组装及调试。(3)开发了以Ag2O、CO2O3、MnO2等非贵金属催化剂,高比表面的玻璃纤维布为载体的新型高效催化剂,设计并制造了氢催化燃烧器。设计及优化了氢气催化燃烧催化剂体系,研究了氢气燃烧对环境的影响。(4)实现了风力发电模拟系统,制氢系统、储氢系统、燃料电池发电系统的集成,编写了控制软件,优化了系统界面,实现设备联调和连续运行。
[成果] 1700510563 河南
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:该项目属于动力和电气工程学科,涉及应用气象、信息工程等交叉学科。社会经济快速发展的同时,中国面临资源紧缺、气候变暖以及环境污染等一系列问题。光伏发电正从补充能源向替代能源过渡。2016年,河南全省光伏装机254万千瓦,已成为省内第二大电源类型,且近两年增速达到100%以上。然而光伏发电功率受气象、环境等条件影响,不确定性强,存在诸如预测准确率不高、并网存在“卡脖子”现象、并网运行影响可靠性等问题。针对上述问题,项目一方面研究形成计及多气象要素的光伏发电功率预测方法,建立光伏发电功率的确定性描述,支撑解决光伏与电网调度的配合问题;另一方面,综合考虑规划、运行、管理等不同要素,评估配电网消纳光伏能力,为配电网适应性改造提供依据,支撑含光伏的配电网安全经济运行。具体包括:第一,提出了考虑多气象要素的动态辐射预报修订方法,建立了基于因子浓缩降维、误差逐步逼近法的太阳辐射预报模型,有效降低光伏发电预测中关键要素-太阳辐射预报误差。第二,提出了基于光伏组件温度预报的光伏发电功率预测模型,形成了多时间尺度、多数据条件下的光伏发电功率预测方法,研发了光伏发电功率预测系统,有效提高预测准确度。第三,提出了兼顾经济性和安全性约束的配电网接纳光伏能力评估方法,基于此,形成针对光伏接入的配电网一二次设备改造方法,提高配电网对光伏接入的适应性。第四,提出了适用于含光伏的配电网可靠性评估方法,辨识光伏接入配电网的综合风险,构建了考虑接入风险要素的配电网消纳能力评估体系,研发广域分布式电源动态管控与运行分析系统,为提高接入光伏的配电网安全可靠运行、经济高效的运营管理提供依据。主要技术经济指标:(1)融合数值天气预报、光伏电站实时功率等多源数据,实现河南全省9×9km及15min时空分辨率太阳辐射预报,年处理数据近3000万条;(2)综合考虑地表温度、风速等14种气象要素进行太阳辐射强度修订,有效降低太阳辐射强度预报误差3-6%;(3)建立光伏发电功率预测系统,覆盖全省76个光伏电站,实现72h、4h、15min多时间尺度光伏发电功率预测,其中短期(72h)、超短期(4h)预测精度分别达到85%、90%以上;(4)考虑接入风险要素的配电网消纳能力评估体系,包括4个方面17个指标,基于此可针对性开展配电网适应性改造,节约配网建设改造成本约5%。行业知名专家组成的第三方评价组对项目给予了高度评价,认为“该项目整体达到了国际先进水平,其中考虑多气象要素的动态辐射修订方法和基于光伏组件温度预报模型的光伏发电功率预测方法达到国际领先水平”。项目获得发明专利授权3项、受理3项,软件著作权4项、发表中文核心论文8篇。在河南应用基础上,在宁夏、安徽等全国多处光伏电站推广,三年内取得5790万元经济效益,社会、环境、经济效益显著。
[成果] 1700510568 河南
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:太阳能是当今世界上最主要的可再生能源之一,截至2016年底,中国光伏发电装机容量已达31GW,领跑世界第一。大力开发利用太阳能是加快中国能源结构调整、促进中国生态文明建设、改善人民群众生活环境质量的重要举措。分布式光伏被认为是未来光伏发电技术推广和普及的主要形式,但由于目前分布式光伏微电网运行中逆变器转换效率低,控制系统策略不够协调,不能使直流微电网与大电网有机地结合,光伏并网电流和直流电压二次功率扰动较大。现有技术难以实现,必须创新传统光伏微电网运行技术,增强光伏微电网系统抗扰能力,实现直流微电网的能量协调控制,提高光伏系统的转换效率和并网电能质量。1.原创发明了光伏直流微电网能量协调控制方法,形成主从并联法和母线电压下垂法相结合的控制策略,实现光伏系统的均流输出,使直流微电网与大电网有机地结合,保证系统的可靠运行同时,有效地减少能量损失,节约能耗。2.创建了集成型直流微电网控制接口技术,实现了微电网均流控制。该接口技术能够同时连接直流母线与直流微电网的各单元,利用各单元的输出电流改变各单元的等效输出电阻。该控制手段完全在本地实现,无需通信,保证了微电网的可靠运行。3.集成创新发明了光伏并网电流和直流电压二次纹波抑制控制系统,解决了目前PI控制器的输入误差提取的不合理性。它包括光伏阵列、PI控制器、并网电流控制器、二次纹波控制器和光伏并网逆变器。结合该发明的控制方法,能有效地消除光伏并网电流中的二次功率扰动,实现直流侧电压中的二次纹波分量的有效抑制和并网电流质量的大幅度提高,而且所需直流滤波电容大大减小,并由此使得系统体积减小,光伏逆变器成本大幅降低。4.率先设计出了基于准比例谐振控制的并网电流内环控制器和基于自抗扰控制的直流电压外环控制器的双闭环控制系统,实现直流微电网的能量协调控制,增强了系统的抗扰能力,大幅了提高光伏系统的转换效率和并网电能质量,同时延长了光伏阵列的使用寿命。该成果申请专利17项,已获得授权发明专利2项,实用新型专利2项,发表论文10篇,其中中文核心期刊2篇,他引60余次。成套技术在内乡、南召、方城、唐河等5家示范应用基地成功推广应用。在增强光伏并网的可靠性的同时,大幅降低光伏逆变器成本,明显提高光伏系统的转换效率和并网电能质量,经过连续近3年的实践应用,转换效率提升7%以上。截至目前,生产成套设备10200余套,累计新增销售额28560万元,新增利润1428万元。利用该成套技术光伏装机容量已达510MW,建立示范基地5个,累计发电上网电量12.042亿KWH,增售电量0.99988亿KWH,新增销售收入0.8843亿元,新增利润累计1389.6万元。该成果在光伏并网技术水平处于国内领先、国际先进,具有重大经济社会效益。
[成果] 1700510304 河南
TV7 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:该项目为自选项目,属于水利工程专业。一种多渠段水利系统,包括若干闸门、设置于每个渠段的数据采集站和终端上位机。每个渠段的数据采集站通过该渠段内的各类水文监控传感器采集水文监控信息并将采集到的水文监控信息分别向终端上位机和该渠段上游最近闸门的闸门控制机构发送。闸门控制机构根据接收的信息计算出闸门并控制闸门启闭。终端上位机将接收的水文监控信息根据每个数据采集站的网络地址和标识号进行分类存储,并通过数据处理模块计算出每个渠段上游最近闸门的实际操作开度值后发送至相应渠段闸门控制机构中的启闭机。在正常模式下通过终端上位机控制闸门控制机构中的启闭机,在突发状况下,切换到应急模式由一个或多个闸门控制机构控制相应闸门启闭。系统控制方法:每个渠段内分别布置水位计、雨量计、用于水质监测的传感器、以及在该渠段上游最近闸门处布置闸前水位传感器、闸门开度传感器和闸后水位传感器;采集控制器从水位计、雨量计、水质监测的传感器、闸前水位传感器、闸门开度传感器和闸后水位传感器等采集的水文监控信息存储在数据采集站中,同时在存储数据中添加该数据采集站的网络地址和标识号;数据采集站将采集的信息分别向终端上位机和该渠段上游最近闸门的闸门控制机构发送;现场控制器接收数据采集站发送的闸前水位信息,闸前水位信息与设定的闸前水位阈值比较,从而控制闸门启闭;数据处理模块包括阈值比较单元、数值计算单元和远程指令发送单元;阈值比较单元将数据收发模块接收的水文监控信息与对应的水文监控信息阈值进行比较;数值计算单元根据所述阈值比较单元的比较结果以及每个渠段的上游最近闸门处的闸前水位信息、闸后水位信息及闸门开度信息计算出每个渠段上游最近闸门的实际操作开度值;远程指令发送单元将每个渠段上游最近闸门的实际操作开度值发送至相应渠段闸门控制机构中的启闭机;控制模式切换模块使多渠段水利系统在正常模式和应急模式之间切换,正常模式下终端上位机控制所述闸门控制机构中的启闭机;在接收到应急指令的情况下,由一个或多个现场控制器控制对应的启闭机。数据收发模块接收的水文监控信息与水文监控信息阈值比较,超出限定范围时通过报警器进行报警。闸门控制系统包括:①在闸门启闭机室外,用闸门无线手操器设定要控制的闸门编号;②检查要控制闸门与闸门无线手操器之间的信号,确定两者是否通讯;③用闸门无线手操器在目视距离内控制闸门的运行。由于同时采取了上下游的数据采集、闸门和水流控制,克服了长距离水渠大时间滞后、耦合作用的影响,能够很好地实现水资源输送,特别是长距离输水,实现水资源的可持续发展,实现水资源的统一调度。该研究成果在2016年已授权发明专利、并在河南省范围内推广应用,取得良好的生态效益、经济效益和社会效益。该成果特别适用于长距离输水,有效调节丰水区域与缺水区域之间的用水平衡,为水资源保护及利用提出了有益的借鉴,应用前景广阔。
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