自主創新持續推進 新舊動能加快轉換 ——“十三五”能源科技發展綜述

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 “十三五”以來,我國科技創新日新月異、新舊動能加快轉換,5G、大數據、物聯網、人工智能、區塊鏈等新興技術不斷涌現,數字能源、智慧能源、能源互聯網等新模式新業態蓬勃發展,能源生產消費方式面臨一場更為深刻的變革。

  邁出大步、加快前行。2017年,國家能源局對外發布的《能源技術創新“十三五”規劃》提出,“十三五”期間將集中力量突破重大關鍵技術、關鍵材料和關鍵裝備,實現能源自主創新能力大幅提升、能源產業國際競爭力明顯提升,能源技術創新體系初步形成。

  集中攻關一批、示范試驗一批、應用推廣一批。如今,我國已掌握大型三代壓水堆和高溫氣冷堆先進技術,大容量海上風電機組及關鍵部件國產化已取得重大進展,光伏組件發電效率多次刷新世界紀錄。AP1000和EPR全球首堆、烏東德電站等一批重大工程建成投產。能源互聯網、新能源微電網等新模式新業態正在快速發展。

  科技加持 讓能源轉型“夢想照進現實”

  繼2017年“綠電7日”,2018年“綠電9日”后,2019年,青海繼續實施“綠電15日”創新實踐。

  “綠電15日”只是我國可再生能源蓬勃發展的一個縮影。經過持續多年的科技創新,中國的風、光、水、電等可再生能源的開發利用技術已居世界前列。

  如今,我國我國光伏產量及裝機規模世界第一,光伏發電技術整體處于“領跑”階段,晶硅電池、薄膜電池最高轉換效率多次創造世界紀錄,逆變器、數據采集與遠程監控系統等關鍵設備均已實現自主化。

  與此同時,我國陸上風電技術整體達到國際先進水平,與國情相適應的低風速、低溫、高原等兆瓦級新型風電機組已廣泛應用,有力支撐我國風機產量、裝機規模世界第一。

  2020年11月,國家能源局公示首批科技創新(儲能)試點示范項目,涉及可再生能源發電側、用戶側、電網側、配合常規火電參與輔助服務等4個主要應用領域共8個項目將開展示范。

  8項試點示范項目的背后,是“十三五”以來我國儲能事業的蓬勃發展。截至目前,我國已初步建成包括儲能電池、電池管理系統、功率轉換系統、能量管理系統等在內電化學儲能裝備產業鏈。

  舉創新之火,成燎原之勢。在國家相關試點示范項目的引領和帶動下,能源基礎設施智能化、能源大數據、多能互補、儲能和電動汽車應用、智慧用能與增值服務等領域創新十分活躍。

  近年來,各類能源企業和互聯網企業紛紛布局智慧能源業務,各類新技術、新模式、新業態持續涌現,正在推動形成大眾創業、萬眾創新的“聚變效應”,將對能源產業發展產生重大而深遠的影響。

  同時,科技創新也強有力的保障著國家能源安全。“十三五”以來,我國油氣保障供應技術及煤炭深加工等油氣資源替代技術水平大幅提升,有力保障了能源安全。

  常規油氣勘探開采技術達到國際先進水平,在國際油氣資源開發中具有明顯的比較優勢。與此同時,我國成為北美之外第一個實現頁巖氣規?;虡I開發的國家。

  油氣長輸管線技術取得重大突破,電驅壓縮機組、大型球閥等核心裝備和材料實現自主化,有力保障了西氣東輸等長輸管線建設。年產千萬噸級LNG項目、千萬噸級煉油工程成套設備已實現自主化。

  2020年9月,國家能源局印發《國家能源研發創新平臺管理辦法》,聚焦國家能源安全、能源可持續發展以及能源重大工程建設對技術創新的需求,明確將通過建立健全產學研用協同創新機制,推動關鍵核心技術攻關、裝備研制和試驗示范,形成重大技術裝備體系,加快科技成果轉移轉化,開展國際交流合作,帶動行業技術進步。

  從風、光、水發電到布局智慧能源,從創新保障供應技術到建立產學研用協同創新機制,在更新科技、更優布局、更強平臺的加持下,我國能源轉型正在令“夢想照進現實”。

  強大內“心” 支撐提升能源產業競爭力

  核心技術是發展命脈。

  “十三五”以來,我國能源行業積極支撐重大能源工程建設、不斷推動關鍵核心裝備自主化。

  ——大容量遠距離輸電、核電等領域技術進步顯著,有力支撐相關重大能源工程建設。

  我國自主研發、設計、制造并建設了一批世界電壓等級最高、輸送距離最長、輸送容量最大的特高壓輸電工程,全面掌握了1000千伏交流、±1100千伏直流及以下等級的輸電技術。

  柔性直流輸電技術占領世界制高點,自主研發建設的世界首個多端柔性直流輸電工程已在廣東南澳投運;世界上容量最大、電壓等級最高的統一潮流控制器(UPFC)工程落戶蘇南;全球電壓等級最高的張北±500千伏柔性直流電網示范工程、烏東德水電送出±800千伏特高壓多端直流示范工程也已開工建設,將有效推動風電、光伏、水電大范圍輸送消納并提升大電網安全水平。

  從“一堆一器”到“多堆多器多元化應用”,創新基因不斷推進中國核工業高質量發展。

  在借鑒國際先進技術理念和成熟經驗基礎上,我國自主研發了百萬千瓦級三代核電“華龍一號”和“國和一號”,主要技術和安全性能指標均達到世界先進水平。

  目前,我國核電已形成了較完備的產業體系,自主成套能力達到8-10套/年左右,壓力容器、蒸汽發生器、數字化儀控系統(DCS)、超大型鑄鍛件等重大裝備和關鍵材料實現國產化,國產化率達到85%以上。

  ——燃煤發電、水電等傳統領域推動持續創新,確保相關領域持續保持國際領先水平。

  煤電方面,我國煤電超低排放機組占比超過85%,煤電大氣污染物排放水平已經進入世界領先行列,已經建成世界上最大的清潔煤電供應體系。

  我國超超臨界機組技術水平、裝機總量和機組數量均居世界首位。建成世界最高參數的百萬千瓦超超臨界二次再熱機組、世界首臺60萬千瓦超臨界循環流化床發電機組。正在有序推動建設具有自主知識產權高溫合金材料的630℃超超臨界二次再熱機組、66萬千瓦等級超超臨界循環流化床發電機組。

  依托白鶴灘水電站,我國水電機組單機規模提升到100萬千瓦。自主研發的百萬千瓦水輪機模型穩定性、可靠性指標進一步提高,運行效率達到96%。這是我國大型水力發電技術裝備的又一重大突破,也為堅定不移走自主創新道路寫下了有力注腳。

  同時,我國水電工程建設能力為世界第一,大型水電機組成套設計制造能力領跑全球,掌握了世界單機容量最大的百萬千瓦水輪發電機組和三十萬千瓦級抽水蓄能機組設計和制造技術,支撐我國成為全球最大水能利用國家。

  從落后跟跑到并行領跑,從習慣性追隨轉向開拓性引領,科技創新,必將引領我國能源行業不斷向科學技術廣度和深度進軍,迎接更為廣闊的星辰大海。

文章來源:中電新聞網 圖片來源于網絡

2021年1月15日 15:00
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