由機械工業(yè)發(fā)電設(shè)備中心、中國能源傳媒集團報刊策劃部聯(lián)合組織策劃,中央各能源電力、裝備動力集團及行業(yè)協(xié)會、科研院所參與的“2023年全國發(fā)電設(shè)備行業(yè)十大科技創(chuàng)新”評審工作圓滿完成?,F(xiàn)將“2023年全國發(fā)電設(shè)備行業(yè)十大科技創(chuàng)新”向全社會公布,以進一步推廣宣傳科技創(chuàng)新項目,發(fā)揮示范效應(yīng),以科技創(chuàng)新引領(lǐng)電力裝備行業(yè)和電力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,為加快構(gòu)建現(xiàn)代能源體系提供強大物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。
1、 國產(chǎn)首臺自主知識產(chǎn)權(quán)F級50兆瓦重型燃氣輪機成功投入商運
完成單位:中國東方電氣集團有限公司、中國華電集團有限公司
該項目助力我國重型燃氣輪機在研發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從“0”到“1”的突破,全面攻克了燃氣輪機自主研制、試驗全過程技術(shù),建設(shè)了獨立的F級燃機設(shè)計體系,掌握了燃氣輪機核心部件與整機總體性能、總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法,構(gòu)建起具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃氣輪機的設(shè)計規(guī)范、軟件和數(shù)據(jù)庫,培育了一條完整的燃機國產(chǎn)化供應(yīng)鏈。
2、國產(chǎn)G115大口徑無縫鋼管研制成功,世界首臺630℃超超臨界二次再熱發(fā)電機組示范項目主體工程全面啟動
完成單位:中國大唐集團公司、中國東方電氣集團有限公司、中國鋼研科技集團有限公司、中國寶武鋼鐵集團有 限公司、河北宏潤核裝備科技股份有限公司
新一代馬氏體耐熱鋼G115大口徑無縫鋼管研制成功,該產(chǎn)品在620-650℃溫度區(qū)間具有優(yōu)異的組織穩(wěn)定性,650℃下其持久強度是P92鋼的1.5倍,抗高溫蒸汽氧化性能和可焊接性優(yōu)于P92鋼。G115鋼技術(shù)評審是我國特種設(shè)備新材料應(yīng)用史上規(guī)模最大、時間最長、級別最高的技術(shù)評審,對推動國家新材料高水平科技自立自強、打破能源行業(yè)關(guān)鍵耐熱材料長期依賴進口局面,大力推進能源產(chǎn)業(yè)鏈碳減排,助力實現(xiàn)“雙碳”目標具有重要戰(zhàn)略意義。
G115大口徑無縫鋼管承載了新的煤電技術(shù),在大唐鄆城630℃超超臨界二次再熱發(fā)電示范項目的首次應(yīng)用,填補了國家耐高溫材料研發(fā)領(lǐng)域技術(shù)空白。大唐鄆城630℃超超臨界二次再熱發(fā)電示范項目是我國壓力最高、溫度最高、效率最高、煤耗最低的單軸百萬千瓦火電機組,以再熱汽溫630℃、發(fā)電熱效率突破50%為示范點,機組設(shè)計主蒸汽壓力35.5兆帕,供電煤耗256.28克/千瓦時,采用十大創(chuàng)新技術(shù)。該項目的實施,將進一步鞏固我國在煤電技術(shù)領(lǐng)域世界領(lǐng)跑地位,也是對目前630℃研究技術(shù)成果的再檢驗,為后續(xù)我國超超臨界二次再熱燃煤發(fā)電技術(shù)提供更多的實踐經(jīng)驗。
3、世界首座第四代高溫氣冷堆核電站正式投入商運
完成單位:哈爾濱電氣集團、上海電氣集團、中國華能集團有限公司、清華大學(xué)、中國核工業(yè)集團有限公司
世界首座第四代核電站華能石島灣高溫氣冷堆核電站正式投入商業(yè)運行,標志著我國成為世界上第一個實現(xiàn)模塊式高溫氣冷堆核電站商業(yè)運行的國家。高溫氣冷堆示范工程先后攻克了多項世界級關(guān)鍵技術(shù),設(shè)備國產(chǎn)化率達到93.4%,首臺套設(shè)備2200多臺(套),創(chuàng)新型設(shè)備600多臺(套)。示范工程的投產(chǎn),對促進我國核電安全發(fā)展、提升我國核電科技創(chuàng)新能力水平等具有重要意義和積極影響,標志著我國在第四代核電技術(shù)領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平。
4、世界最大500兆瓦沖擊式水電機組轉(zhuǎn)輪鍛件首套研制成功
完成單位:哈爾濱電氣集團有限公司、中國一重集團有限公司
沖擊式水電機組是服務(wù)“加快西南水電基地建設(shè)”重大戰(zhàn)略需求的關(guān)鍵技術(shù)裝備,該設(shè)備用于世界在建綜合難度最大的500兆瓦沖擊式水電項目扎拉水電站。轉(zhuǎn)輪采用了鍛焊結(jié)構(gòu)制造工藝,轉(zhuǎn)輪輪轂鍛件和水斗鍛件具有大、厚、重的特點,其制造難度遠超世界現(xiàn)有轉(zhuǎn)輪鍛件產(chǎn)品。超大厚度鍛件輪轂和超大尺寸模鍛水斗的有機結(jié)合,減少了轉(zhuǎn)輪后續(xù)制造的焊接量,使得扎拉轉(zhuǎn)輪鍛件材料占比達98%以上。該產(chǎn)品研制成功標志著世界單機容量最大的沖擊式水電機組轉(zhuǎn)輪輪轂鍛件、水斗鍛件全序制造取得重大突破。
5、世界首臺兆瓦級波浪能發(fā)電裝置“南鯤”號實現(xiàn)遠海示范運行
完成單位:中遠海運重工有限公司、南方電網(wǎng)電力科技股份有限公司
波浪能作為一種蘊含在海洋中的可再生能源,因其可再生性和綠色環(huán)保優(yōu)點,已成為一種亟待開發(fā)且具有戰(zhàn)略意義的新能源。我國自主研發(fā)的漂浮式波浪能發(fā)電裝置“南鯤號”投入試運行,這是中國首臺也是世界首臺兆瓦級漂浮式波浪能發(fā)電裝置,包括半潛平臺、液壓系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及錨泊系統(tǒng)。每天最大發(fā)電量可達2.4萬度,整個裝置平面面積超過3500平方米,大小重量達到6000噸。該套裝置的成功示范運行標志著我國兆瓦級波浪能發(fā)電技術(shù)正式進入工程應(yīng)用階段,代表我國海洋波浪能發(fā)電技術(shù)系統(tǒng)處于國際的領(lǐng)先水平。
6、世界首臺16兆瓦海上風(fēng)電機組成功并網(wǎng)發(fā)電,世界單機容量最大20兆瓦海上風(fēng)電機組順利下線
完成單位:新疆金風(fēng)科技股份有限公司、中國長江三峽集團有限公司、明陽智慧能源集團股份公司
16兆瓦中速永磁海上風(fēng)電機組是目前世界范圍內(nèi)已投產(chǎn)的單機容量最大、葉輪直徑最大、單位兆瓦重量最輕的風(fēng)電機組,由我國完全自主研發(fā)、自主設(shè)計、自主制造,采用大容量風(fēng)電機組超長柔性葉片彎扭耦合設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù),葉輪掃風(fēng)面積約5萬平方米,該機組于2023年12月21日創(chuàng)造了單日發(fā)電量38.72萬千瓦時的世界紀錄。20兆瓦半直驅(qū)海上風(fēng)電機組是目前世界已下線單機容量最大、風(fēng)輪直徑最大的海上機組,機組實現(xiàn)了葉片、齒輪箱、發(fā)電機、變槳系統(tǒng)到大型鑄件、控制系統(tǒng)等關(guān)鍵部件生產(chǎn)制造的全部國產(chǎn)化,風(fēng)輪直徑可覆蓋260-292米,最大掃風(fēng)面積6.7萬平方米。上述機組有力推動了風(fēng)電上下游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展以及國內(nèi)裝備制造水平的升級,代表我國已具備超大型海上風(fēng)電機組及其關(guān)鍵部件自主研發(fā)和制造能力,標志著我國海上風(fēng)電大容量機組研發(fā)制造及運營能力再上新臺階,達到國際領(lǐng)先水平。
7、我國首座深遠海漂浮式風(fēng)電平臺“海油觀瀾號”投運
完成單位:中國海洋石油集團有限公司
我國首座深遠海漂浮式風(fēng)電平臺“海油觀瀾號”成功并入文昌油田群電網(wǎng),正式為海上油氣田輸送綠電,標志著我國深遠海風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)取得重大進展。“海油觀瀾號”是我國第一個工作海域距離海岸線100公里以上、水深超過100米的漂浮式風(fēng)電平臺,由風(fēng)力發(fā)電機、浮式基礎(chǔ)、系泊系統(tǒng)和動態(tài)纜組成,裝機容量7.25兆瓦,整體高度超200米,吃水總重達11000噸。它的建成投用使我國海上風(fēng)電的自主開發(fā)能力從不到50米提升至100米級水深以上水平,為我國風(fēng)電開發(fā)從淺海走向深遠海打下了堅實的基礎(chǔ)。
8、光伏晶硅—鈣鈦礦疊層電池效率達到33.9%
完成單位:隆基綠能科技股份有限公司
該電池基于隆基自主研發(fā)的商業(yè)化硅異質(zhì)結(jié)底電池,通過金字塔絨面調(diào)制技術(shù)及高效界面鈍化技術(shù),開展高效晶硅-鈣鈦礦疊層電池研究,解決了鈣鈦礦絨面成膜及疊層電池開壓損失等關(guān)鍵問題,晶硅-鈣鈦礦疊層電池效率達到33.9%,首次超越單結(jié)電池的肖克利-奎伊瑟(S-Q)理論效率極限33.7%,為展現(xiàn)晶硅-鈣鈦礦疊層電池相對于晶硅單結(jié)電池效率的優(yōu)勢提供了意義重大的實證數(shù)據(jù),同時為開發(fā)下一代高效太陽電池技術(shù)開辟了全新的賽道。
9、世界首臺湖北應(yīng)城300兆瓦級壓縮空氣儲能電站示范工程廠用系統(tǒng)受電一次成功
完成單位:中國能源建設(shè)股份有限公司、國網(wǎng)湖北綜合能源服務(wù)有限公司、西安陜鼓動力股份有限公司、哈爾濱 電氣集團、中國東方電氣集團、上海電氣集團
我國300兆瓦級先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮機、膨脹機全套關(guān)鍵核心技術(shù)獲得突破,世界首臺湖北應(yīng)城300兆瓦級壓縮空氣儲能電站示范工程廠用系統(tǒng)受電一次成功。該工程全面進入調(diào)試階段為機組整套啟動和并網(wǎng)發(fā)電奠定了堅實基礎(chǔ),也預(yù)示著該工程投產(chǎn)后將成為世界上首個投入商業(yè)運行的300兆瓦級非補燃壓縮空氣儲能電站并將在非補燃壓縮空氣儲能領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)單機功率、儲能規(guī)模、轉(zhuǎn)換效率“三項世界領(lǐng)先”。
10、22兆瓦磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)耦合熱電聯(lián)產(chǎn)示范工程穩(wěn)定運行
完成單位:國家能源集團寧夏電力公司、華馳動能(北京)科技有限公司
22兆瓦磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)耦合熱電聯(lián)產(chǎn)示范工程作為國內(nèi)第一個全容量飛輪儲能-火電聯(lián)合調(diào)頻工程,也是世界單體儲電量最大、單體功率最大的飛輪儲能,標志著我國掌握了大規(guī)模陣列式飛輪儲能的運行與控制方法,突破了500千瓦級大功率飛輪單體的技術(shù)瓶頸,實現(xiàn)了大功率飛輪單體的工程應(yīng)用。將顯著提高火電機組調(diào)頻能力,對于維護大電網(wǎng)安全,促進消納新能源,發(fā)揮火電“托底、保供、調(diào)節(jié)”作用,加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)具有深遠意義。