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技术创新引领能源行业加快转型

 

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  • 晋能科技最新异质结组件获得KS标志认证,迈进韩国市场。 洪浪 王一帆摄

  • 漳泽发电厂2×100万千瓦“上大压小”改扩建工程是我省确立的晋东煤电基地外送电规划重点项目,采用了先进的超超临界、直接空冷燃煤发电技术。项目的建成有力推进了煤炭清洁高效利用,进一步提高了山西向华中地区的送电能力。本报记者孙荣祥摄

   8月3日,在华阳集团飞轮储能项目生产基地,记者看到,工人们正在紧张地组装全磁悬浮飞轮储能产品。此前不久,由这里生产的两套600千瓦全磁悬浮飞轮储能系统已顺利运抵深圳,在深圳地铁7号线开展首次商用,由此标志着华阳集团飞轮储能技术水平迈入世界前列,飞轮储能关键技术研发、生产制造和推广应用均取得突破性进展。
  
   飞轮储能是一种源于航天的先进物理储能技术。它兼具体积小、质量轻、响应速度快等特性,是目前电网调频、新能源电站调频、轨道交通能量回收等领域唯一的功率型储能技术,是发电质量最高的物理储能技术,潜在市场规模巨大。目前,阳泉一期200套生产基地已正式建成。
  
   科技决定能源的未来,科技创造未来的能源。当前,新一轮能源技术革命正在孕育兴起,新的能源科技成果不断涌现,正在并将持续改变世界能源格局。
  
  推动能源技术革命,带动产业升级。能源技术革命是经济社会转型升级的关键。通过能源技术革命,可以加快调整高消耗、高污染、低效益的传统产业结构,形成有利于能源节约利用的绿色、循环、低碳的现代产业体系。
  
   今年6月,从清华大学山西清洁能源研究院传出好消息,“晋华炉3.0”在新疆天业汇合新材料有限公司累计满负荷连续运行超100天,刷新了连续运行时长的纪录。这是世界大型水煤浆气化技术应用领域的重要里程碑,标志着“晋华炉3.0”气化技术在国际领先新征程上又迈出了一大步。
  
   针对我国能源形势对煤气化的重大战略需求,清华大学山西清洁能源研究院攻克了水煤浆气化的煤种适应性、系统效率、气化效率等方面难题,形成“晋华炉3.0”水煤浆水冷壁气化炉系列技术。
 
  近年来,山西立足于破解能源产业发展的关键技术瓶颈,大力推进核心技术研发、先进技术引进和关键技术应用示范,开展包括绿色开采、绿色消费、新能源等方面的技术攻关,不断推进能源科技创新取得突破性进展,能源关键核心技术取得突破,抢占能源转型变革先机。
  
   绿色低碳技术科技攻关和推广应用取得积极进展。首先,能源关键技术攻关进展顺利。煤层气勘探开发、储能等领域新立项34个“卡脖子”关键共性技术攻关项目积极推进。“低渗煤层煤层气分段压裂水平井增产技术研究”“煤基石墨烯及其复合材料批量化制备技术开发”等重大专项取得积极进展。
  
   其次,积极开展CO2捕集利用封存技术攻关示范。设立“碳达峰碳中和关键技术研究和示范”重点专项,启动减碳、零碳、负碳技术集中攻关,凝练第一批7个项目,拟通过揭榜挂帅向全国发榜。大唐国际云冈热电探索将煤电烟气中的CO2进行捕集、纯化,转化为高附加值的碳纳米管、轻量发泡材料等,相关技术国内领先。
  
   与此同时,由大同市政府和晋能控股集团共建的国家首个煤炭行业工业互联网标识解析二级节点正式上线运行,并与国家顶级节点对接;省科技厅印发《煤矿智能化技术创新研发中心建设实施意见》,力推煤矿智能化技术创新研发中心建设;推动煤矿绿色智能开采,制定全国第一个智能煤矿建设地方标准,我省去年选定10座智能化矿井和50个智能化工作面作为试点,10家煤矿入选国家首批智能化示范建设煤矿,今年则推动全省1000个智能化采掘工作面建设。山西焦煤集团东曲矿建成了国内首个高突、大采高、大采长矸石充填工作面,实现了煤矸石充填开采工作面“零”的突破。
  
   在煤矿智能化建设推进过程中,5G起到了至关重要的作用。5G问世不久,山西就把5G带到了500多米深的地下,而且用在了智能化矿井生产的过程当中。今年5月,在工业和信息化部于太原举行2021年采矿行业“5G+工业互联网”现场工作会议期间,参会人员深入潞安化工集团新元煤矿,在距离地面534米的井下综采工作面,近距离感受煤矿智能化建设的最新成果。
  
   新元煤矿以及山西焦煤集团庞庞塔煤矿率先搭建煤矿井下5G专网,成为全国范围内的5G应用典型示范。此外,我省还有十几座煤矿也在大力推进5G技术在煤矿智能化建设当中的应用。近日,华阳集团完成煤矿5G系统及成套组网设备设计制造及取证工作,获自主搭建煤矿5G组网资质。在晋能控股集团今年推进的项目中,煤炭产业方面建成3座5G网络全覆盖矿井,18座矿井建成27个智能化综采工作面,智能化装备产能达到8900万吨。
  
   如今,作为我国首个全省域能源革命综合改革试点,山西正加快构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,奋力推进全方位高质量发展。能源技术创新作引领,山西产业转型升级步伐不断加快。
 

小知识
飞轮储能系统

 

   飞轮储能系统是一种机电能量转换的储能装置,突破了化学储能的局限,用物理方法实现储能。飞轮储能系统以高速旋转的飞轮作为能量储存的介质,利用电动发电机来实现电能和动能之间的互相转换和储存,从而实现充电和放电。

本报记者刘瑞强

亮点
5G网络建设——
让生产更智能

 

   8月12日中午,山西焦煤霍州煤电庞庞塔矿北区机电队调度指挥中心集控室内,值机员杨泽斌发现电力监控系统显示中央变电所馈电漏电。根据报警类型及数值分析,杨泽斌初步判断故障原因为开五队正在进行漏电试验。他马上与带班队干视频通话核实故障原因,在确认可以送电后,进行远程复位并送电,工作面恢复正常供电。
  
   据悉,该系统基于5G网络建设,可对全矿井下变电所的高、低压开关进行监控监测,具备数据采集、运行状态监视、故障报警、远程集中控制等功能。
  
   截至目前,庞庞塔煤矿已建成全国第一张煤矿井下5G专网,共安装部署5G多模基站138台。基于5G网络,已实现可视化调度、井上下视频监控及高清视频通话、13个固定硐室无人值守,水文监测、微震监测、瓦斯灾害监测、粉尘监测、顶板监测等系统应用也陆续投入使用。第一个智能化回采工作面正在有序安装,预计9月底投入使用。同时,探放水智能监测系统、智能化主运系统、智能化辅运系统也按计划有序推进。

  刘瑞强 王欢

“煤矿大脑”——
助力减人增效

 

   近日,在精英数智科技股份有限公司研发中心,技术人员正在进行煤矿生产各场景模型训练。随着异物在皮带机上出现,“皮带发现异物”的预警提示声响起。轻击“处理”图标,相关人员的手机便收到了“处理异常”的工单。
  
   精英数智“煤矿大脑”解决方案,运用人工智能技术,使煤矿生产系统拥有了“大脑”和“眼睛”,让机器变得“智能”,摄像头从“看得见”转向“看得懂”,实现了对煤矿安全生产全程监控,智能感知设备运行状态;规范人员行为,减少事故发生;联动设备闭锁,减少人员伤亡,切实解决了煤矿生产及管理难题,提升了煤矿生产效率,助力减人增效。
  
   据了解,“煤矿大脑”解决方案目前已在全省80多座煤矿落地应用,在推动智能矿山建设方面具有重要而深远的意义。其中,人工智能煤矿探放水管理系统已在长治三元王庄煤矿实现深度应用,智能采掘系统、煤流智能管控系统在塔山矿等煤矿落地应用。
  
   未来,精英数智将继续加强科技创新,深入行业融合应用,立足山西、布局全国,积极拓展海外市场,推进煤炭行业智能化进程,助力我省快速实现建设1000个智能化工作面、煤矿固定场所无人值守的战略目标。

刘瑞强 闫彦

激光熔覆——
化腐朽为“神奇”

 
   8月18日,在晋能控股装备制造集团金鼎公司压裂设备分公司高大宽敞的厂房内,只见光束瞬间闪动,技术工人正在对一件严重腐蚀、重度磨损的煤矿液压支架立柱进行修复处理。经激光熔覆技术修复处理后,支架立柱表面泛着亮光,再不见腐朽,且使用寿命比新品还要增加一到两倍。该技术2021年一经推出,便迅速在煤机市场上广受欢迎。
    
    推动能源技术革命,带动产业升级。作为晋能控股集团三大核心产业之一,晋能控股装备制造集团自去年12月揭牌成立,就持续推进再制造产业向再“智造”延伸产业链,按照“存量做优”“增量做强”两条路径,通过技术革新,将原本采购价格高、易耗损的煤矿机械设备达到绿色清洁高效利用,促进“双碳”目标实现。
  
   经市场调研和工艺验证,晋能控股装备制造这项激光熔覆技术与原工艺相比,可节约成本40%、节能60%、节材70%、节排80%,成为企业贯彻落实“碳达峰、碳中和”目标的利器。
  
   “目前,除激光熔覆技术外,我们还采用了变流压冷融铜等一系列新兴再造技术,广泛应用于电机轴、掘进机截割部伸缩筒等轴类、筒类零部件的修复再利用,从根本上实现绿色高效发展。”装备制造金鼎公司压裂设备分公司经理范剑英介绍说。

刘瑞强 刘雨亭

评论
以能源技术革命带动产业升级

 

   科技决定能源的未来,科技创造未来的能源。进入新发展阶段,新一轮能源技术革命兴起,新的能源科技成果不断涌现,不仅持续改变世界能源格局,而且有力带动产业转型升级。实践证明,能源技术革命能够加快调整高消耗、高污染、低效益的传统产业结构,形成有利于能源节约利用的绿色、循环、低碳的现代产业体系。以能源技术革命带动产业升级,前途广阔、大有可为。
  

   一部现代工业发展史,就是一部能源科学技术进步史。能源科技先进与否,将影响能源安全,进而直接影响国家的安全和可持续发展。在能源领域,如果没有自主创新的科学技术,将会在几十年内受制于人。事实充分证明,能源技术革命作为能源革命战略的重要一环,是推动整个能源革命最根本的手段,是实现能源消费、供给、体制革命和加强国际能源合作的基础。只有坚定不移推动能源技术革命,才能为产业升级提供有力技术保障。
 

   习近平总书记提出“四个革命、一个合作”的能源安全新战略,强调推动能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命和全方位加强国际合作,为我们开展能源革命试点工作、争当全国能源革命排头兵,指明了前进方向、确立了方法路径,提供了根本遵循。以能源技术革命带动产业升级,关键是要按照其特点和规律,聚焦需求目标,实施创新驱动,不断取得新进步新突破。
 

  当今世界正经历百年未有之大变局,国内外发展环境发生深刻复杂变化,“十四五”以及更长时期,对加快科技创新提出了更为迫切的要求。围绕转型出雏型,聚焦“六新”突破、争当全国能源革命排头兵、在转型发展上率先蹚出一条新路来,实现全方位推进高质量发展和民生改善,都使我们比以往任何时候更加需要科学技术解决方案。以能源技术革命带动产业升级,必须加快解决制约科技创新发展的一些关键问题,让科学技术成果源源不断涌现,努力实现更多“从0到1”的突破。

 

   创新难,从“从0到1”的创新尤其难。我省在煤层气勘探开发、储能等领域新立项34个“卡脖子”关键共性技术攻关项目,大力开展包括绿色开采、绿色消费、新能源等方面的技术攻关,不断推进能源科技创新取得突破性进展。百尺竿头更进一步,必须坚持需求导向和问题导向,进一步整合优化资源配置,持之以恒加强基础研究、创新人才培养,依靠改革激发科技创新活力,同时还要加强能源国际合作。