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2023年终中国科技盘点之能源BCK体育官网科技篇:能源绿色转型 澎湃发展动能

2024-07-30 19:22:03
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  能源科技持续创新,为“中国号”巨轮破浪前行提供了强劲动力。在“双碳”目标背景下,2023年,中国广大能源科技工作者不仅在煤炭、石油、天然气、核电、水电等传统能源领域科技创新取得突出成就,而且在风电、太阳能等新兴能源科技领域获得诸多新突破,进一步提高了绿色能源在整体能源结构中的比重。在推进能源生产科技和节能科技创新的同时,中国发力促进储能、能源传输和配置领域的科技创新,进一步提高能源利用效率,为中国经济社会发展提供更加澎湃的动力;同时,大力促进国际能源科技合作,倡导建设全球能源互联网,为世界能源转型贡献中国方案。

  煤炭、石油、天然气、核电、水电等通常被称为传统能源,中国在这些领域科技创新基础雄厚。今年,相关科技创新均取得较大突破,有些创新成果已应用于生产实践并取得良好效益。

  煤炭在中国能源结构中占据主导地位,推进煤炭科技创新一直是能源领域工作的一大重点。2023年,煤炭科技创新成果集中体现在采煤硬件装备和软件平台取得的重大突破。在硬件建设方面,中国煤炭科工集团在3月初和8月下旬接连推出“大国重器”:煤科威龙”智能化矿用岩巷φ3660全断面组合式盾构掘进装备、高智能化高端采煤机MG1250/3430-WD系列采煤机。前者为全球首创、掘进速度比现有同类机械提升超过3倍,把岩巷掘进速度从月进尺100米提至300米—500米以上,减少人工作业60%以上,实现安全、高效、智能、绿色、环保掘进。后者为全球首台套最大功率采掘机械,创世界采掘机械发展新纪录,集智能感知、智能控制、智能诊断与智能通信于一体。在软件建设方面,11月中旬,煤炭科学研究总院深地科学院发布了国内首套数字岩石力学开放平台,融合了传统岩石力学理论和数字技术,能够支撑岩石力学基础研究、煤矿灾害工程防控等多个应用场景,推动煤炭行业数字化转型。

  在油气勘探开发领域,11月15日,位于新疆塔里木盆地的“深地一号”跃进3-3XC井完钻井深达9432米,刷新亚洲陆上最深井纪录,为进军万米超深层提供重要技术和装备储备,探索形成超深层油气优快钻井技术体系,实现了由“打不成”到“打得快、打得准”的重大跨越。目前,“深地一号”顺北油气田基地钻探深度超过8000米的井达108口,连续6年获得油气重大突破,已落实4个亿吨级油气区。

  2023年是中国核电技术创新成果应用丰收之年,中国自主第三代核电技术品牌“华龙一号”“国和一号”项目工程、第四代核电工程项目都迎来重要时间节点。3月25日,西部地区首台“华龙一号”核电机组——中国广核集团广西防城港核电站3号机组完成168小时试运行试验,正式商运。5月5日,“华龙一号”全球首堆示范工程——福建福清核电五、六号机组通过竣工验收,标志着中国已经形成了一套完整的、自主的第三代核电型号标准体系。12月6日,中国第三代核电技术另一个品牌“国和一号”的数字孪生核电站一期工程第一阶段在山东荣成正式投用,这是世界首个满足电力研究协会标准的数字孪生核电站。在同一天同一座城市,全球首座第四代核电站——荣成石岛湾高温气冷堆核电站商业示范工程圆满完成168小时连续运行考验,正式商运,标志着中国在第四代核电技术研发和应用领域达到世界领先水平。

  水电科技工程领域佳音频传。9月和11月,黄河流域最大水电站即黄河拉西瓦水电站工程、世界第二大水电工程白鹤滩水电站工程,陆续完成竣工验收和竣工安全鉴定。这表明,中国水电科技工作者近年来开展的坝工科技创新、水轮机组科技创新等经受住了工程实践的严苛考验,成为认识和改造世界,造福人类的骄人成就。以此为基础和支撑,中国水电事业继续大步向前。临近年末,总装机容量2400兆瓦、雅砻江流域在建国内装机规模最大的水电站孟底沟水电项目主体工程正式开工建设。

  风能、太阳能被认为是发展潜力巨大的新兴绿色能源,近年来在国家能源转型中扮演着日益重要的角色。2023年,中国风能、太阳能科技创新持续推进,特别是在大功率风机研制方面。

  11月10日,由东方电气集团联合中国华能研制的全新一代18兆瓦海上直驱风电机组下线,这是目前已下线的全球单机容量最大、叶轮直径最大的海上直驱风电机组,可抵御超强台风。该机组在年平均每秒10米的风速下,单台机组每年可输出7200万度,可满足4万户普通家庭1年的生活用电。在此约1个月前,全球最大陆上风电机组——三一重能15兆瓦风电机组在2023北京国际风能大会上推出。在风电科技推动下,中国2023年风电装机规模将有望完成约4.3亿千瓦的目标。

  风电科技创新永无止境。2023年,国家重点研发计划启动“可再生能源技术”重点专项申报,其中包括“新型高空风力发电关键技术及装备”项目,旨在探索新型高效高空风力发电实现机理,提出大功率新型高空风力发电解决方案。11月底,总投资约10亿元的“40兆瓦级风电机组电气及动力学六自由度实验平台”在广东汕头开始建设,该平台是支撑风电前沿研究的重大科研基础设施,建成后,将成为国际最大、全球领先的海上风电机组地面传动系统试验研究平台,填补业内空白。

  33.9%!11月3日,由一家中国企业自主研发的晶硅—钙钛矿叠层光伏电池创下了光电转化效率新的世界纪录。就在几个月前,该企业另一款光伏电池转化效率进入世界前三。转化效率提升的同时,光伏材质也在创新。7月23日,银河航天灵犀03卫星发射入轨,其配备的“太阳翼”就带火了柔性光伏,其轻、薄、柔、可弯曲等特点决定了其拥有空前广阔的应用前景。

  光伏技术创新促进光伏产品性能提升、价格下降、产业应用扩大和振兴。据统计,在光伏组件全球排名前十的企业中,中国企业占据7席。2023年,中国光伏继续快速增长,前10个月,新增装机容量达1.43亿千瓦。到6月底,光伏发电累计装机规模约4.7亿千瓦,超过水电成为中国装机规模第二大电源。据初步估算,中国光伏装机总量到今年底将超过5.5亿千瓦。

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  储能是指通过介质或设备把能量存储起来,在需要时再释放的过程。通过储能可以调节电力需求和供给的平衡,提高电力系统的稳定性和可靠性;促进新能源的大规模并网和高效消纳,降低碳排放和环境污染;支撑微电网的建设和运行,提升分布式能源的综合效益。2023年,中国储能科技应用诸多领域如电池储能、压缩空气储能、光热储能等非常活跃,大事频仍。

  12月初,美国电动汽车和能源公司特斯拉在上海启动了其在海外的首座储能超级工厂建设。根据特斯拉于今年4月发布的信息,该超级工厂计划生产特斯拉超大型商用储能电池,规划储能规模约40吉瓦时,相当于4000万度电。中国企业纷纷加入或者扩大电池储能“赛道”,有超过100家在今年完成了投产,其中既包括比亚迪、鹏辉能源、亿纬锂能等一批电池储能头部企业,也有来自其他行业的新入局者。

  12月1日,湖北应城300兆瓦级压缩空气储能电站示范工程全面进入调试阶段,为机组整套启动和并网发电奠定了坚实基础。该工程投产后将成为世界上首个投入商业运行的300兆瓦级非补燃压缩空气储能电站并将在非补燃压缩空气储能领域实现单机功率BCK体育官网、储能规模、转换效率3项世界领先。值得一提的是,该项目所用的全球首套300兆瓦级压缩空气储能系列化大容量电机为中国企业自主研制。10月28日,山东泰安肥城市经济开发区10兆瓦盐穴压缩空气储能国家示范电站开始运行发电,这是继全球首座非补燃式压缩空气储能电站即江苏金坛盐穴压缩空气储能电站投产后,中国在此领域又一家投入运行的企业。此外,在山东济宁、河南平顶山等地,一些压缩空气储能电站新项目完成签约,相关项目将陆续投建,有更多采空的矿区将华丽转身为新的能源中心。

  光热储能发电也被称作聚焦性太阳能热发电,即通过大量反射镜以聚焦方式将太阳能直射光聚焦起来,加热工质并产生高温高压蒸汽,以此驱动汽轮机发电。今年,中国光热储能发电技术应用获得大发展,据不完全统计,全年开工或招标项目超过10个,其中包括“输电入渝”新疆哈密410万千瓦新能源项目、中国广核集团西藏阿里雪域高原“零碳”光储热电示范项目。

  2023年3月,在位于赞比亚首都卢萨卡以南约90公里的卡富埃河上,由中国企业承建的中赞合作“一号工程”——下凯富峡水电站举行五号机组并网发电仪式,标志着下凯富峡水电站所有发电机组全部投产运行。该电站总装机容量为750兆瓦,将为赞比亚经济社会发展提供强有力支撑。

  下凯富峡水电站工程是中国促进国际能源科技合作,推动能源科技创新成果“走出去”,服务国际社会的典型代表。2023年,中外能源科技和项目合作亮点频现,为促进经济增长、民生改善,应对气候变化,实现可持续发展做出了应有贡献。

  在核电科技应用方面,7月14日,“华龙一号”巴基斯坦恰希玛核电站5号机组破土动工,这是中国该核电品牌在海外建设的第三台机组,中国核电技术“出海”由此迈出新步伐。在新能源科技应用方面,中国于9月推出“非洲光带”项目,利用自身的光伏产业优势,助力非洲国家实施一批小规模、聚焦民生和社区需求的“小而美”新能源合作项目。11月,中国—非盟能源伙伴关系框架下的中非能源创新合作加速器项目在深圳启动,旨在遴选和推广助力非洲能源转型的创新案例和创新技术解决方案,促进更多“小而美”能源项目落地非洲。

  中方的上述努力赢得国际社会高度评价,“一带一路”绿色发展国际联盟联合主席马可·兰博蒂尼说,较小规模的基础能源合作项目对非洲及世界其他欠发达地区解决能源问题非常重要,这是“一带一路”绿色发展的一个新方向。美国环保协会负责全球气候合作的副总裁曼迪·拉姆哈萝丝认为,这些小项目可以有针对性地解决非洲国家偏远地区的实际需求,更易落地、推进和实施。

  10月在北京举行的第三届“一带一路”国际合作高峰论坛,为中外能源科技合作注入新的动力,在论坛形成的务实合作项目清单中,有一批与能源有关,比如建立中国—巴基斯坦小型水电技术“一带一路”联合实验室、中国政府与乌兹别克斯坦政府签署援乌方风电站项目立项换文、在伊拉克建设750兆瓦光伏项目、在罗马尼亚建设拉特什蒂154兆瓦光伏项目。

  中国一直致力于推进国际能源互联互通,打造融合智能电网、特高压电网、清洁能源等为一体的全球能源互联网,并发起成立了全球能源互联网发展合作组织。在近日举行的《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会能源主题日上,该组织主席辛保安向与会各国代表阐释了打造全球能源互联网的重大意义。他指出,作为新型能源体系的重要组成部分,全球能源互联网将促进能源生产清洁化、能源消费电气化、能源配置广域化、能源业态数字化,有效统筹安全与转型、发展与减排、存量与增量的关系,为推动全球能源包容、公正、韧性转型提供了中国方案。这一方案引起与会联合国官员的共鸣和热烈讨论,纷纷表示,支持全球能源互联网建设,促进能源基础设施互联互通并以此加快各国清洁能源开发,降低能源服务成本,推动能源转型和节能减排。(记者张保淑)

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  湿地、森林、海洋并称为全球三大生态系统,湿地具有类型多样、分布广泛的特点,是非常重要的生态环境资源。然而,湿地生态系统十分脆弱,一旦受到伤害和破坏,恢复工作可能复杂困难且十分漫长。

  2024年英国范堡罗国际航空展26日闭幕。从这届航展可以看到全球航空业的最新趋势:绿色航空技术正引领行业方向,低空经济已加速发展,人工智能等新兴技术开始与相关产业深度融合。

  美国南加州大学科学家利用“基因魔剪”——CRISPR基因编辑技术,将人体免疫细胞B细胞变成体内的微型监测机器和“抗体工厂”,生产专用抗体来摧毁癌细胞或艾滋病病毒。

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  来自瑞士和美国等国家的科学家,利用人工智能(AI)技术监测了气候变化对地球自转的影响。根据研究结果,他们认为,人为造成的气候变化正在不断扰乱地球的自转,导致每日时长(即日长)变长。

  能不能采取智能化的办法对农作物病虫害进行预测预报?早在上世纪80年代,西北农林科技大学就开始了小麦赤霉病的监测预警研究,先后建立了小麦赤霉病机理模型和多个经验模型。

  全国古树名木保护工作现场推进会25日在四川省广元市召开。记者在会上获悉,我国将每10年组织开展一次古树名木资源普查,适时开展补充调查,掌握资源底数和管理状况,对古树名木建档立卡。

  国家航天局25日在京举行国家民用空间基础设施大气环境监测卫星、陆地生态系统碳监测卫星的投入使用仪式。这两颗卫星投入使用后,将对大气环境与陆地生态系统开展监测,为建设美丽中国,有力应对全球气候变化,实现“双碳”目标提供重要的数据支撑。

  在很多人看来,塑料是不能导电的。但实际上很多塑料也能导电,这种塑料被称为导电聚合物。科学家们发现,让这种导电聚合物薄膜出现温差,它就可以发电,这就是聚合物热电材料。

  近日,中国科学院高能物理研究所牵头的科研团队,利用自主研制的极目空间望远镜和国际上的费米卫星伽马射线监测器的观测数据,在伽马暴中发现能量高达37兆电子伏的伽马射线谱线,且谱线的能量和光度均以幂律形式演化,这是迄今观测到的宇宙天体产生的能量最高、证据最确凿的谱线,为破解伽马暴及相对论性喷流产生之谜提供了全新的重要线

  资料显示,龙卷风属于局地性、小尺度、突发性的强对流天气,是在极不稳定的天气状况下,空气对流运动造成的强烈、小范围空气涡旋。当龙卷风袭来,如果身处户外,要观察龙卷风动态,及时避开其行进路径;远离大树、电线杆、广告牌、高围墙等,以免被砸、被压。

  如今,科技已经成为体育竞技不可或缺的一部分。它不仅提升了运动员的表现,丰富了观众的观赛体验,还促进了体育产业的升级和发展。

  记者24日从中国科学院云南天文台获悉,由该台研究员张居甲领衔的国际合作团队,近期成功捕捉到超新星的爆炸激波冲破其外围致密星周物质的壮观瞬间。

  不少人在体检后,报告提示幽门螺杆菌感染呼气试验阳性。“幽门螺杆菌(Hp),是一种螺旋形、微厌氧、对生长条件要求很苛刻的细菌,可生存于胃部及十二指肠的各区域内。柴宁莉说:“目前Hp感染主要通过尿素呼气试验,也就是我们常说的C13呼气试验检测。

  针对近年来网络诈骗手段快速翻新、迷惑性不断增强、严重侵害公众财产安全与合法权益的现象,国家金融监督管理总局金融消费者权益保护局24日发布防范新型电信网络诈骗风险提示,提醒广大群众警惕花样翻新的骗局,增强风险防范意识和识别能力,守护好自己的“钱袋子”。 据介绍,新型电信网络诈骗主要包括:一是“共享屏幕”类诈骗。

  农林植保、电力巡检等通航作业稳步增长;空中游览、航空运动等消费新业态加速涌现;应急救援、气象探测等无人机新场景接续推出;中国民航局有关负责人介绍,近年来,民航局陆续出台《城市场景物流电动多旋翼无人驾驶航空器(轻小型)系统技术要求》《城市场景轻小型无人驾驶航空器物流航线划设规范》等相关标准,助力城市轻小型无人机物流应用场景落地。

  “这是世界首台(套)300兆瓦压缩空气储能电站,类似‘超级充电宝’,每天可储能8小时、释能5小时,全年发电量约5亿千瓦时。压缩空气储能具备大功率、长寿命、深调峰、易选址等特点,单机功率可实现数百兆瓦甚至吉瓦级的储能容量,寿命通常可达30年以上。

  记者23日从中国科学院物理研究所获悉,我国科研团队在嫦娥五号月球样品中,发现了一种富含水分子和铵的未知矿物晶体——ULM-1。(中国科学院物理研究所供图)“与易挥发的水冰不同,ULM-1这种水合矿物非常稳定。

  近年,人工智能、虚拟现实、超高清等新科技对视听行业产生着显著而深入的影响。

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