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一、大規模電力系統電磁暫態仿真平臺 規模化電磁暫態仿真是掌握復雜大電網特性的重要手段。該項成果建立了大型電力系統基礎仿真理論，實現了萬節點級大型電力系統仿真從毫秒級到微秒級仿真的突破，解決了海量電力電子設備微秒級響應下系統穩定特性暫態仿真難題。成果應用于白鶴灘—江蘇±800千伏特高壓直流工程、廣東電網目標網架工程等重大電網工程系統方案論證，有力支撐了大型清潔能源基地開發、大規模新能源外送和分布式新能源并網的規劃設計和調度運行。
完成單位：國家電網 南方電網 二、高溫氣冷堆核電成套技術裝備 高溫氣冷堆具有固有安全性好、發電效率高、環境適應性強等優勢。該項成果形成了電磁軸承結構大功率主氦風機、高溫氣冷堆螺旋管式直流蒸汽發生器、球形燃料元件生產線等高溫氣冷堆關鍵技術裝備。基于該項成果的全球首個球床模塊式高溫氣冷堆核電站示范工程—華能石島灣高溫氣冷堆核電站于2023年12月商運投產，標志著我國系統掌握了高溫氣冷堆設計、制造、建設、調試、運維技術，在第四代核電技術研發和應用領域達到世界領先水平。
完成單位：中國華能、清華大學、中核集團 三、150兆瓦水電機組大型沖擊式轉輪 沖擊式水電機組是服務“加快西南水電基地建設”重大戰略需求的關鍵技術裝備，沖擊式轉輪是沖擊式水電機組研發和制造難度最大的核心部件。該項成果實現了我國高水頭大容量沖擊式水電機組關鍵核心技術“從無到有”的突破。基于該項成果的國內首臺單機容量最大功率150兆瓦級大型沖擊式水電機組于2023年6月投運發電，標志著我國實現高水頭大容量沖擊式水電機組從設計、制造到運行的全面自主化。
完成單位：東方電氣集團、川投集團 四、16兆瓦及以上超大容量海上風電機組成套裝備 機組大型化是海上風電發展的顯著趨勢。該項成果攻克了16~18兆瓦海上風電機組超長柔性葉片、大型主軸軸承、高功率密度發電機等一系列關鍵技術難題。基于該項成果的全球首臺16兆瓦中速永磁海上風電機組于2023年12月21日創造了單日發電量38.72萬千瓦時的世界紀錄，全球單機容量最大的18兆瓦直驅海上風電機組于2023年11月下線，標志著我國大兆瓦級海上風電整機自主研發設計能力再上新臺階。
完成單位：金風科技、三峽集團 東方電氣集團 中船集團 明陽智能 五、50萬噸/年燃煤電廠低成本碳捕集成套裝置 煤電是保障我國能源電力安全穩定供應的“壓艙石”。碳捕集、利用與封存（CCUS）是能夠實現煤電清潔低碳發展的重要碳減排技術。該項成果系統掌握了煤電大規模碳捕集全環節關鍵核心技術，低成本實現了適用于煤電的低濃度煙道氣二氧化碳捕集。基于該項成果的煤電CCUS全產業鏈項目—江蘇泰州電廠50萬噸/年CCUS項目于2023年6月投產，為煤電CCUS項目長期可持續運營提供了范本。
完成單位：國家能源集團 六、12000米特深井自動化鉆機 萬米級鉆機是超深層油氣勘探開發的核心裝備。該項成果攻克了萬米特深井自動化鉆井核心技術，解決了“超深井深、超高泵壓、超大負荷”鉆井工程難題。基于該項成果的新疆、四川地區萬米深地科探工程—深地塔科1井和深地川科1井分別于2023年5月和7月開鉆，標志著我國已實現萬米自動化鉆機研發制造全產業鏈自主可控，有效提升了我國鉆井工程技術極限作業能力。
完成單位：中國石油 七、新型高效快速流化床催化裂解反應器 我國原油資源普遍偏重、輕烴含量低，采用劣質重油高效生產低碳烯烴對保障我國石油化工行業產業鏈安全具有重要戰略意義。該項成果創新性開發了具有獨特結構的快速流化床催化裂解反應器，成功破解了劣質重油無法高效轉化為低碳烯烴的行業難題。基于該項成果的300萬噸/年重油催化裂解裝置于2023年6月建成投運，是全球首套快速床催化裂解裝置，填補了劣質重油生產低碳烯烴的技術空白。
完成單位：中國石化 八、特大型煤礦全礦井智能化建設關鍵技術裝備 智能化是破解煤礦用人多、效率低、管理粗放等問題的關鍵手段。該項成果在智能采煤、智能掘進、井下5G傳輸覆蓋、煤礦機器人等領域取得關鍵技術突破，并于2023年6月應用于大海則煤礦，實現了煤礦井下采掘工作面無人、少人化操作，固定場所全面無人值守，煤礦災害全面監測預警等，對解決煤礦安全生產問題、提高生產效率、降低人力成本具有重要意義。
完成單位：中煤集團 九、300兆瓦壓縮空氣儲能系統壓縮機和膨脹機 壓縮空氣儲能是大規模、長壽命、高安全的新型儲能技術，應用前景廣闊。壓縮機和膨脹機是壓縮空氣儲能系統中的關鍵核心技術裝備。該項成果突破了300兆瓦先進壓縮空氣儲能系統壓縮機、膨脹機全套關鍵核心技術，研制出300兆瓦級“軸流+離心”壓縮機、300兆瓦級大流量多級寬負荷膨脹機。成果應用于湖北應城和山東肥城壓縮空氣儲能電站項目，推動我國先進壓縮空氣儲能技術邁向新的臺階。
完成單位：中儲國能、中科院工程熱物理研究所 中國能建、東方電氣集團、陜鼓集團 十、低能耗兆瓦級質子交換膜電解水制氫裝置 質子交換膜（PEM）電解水制氫是可以實現大規模可再生能源轉化為綠色氫能的關鍵技術。該項成果實現了催化劑、質子交換膜等PEM電解水制氫關鍵核心材料及部件的自主可控。基于該項成果的德令哈高海拔高寒地區光氫儲一體化示范工程、長春可再生能源制加氫一體化示范工程分別于2023年9月和11月建成投運，有力推動了我國高性能質子交換膜電解水制氫裝置商業化應用進程。
完成單位：國家電投 中國華電、中科院大連化物所 |
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2023年度能源行業十大科技創新成果
發布時間：2024-01-30
來源：國家能源局
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