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基于大数据驱动的综合能源系统规划优化及关键技术研究与应用示范
项目开展的背景及意义
当前，我国经济发展进入新常态，能源转型面临需求放缓、传统产能过剩、环境问题突出、整体效率较低等问题，传统能源系统又存在着各能源子系统规划协调不足、弃风弃光现象突出、对化石能源依赖严重等现象，推进国家能源转型、构建新型能源系统势在必行。
综合能源系统是能源互联网建设的物理载体，是支撑国网战略目标落地的重要形式。综合能源系统能够拓宽国网公司发展业务，培育业务增长点和盈利模式增长点，是实现国网公司业务可持续发展的重要手段。
综合能源系统规划建设是项目成立的开端，规划优化效果最优是项目最好的投资、更是最好的节约。综合能源系统规划问题涉及源、网、荷、储协同，需要多维能源数据信息支撑，包括不同设备动态运行特征信息、多元用户负荷特性等数据。而大数据技术能够为综合能源系统规划建设提供基础的数据服务。
有助于可再生能源开发规模进一步提升，促进社会能源可持续发展；
有利于能源的投入产出效率进一步提升，减少能源消耗总量；
有利于社会资源配置进一步优化，降低能源系统建设成本；
有利于推动能源互联网的进一步实施和落地，助力国网实现具有中国特色国际领先的能源互联网企业的战略目标；
有助于电网公司新型业务进一步推进，扩展业务和收入增长点；
综合能源系统中的大数据——应用
在能源革命和数字革命的推动下，大数据技术在综合能源系统的中的应用越来越广泛，助力解决综合能源系统规划优化或运行优化多因素设备建模、设备运行状态诊断、用户用能画像、用能场景生成、优化策略生成的问题。
项目研究内容
项目研究成果
主要成果
本项目的应用示范能够指导综合能源系统工程实际落地，服务基础设施建设；能够指导综合能源系统规划效果评估，提供规划决策工具；能够指导不同区域典型综合能源系统场景示范推广，打造可推广的样板工程；能够深化综合能源系统一体化服务，助力综合能源系统广泛推广。项目发表学术论文5篇、申请发明专利10项、软件著作权5项。
示范应用
本项目预计在山东省内落地应用，打造不同行业的综合能源应用示范项目，目前在前期项目应用实施阶段，预计2021年底完成项目应用实施。
华北电力大学
2021-05-10
油套管螺纹连接气密封自动检测系统关键技术研究及应用
随着气田开发越来越多，天然气井运行压力大、温度高、时间长的特点也越来越突出。若生产过程中出现气体泄露，易导致气井环空带压或泄露事故。若泄露气体中含硫化氢等有毒有害气体，将对人身及财产安全造成巨大危害。气密封检测技术可以及时对入井油套管丝扣密封性进行预报，避免因丝扣密封失效造成重大事故及巨大经济损失。因此，在油套管入井前进行丝扣的密封性检测已成为国内很多陆地油气田的强制要求。
针对传统气密封检测系统存在的检测时间长、操作步骤繁杂、占地空间大、控压精度低、气体消耗快等问题，我们提出了全新的“油套管螺纹连接气密封自动检测系统”。
本系统采用气体直接连续增压技术，检测中持续增压稳压，解决了间歇水力增压技术检测时间长的问题，每个丝扣约节省45秒检测时间，一千米管道可节省70分钟。采用自动控制系统控制检测步骤自动执行，解决了人工成本高、步骤多、重复性差的问题。新增气体回收系统，回收率达到75%，每检测1000米套管，节省30瓶气源约1.2万元气源费用。全新撬装设计，集成度高、占地面积小，一车全装下。并有专为海洋平台设计的紧凑型撬装，功能不减、体积减半，更多的气源，更快的换装。目前，本系统及配套工具已在江苏金坛储气库、辽宁盘锦等地应用30余口井，现场反馈良好。
本系统已申请20余项发明专利，并已形成完备的知识产权保护群。
西南石油大学
2021-05-10
基于计算科学和多能优化分析的智慧能源云平台关键技术及应用
围绕未来能源需求特性辨识、场站/设备智能监测、能效优化管理3项核心内容，开展研究并提出以下3个核心创新点，创新点一为基于数据驱动的需求侧用能行为特性辨识及容量价值评估方法，有效解决了需求侧用能行为特性分析难度大、精确度差、有效性低的问题，为能源电力系统容量规划和优化投资提供了科学依据；创新点二为基于数据挖掘计算的多元设备状态监测与需求侧能效优化技术，解决了需求侧用能设备运行状态监测能力差、管控水平低的问题，实现提质增效；创新点三为基于数据高效融合计算的场站环境监测及虚拟现实交互技术，有效解决了各种环境参数大量冗余导致的监测结果误差大的问题。
平台可应用于包括智能设备制造与销售、能源设备在线监测、能源设备全寿命周期管理、能源站点智慧运行维护、用能负荷预测、能质能效分析与应用等。
华北电力大学
2022-09-05
低温流动层法制备碳氮化物涂层的关键技术在精密模具上应用
为了解决高精度模具表面强化处理变形和高温技术在工业大规模推广应用中的瓶颈问题，本项目提出利用低温流动层法进行碳氮化物涂层制备的方法，应用于高精密模具表面强化处理。通过气流与粉末在600℃左右形成左右的流动层的热辐射特性，在高精密模具表面制备高耐磨高耐蚀的碳氮化物涂层，是由碳化物和氮化物复合而成，兼具碳化物和氮化物的优点，具有高熔点、高硬度、耐磨、耐氧化、耐腐蚀等特性，并具有良好的导热性、导电性和化学稳定性，适用于要求较低的摩擦系数和较高硬度高精密模
常州大学
2021-04-14
大型海上风电场经柔性多端直流并网的关键技术研究及应用
本项目针对大型海上风电场功率外送问题，研究采用基于模块化多电平换流器的柔性多端直流输电系统并网的关键技术问题，从稳态、暂态和稳定性等三个方面深入探究系统的运行与控制特性，揭示系统不稳定性产生机理，提出增强互联系统稳定性的设计原则及镇定措施，攻克柔性多端直流输电系统交、直流故障保护难题，并搭建基于MMC的四端柔性直流输电系统实验平台及风电机组模拟平台，对所提理论进行实验验证。 通过本项目的实施，能够使我国相关技术人员掌握该领域的核心关键技术，为大型海上风电场经MMC-MTDC并网实际工程建设提供人才支撑和理论指导，为使我国柔性多端直流输电技术研究进入国际先进行列打下扎实的基础。 在本项目实施过程中，与国家电网和南方电网紧密合作，充分调研大型风电场经柔性多端直流并网实际工程的运行特性及出现的问题，密切结合理论研究，揭示问题产生原因，提出问题解决方案。本项目所取得的研究成果均已在国内外高水平期刊上发表，共发表论文二十余篇，其中SCI检索4篇，EI检索16篇，申请国家发明专利5项，已授权2项。
上海交通大学
2021-04-13
大型海上风电场经柔性多端直流并网的关键技术研究及应用
本项目针对大型海上风电场功率外送问题，研究采用基于模块化多电平换流器的柔性多端直流输电系统并网的关键技术问题，从稳态、暂态和稳定性等三个方面深入探究系统的运行与控制特性，揭示系统不稳定性产生机理，提出增强互联系统稳定性的设计原则及镇定措施，攻克柔性多端直流输电系统交、直流故障保护难题，并搭建基于MMC的四端柔性直流输电系统实验平台及风电机组模拟平台，对所提理论进行实验验证。 通过本项目的实施，能够使我国相关技术人员掌握该领域的核心关键技术，为大型海上风电场经MMC-MTDC并网实际工程建设提供人才支撑和理论指导，为使我国柔性多端直流输电技术研究进入国际先进行列打下扎实的基础。 在本项目实施过程中，与国家电网和南方电网紧密合作，充分调研大型风电场经柔性多端直流并网实际工程的运行特性及出现的问题，密切结合理论研究，揭示问题产生原因，提出问题解决方案。本项目所取得的研究成果均已在国内外高水平期刊上发表，共发表论文二十余篇，其中SCI检索4篇，EI检索16篇，申请国家发明专利5项，已授权2项。
上海交通大学
2021-04-13
水利水电工程地质建模与分析关键技术及工程应用
成果的背景及主要用途：水利水电工程大都处于高山峡谷，所处地区地质构造复杂、地质信息众多，给地质勘探、工程设计与施工等各方面带来极大的困难。传统二维、静态的处理工程地质资料、分析地质问题的方式，已难以满足工程地质、设计人员的实际需求。因此，深入研究水利水电工程地质三维建模与分析的关键技术，可为分析解决水利水电工程勘测、设计与施工中复杂的地质问题提供科学的理论方法和先进的技术手段。
技术原理与工艺流程简介：在为水利水电工程建设服务的前提下，针对多源地质数据的耦合分析、地质体的复杂性、信息存储量大、分析速度慢、地质构造的动态性、模型的可靠性及其快速更新修改等难点，融合水利水电工程科学、工程地质学、数学地质学和计算机科学等多个交叉学科的先进理论技术，提出了实现水利水电工程地质三维建模与分析的理论方法和关键技术。针对复杂地质体信息量大的特点与水利水电工程地质的分析要求，研究面向水利水电工程地质的三维数据结构模型，提出了以 NURBS 为主、结合 TIN 和 BRep 的混合数据结构；进而通过以面向对象技术、地质实体 NURBS 构造技术、改进的地质趋势面分析技术和三维对象集合运算技术等多种先进技术手段，提供了可供选择的建模机制，对各类地质对象和人工对象进行拟合构造与几何建模，实现了水利水电工程地质三维统一模型的建立，并对模型的可靠性进行分析验证，提供模型的快速反馈更新机制。基于三维统一模型，针对实际需求研究水利水电工程地质分析应用技术，设计了丰富的分析算法。根据所提出的理论方法和技术，紧密结合实践应用，研制开发通用的水利水电工程地质建模与分析软件系统，为水利水电工程地质分析提供有力的技术平台。
技术水平及专利与获奖情况：该成果总体上达到国际先进水平，在水利水电工程地质 NURBS 混合数据结构建模方法与应用方面达到了国际领先水平。应用前景分析及效益预测：该成果可直接推广应用于各项大中型水利水电工程前期规划、地质勘测、工程设计和施工等不同阶段的工程地质分析中，可通过钻孔平硐优化布置节约地质勘探费用，辅助地下工程施工及其管理可提前工期，降低造价，直接经济效益较大；提高工程地质分析、工程设计和施工的水平与效率，为实际遇到的地质问题提供科学的解决途径和先进的技术手段，社会效益显著。在水利水电工程等领域有广阔的应用前景。
应用领域：水利水电工程地质建模与分析技术主要应用领域为水利水电工程地质勘测、设计和施工领域。
合作方式及条件：企业合作。
天津大学
2021-04-11
葡萄真空脉动干燥技术及装备
成果简介： 目前我国葡萄的干燥加工普遍采用阴房干燥或自然晾晒的方法。这用方法的主要缺点是：干燥时间长，一般需要2到3周；产品易受虫、鸟及粉尘的污染，卫生条件差；使用促干剂或熏硫处理，致使产品硫含量超标；干燥易受天气变化的影响。葡萄真空脉动干燥技术将葡萄置于脉动的真空条件下，通过控制电磁阀和真空泵的开关，使干燥室的压力呈现真空和常压的周期性变化。抽真空时葡萄内部压力大于外部压力，葡萄吸进干空气膨胀；由真空到常压状态时葡萄内部压力小于外部压力，葡萄由膨胀
中国农业大学
2021-04-14
化学链制氢技术
1.痛点问题
在“双碳”背景下，我国氢气需求量预期会持续增长。目前我国氢气年产量约为3,300万吨，预计2030年增至3,715万吨，2060年增至约1.3亿吨，产业链年产值约12万亿元。
然而，传统制氢路线难以实现碳排放和经济性的平衡。目前全球96%以上的氢气来自于传统化石燃料（“灰氢”），虽然成本较低，但碳排放量巨大；利用化石燃料制氢的同时进行CCUS可获得“蓝氢”，但受制于CCUS技术发展，总体成本较高；利用可再生能源制造的“绿氢”规避了碳排放问题，是氢能发展的最终归宿，但目前在技术、模式、成本等方面都需要进一步探索和发展。
2.解决方案
化学链制氢是一种新兴绿色制氢技术，以金属基载氧体为中介，借助电子和氧的晶格内迁移，将燃料的氧化还原反应解构为还原、蒸汽氧化、空气氧化三个阶段，在不同阶段分别产出纯H2和CO2。
王伟教授团队基于此构建了“生物质废物制取负炭绿氢工艺”“可燃垃圾/工业固废制取蓝氢工艺”“钢铁灰渣高值资源利用耦合原位产氢氢冶炼工艺”等工艺系统，为市政和传统工业行业提供经济可行的“脱碳”路径。
合作需求
1）产业引导基金支持
2）人才政策
3）中试场地和配套水电气及燃气支持
4）实验室/研发中心建设资金支持
5）税收减免优惠
6）厂房代建
7）九通一平以及相关管道线路等基础设施建设
8）用电，气，水保障以及电价，燃气价等支持
9）企业早期发展以及申报高新企业等支持
10）能耗申请支持
11）环评等资质申请的支持
12）配资支持
13）当地其他同类企业相匹配的优惠政策
清华大学
2022-06-21
上海市科学技术委员会关于印发《上海张江高新技术产业开发区发展“十五五”规划》的通知
上海市科委印发《上海张江高新技术产业开发区发展十五五规划》，提出到2030年世界领先科技园区建设取得决定性进展。
上海市科学技术委员会
2026-09-08