項目名稱

基于海洋能的水輪機發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

提名等級

吉林省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎  二 等獎

提名單位/提名專家

單位名稱/東北師范大學(xué)大學(xué)

提名意見

“十四五”規(guī)劃提出要積極應(yīng)對氣候變化，在 2030 年前實現(xiàn)碳達(dá)峰，即全國碳排放自此不再逐年增長，在2060年前實現(xiàn)碳中和，即實現(xiàn)碳的凈零排放，對可再生的海洋潮流能及水力能源的高效高可靠利用將是實現(xiàn)這一目標(biāo)的重要組成部分。

     制約海洋潮流能技術(shù)發(fā)展主要是由于其工作環(huán)境惡劣，面臨海水浸泡、海水腐蝕、海生物附著等難題，使其在整機運行、調(diào)向等可靠性問題方面難以解決。本項目針對海洋潮流能發(fā)電系統(tǒng)的雙向運行、主軸動密封及發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控與運維方面，開展了基礎(chǔ)理論創(chuàng)新、 技術(shù)方法突破以及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化實施的系統(tǒng)研究，形成了具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的突破性關(guān)鍵核心技術(shù)，并使其推廣應(yīng)用于水輪發(fā)電系統(tǒng)上，為我國水電系統(tǒng)的可靠性發(fā)展也起到了顯著的推動作用。

     本項目首次提出了獨立于傳統(tǒng)電變距、液壓變距技術(shù)之外的第三種變距方式：無源雙向自適應(yīng)流向透平技術(shù)，突破了傳統(tǒng)方式變距機構(gòu)在海洋環(huán)境下動密封無法做到完全密封，可靠性不高的理論及技術(shù)性問題，有效解決了潮流能及水力發(fā)電行業(yè)中水下透平機構(gòu)無動密封自適應(yīng)雙向流的瓶頸性難題。在行業(yè)內(nèi)率先革新了水下發(fā)電機需要解決散熱和動密封的整體密封艙式水下電機結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案，研發(fā)了創(chuàng)新的水下發(fā)電機離心封裝技術(shù)和無油水潤滑磁推力軸承組一體化技術(shù)，解決了發(fā)電機在海水浸泡時的散熱和電氣絕緣性難題。同時，依據(jù)海洋潮流能發(fā)電技術(shù)特點的智能監(jiān)控運維一體化技術(shù)，創(chuàng)新提出了基于自適應(yīng)Kalman的系統(tǒng)工作狀態(tài)的預(yù)估算法，提出了基于短時能量段的安全保護(hù)方法，實現(xiàn)了系統(tǒng)運行信息的共享與數(shù)據(jù)智能化分析，提高了系統(tǒng)的健康管理與工作狀態(tài)預(yù)估能力，確保系統(tǒng)安全、可靠、連續(xù)運行。以上技術(shù)也推廣應(yīng)用到具有類似工作環(huán)境的水力發(fā)電領(lǐng)域，取得了良好的經(jīng)濟及社會效益。

    本項目依托課題組承擔(dān)的“國家科技支撐計劃”、“國家海洋可再生能源專項資金”、吉林省社發(fā)、高新重點計劃課題資助，獲得發(fā)明專利7項，發(fā)表SCI/EI/核心等學(xué)術(shù)論文13篇，成果在杭州江河水電科技股份有限公司、南京高精船用設(shè)備有限公司、洮南市大唐明陽項目部得到了實際推廣應(yīng)用，累計新增產(chǎn)值3.14億元。團隊包含國務(wù)院政府津貼獲得者、吉林省高級認(rèn)定人才等，支撐了平臺和學(xué)科建設(shè)，促進(jìn)了行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。

提名該項目為吉林省科技進(jìn)步二等獎。

項目簡介

在國家科技支撐項目、國家海洋局海洋能專項資金及吉林省科技廳重點科技攻關(guān)項目等項目的支持下，針對海洋潮流能發(fā)電系統(tǒng)的雙向運行、主軸動密封及發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控與運維問題，開展了基礎(chǔ)理論創(chuàng)新、 技術(shù)方法突破以及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化實施的系統(tǒng)研究，取得了一系列原創(chuàng)性科研成果，形成了一批具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵核心技術(shù)。

主要技術(shù)內(nèi)容如下：

（1）無源雙向自適應(yīng)流向透平技術(shù)

（2）直驅(qū)水下永磁發(fā)電機與水潤滑軸承技術(shù)

（3）智能監(jiān)控運維一體化

該項目獲授權(quán)國家發(fā)明專利7件，實用新型專利3件，登記軟件著作權(quán)1項。發(fā)表學(xué)術(shù)期刊論文13篇，其中SCI一區(qū)TOP論文2篇，EI論文8篇。

提名書

相關(guān)內(nèi)容

提名書的代表性論文專著目錄、主要知識產(chǎn)權(quán)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范目錄。

ZL201010128488.8；ZL201910633676.7；ZL202010941576.3；ZL201810746803.X；ZL201410335089.7；ZL201811178479.2；ZL201610024680.X；ZL201420388908.X；L201820806699.4；2019SR1029529

主要完成人

朱挽強，排名1，副教授，東北師范大學(xué)；

吳百公，排名2，副教授，江蘇科技大學(xué)；

張蕭，排名3，副教授，長春工程學(xué)院；

陳健梅，排名4，高級實驗師，東北師范大學(xué)；

董永軍，排名5，副教授，東北師范大學(xué)；

陳立衛(wèi)，排名6，高級工程師，杭州江河水電科技股份有限公司；

王芳，排名7，副總經(jīng)理，杭州江河水電科技股份有限公司；

張雪明，排名8，教授，東北師范大學(xué)；

郭景富，排名9，教授，東北師范大學(xué)；

許靜，排名10，副教授，江蘇科技大學(xué)。

主要完成單位

1.單位名稱：東北師范大學(xué)

2.單位名稱：江蘇科技大學(xué)

3.單位名稱：長春工程學(xué)院

4.單位名稱：杭州江河水電科技股份有限公司