項目名稱

基于海洋能的水輪機發(fā)電系統(tǒng)關鍵技術研究與應用

提名等級

吉林省科學技術進步獎  二 等獎

提名單位/提名專家

單位名稱/東北師范大學大學

提名意見

“十四五”規(guī)劃提出要積極應對氣候變化，在 2030 年前實現(xiàn)碳達峰，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)這一目標的重要組成部分。

     制約海洋潮流能技術發(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，開展了基礎理論創(chuàng)新、 技術方法突破以及產業(yè)轉化實施的系統(tǒng)研究，形成了具有獨立自主知識產權的突破性關鍵核心技術，并使其推廣應用于水輪發(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、液壓變距技術之外的第三種變距方式：無源雙向自適應流向透平技術，突破了傳統(tǒng)方式變距機構在海洋環(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)中水下透平機構無動密封自適應雙向流的瓶頸性難題。在行業(yè)內率先革新了水下發(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構的技術方案，研發(fā)了創(chuàng)新的水下發(fā)電機離心封裝技術和無油水潤滑磁推力軸承組一體化技術，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，依據海洋潮流能發(fā)電技術特點的智能監(jiān)控運維一體化技術，創(chuàng)新提出了基于自適應Kalman的系統(tǒng)工作狀態(tài)的預估算法，提出了基于短時能量段的安全保護方法，實現(xiàn)了系統(tǒng)運行信息的共享與數(shù)據智能化分析，提高了系統(tǒng)的健康管理與工作狀態(tài)預估能力，確保系統(tǒng)安全、可靠、連續(xù)運行。以上技術也推廣應用到具有類似工作環(huán)境的水力發(fā)電領域，取得了良好的經濟及社會效益。

    本項目依托課題組承擔的“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/核心等學術論文13篇，成果在杭州江河水電科技股份有限公司、南京高精船用設備有限公司、洮南市大唐明陽項目部得到了實際推廣應用，累計新增產值3.14億元。團隊包含國務院政府津貼獲得者、吉林省高級認定人才等，支撐了平臺和學科建設，促進了行業(yè)技術進步。

提名該項目為吉林省科技進步二等獎。

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，開展了基礎理論創(chuàng)新、 技術方法突破以及產業(yè)轉化實施的系統(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權的關鍵核心技術。

主要技術內容如下：

（1）無源雙向自適應流向透平技術

（2）直驅水下永磁發(fā)電機與水潤滑軸承技術

（3）智能監(jiān)控運維一體化

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

提名書

相關內容

提名書的代表性論文專著目錄、主要知識產權和標準規(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；

吳百公，排名2，副教授，江蘇科技大學；

張蕭，排名3，副教授，長春工程學院；

陳健梅，排名4，高級實驗師，東北師范大學；

董永軍，排名5，副教授，東北師范大學；

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；

郭景富，排名9，教授，東北師范大學；

許靜，排名10，副教授，江蘇科技大學。

主要完成單位

1.單位名稱：東北師范大學

2.單位名稱：江蘇科技大學

3.單位名稱：長春工程學院

4.單位名稱：杭州江河水電科技股份有限公司