布局发展新质生产力,中国能建中电工程脚踏实地!

 

2023年9月,习近平总书记在黑龙江考察调研期间首次提到“新质生产力”。2024年1月31日,习近平在中共中央政治局第十一次集学习时强调,加快发展新质生产力,扎实推进高质量发展。总书记指出,高质量发展需要新的生产力理论来指导,而新质生产力已经在实践中形成并展示出对高质量发展的强劲推动力、支撑力,需要我们从理论上进行总结、概括,用以指导新的发展实践。

2024年《政府工作报告》提出,要大力推进现代化产业体系建设,加快发展新质生产力。充分发挥创新主导作用,以科技创新推动产业创新,不断塑造发展新动能新优势,促进社会生产力实现新的跃升

中国能建中电工程勇担国资央企新使命新任务,把科技创新作为“头号工程”,不断强化能源电力领域重大关键技术、颠覆性技术、前沿技术的攻关力度,努力锻造在产业链上新的核心竞争优势,大力推进现代化产业体系建设,加快布局发展新质生产力。

 

01

高空风能发电技术

填补高空风资源利用空白

高空风能发电技术是一项前沿技术,国内外研究仍处于起步阶段。中国能建中电工程确立“伞梯组合型高空风能发电关键技术研究”重大专项课题,自主攻克高空风资源观测与评估、地面设备的连接和传动方式及布置、伞组空中姿态实时控制等核心技术,形成了工程化的观测、评估、风功率预测、设备选型、系统优化布置一体化解决方案,并投资建设安徽绩溪全球首座高空风能发电科技示范项目。

 

代表性项目

安徽绩溪高空风能发电新技术示范项目

2024年1月7日,由中国能建中电工程和中路股份合作建设、中电工程安徽院总承包的绩溪高空风能发电新技术示范项目成功发电,成为我国首个可并网的兆瓦级高空风能发电示范项目。

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该项目采用伞梯组合型陆基高空风能发电技术路线,能够利用300-3000米高空风能进行发电,是我国高空风能发电技术的首次工程化实践,对推动高空风能发电技术和产业化发展具有重大意义。

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高空风能相较于海上和陆上风能,具有功率密度大、风向平稳等优势,开发利用潜力巨大。中国能建作为能源电力和基础设施领域的主力军、排头兵,始终坚持把科技创新摆在突出位置,围绕碳达峰与碳中和系统解决方案“一个中心”和综合储能、一体化氢能“两个支撑点”,超前布局开展高空风能发电重大核心技术研究,统筹推进千米级高空风能发电原创技术策源地建设。

2023年,中电工程首次牵头申报国家重点研发计划项目“大型伞梯式陆基高空风力发电关键技术及装备”并成功获批,为公司承担国家级重大科技项目研发,打造关键核心技术开启新篇章。

02

创新“三力”一体化,

服务 “东数西算”工程

中电工程致力于数能融合技术与一体化模式创新,通过电力、算力、销力“三力”一体化推进,精细化、高标准服务国家“东数西算”工程。在甘肃庆阳“东数西算”智慧零碳大数据产业园示范项目中,提出了风电、光伏、储能、算力负荷等多元素融合互动的源网荷储一体化创新解决方案,通过市场化交易为后端用电负荷提供绿色低价电力,从而将清洁能源资源优势转为产业发展优势,实现瓦特与比特的高效转化。

代表性项目

甘肃庆阳“东数西算”大数据产业园示范项目

中电工程积极推动“东数西算”工程,在国内八大枢纽节点进行布局。2023年5月22日,甘肃庆阳“东数西算”源网荷储一体化智慧零碳大数据产业园示范项目正式开工建设。

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2023年12月22日,示范项目的A1数据中心大楼顺利封顶。目前,正在进行二次结构施工,A2数据中心大楼施工作业已出零米。

该项目是首个获得国家政策性开发性金融工具支持的“东数西算”项目,是中国能建践行国家“东数西算”战略的首个“数能融合”项目,也是系统打造“三新”能建战略的示范项目,由中电工程投建营一体化建设。

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项目建成后,将通过风光储与算力负荷等多元素融合互动的一体化创新解决方案,将清洁能源资源优势转为产业发展优势,实现瓦特与比特的高效转化,成为数能融合发展的典型范式。

该项目总用地面积约110亩,总投资约55亿元(含配套新能源及算力基础设施),建设国标A级绿色低碳数据中心,设计总功率约60000千瓦。建设内容主要包括4栋数据中心楼、1栋综合办公楼以及变电站、柴油发电机组等配套辅助设施。

03

压缩空气储能技术

实现三个世界第一

压缩空气储能是目前唯一能够与抽水蓄能相媲比的大规模长时物理储能,中电工程自主研发的大容量非补燃高压热水储热中温绝热压缩技术,全面应用于湖北世界首台(套)非补燃压缩空气储能示范工程,实现了单机功率、储能规模和转换效率三个世界第一。中电工程江苏院设计的世界首个非补燃压缩空气储能电站——金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目,成为我国压缩空气储能领域唯一的国家示范项目和首个商业电站项目,为压缩空气储能的发展树立了样板和典范。

代表性项目 

金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目

中电工程江苏院提供全过程咨询设计服务的金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目是世界首座60MW非补燃压缩空气储能商业电站,一期储能功率和发电装机均为60兆瓦,储能容量300兆瓦时,远期建设规模1000兆瓦。项目首次采用了世界上最先进的非补燃式压缩空气储能技术,全过程无燃烧、无排放,可为电网提供调峰、调频、应急响应等服务,有效提升电力系统的稳定性、安全性。

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该项目也是国内该领域目前唯一参与电网实际调度的电站,从2022年5月26日成功并网投运以来,经历了迎峰度夏和冬季调峰调度的考验,完成了数百次启停调峰任务,为压缩空气储能的发展树立了样板和典范。

湖北应城压缩空气储能电站示范项目

中电工程中南院总承包的湖北应城300兆瓦级压缩空气储能电站示范工程位于我国中部储能基地湖北省应城市,建设1套300兆瓦/1500兆瓦时压缩空气储能机组及配套设施。项目建成后,将在300兆瓦级压缩空气储能领域实现“单机功率、储能规模、转换效率”三个世界领先,是我国新型储能建设的一个里程碑,也是推动压缩空气储能商业化、产业化的典型示范。

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该工程依托“研投建营数”一体化模式,采用“中国能建压缩空气储能电站系统解决方案”,创新性应用由中电工程中南院首次提出的“180摄氏度高压热水储热的中温绝热压缩技术”,形成了自主可控、兼顾效率和投资的新型大规模压缩空气储能的“能建方案”,开创了大容量压缩空气储能绿色、零碳、高效、经济的新路线。

04

着力解决

绿氢生产成本高、安全性差的难题

中电工程研究掌握了具有自主知识产权的大规模可再生能源电解水制氢静态系统匹配、集成优化设计及智慧管控等核心技术,形成了绿氢合成绿氨、绿氢加二氧化碳合成甲醇等整体解决方案。针对氢气运输成本高的问题,公司提出了制氢加氢一体站技术方案,可实现站内制氢自给自足、节省运输成本,还可作为加氢母站为周边加氢站提供氢源。

代表性项目 

张掖氢能综合应用示范项目

2023年9月13日,由中国能建中电工程、中能装备、中电工程甘肃院投资建设的张掖氢能综合应用示范项目成功投产,成为目前甘肃省首个建成的绿电制氢项目。

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该项目是中国能建首个光伏发电、制氢、加氢一体化工程,采用碱性水电解制氢工艺,规划建设制氢能力5000标方每小时的制氢站,一期建设1000标方每小时的制氢站,可满足本地氢能大巴的用氢需求。

该项目具有较强的示范引领作用,真正实现“绿电”制“绿氢”的环保理念。为进一步延伸氢能产业链条,中电工程启动张掖绿电制氢合成氨一体化示范项目,以“绿氢消纳绿电、绿氨消纳绿氢”模式,构建全要素、全链条氢能综合应用产业生态圈。

内蒙古华电包头市达茂旗20万千瓦新能源制氢示范工程

中电工程广东院勘察设计的内蒙古华电包头市达茂旗20万千瓦新能源制氢示范工程顺利产氢并完成充装,氢气纯度超过99.999%。

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该项目是全国首批大规模可再生能源制绿氢示范项目,也是内蒙古首批7个风光制氢示范项目之一。共建设风电12万千瓦,光伏8万千瓦,电化学储能2万千瓦时,电解水制氢12000标立方/小时,实现100%绿电制氢。其中,制氢设备采用全国领先的大容量碱性电解槽、质子交换膜(PEM)电解技术,包含了11套1000标立方/小时的碱性电解槽制氢设备和5套200标立方/小时的PEM制氢设备。

 

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项目采用“风光氢储”一体化技术耦合手段,风电机组及光伏组件所发出的绿电送至制氢站,在站内将水电解得到氢气。项目每年将产绿氢7800吨,可满足约1000辆燃料电池重型卡车需求,有力推动绿氢产业规模化发展,为我国构建零碳、低成本、安全可靠的绿氢供给体系提供可复制、可推广的示范案例。

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率先掌握和应用CCUS技术

中电工程发起成立中英(广东)CCUS中心,全面参与CCUS技术项目的规划、设计、施工、采购、调试、验收的建设过程,成为国内唯一一家同时拥有化学吸收法、吸附法、膜法等多种碳捕集技术的企业;先后承担了《广东省CCUS发展规划研究》《内蒙古自治区CCUS技术研究》等多个省级项目,引导带动国家能源集团、华润电力、广东能源集团等多家大型能源企业的CCUS项目。公司承揽的黑龙江二氧化碳捕集与合成汽油中试示范项目,成为国内首个利用等离激元效应催化二氧化碳和水蒸汽合成汽油的中试项目。

代表性项目

国家能源集团泰州电厂50万吨/年CCUS示范工程

202362日,由中电工程华东院设计的国家能源集团泰州电厂50万吨/CCUS示范工程通过72小时试验,正式投运运行。

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该项目为亚洲最大的燃煤电厂燃烧后碳捕集工程,也是国内首个大规模火电厂二氧化碳捕集、驱油封存全产业链示范工程,完全由我国自主设计、制造、安装。项目捕集的二氧化碳拟考虑驱油与封存、食品应用、化工利用等100%利用。华东院作为项目的主体设计单位,在设计过程中进行了大量的技术创新和方案比选,并同相关单位深入合作,实现了项目的高标准建设。

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泰州电厂CCUS项目实现了规模化捕碳用碳,为未来实现煤电二氧化碳近零排放提供了示范经验,是中电工程在绿色煤电科技创新领域的又一次有力实践。

广东省千万吨级海上规模化CCS或CCUS集群前期规划研究项目

2023年,中电工程广东院承担广东省发展改革委重大研究课题——广东省千万吨级海上规模化CCS或CCUS集群前期规划研究项目。该课题将重点研究大规模、全链条的海上CCS/CCUS技术发展模式,制定符合广东省实际的集群发展规划方案,为实现“双碳”目标和经济高质量发展提供决策参考。

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这是我国首个千万吨级陆海联动、源汇匹配的大规模、全流程CCS/CCUS集群规划研究项目。该项目基于广东省CCUS发展现状和二氧化碳源汇条件,重点研究CCS/CCUS全链条示范基地的技术可行性,探索区域大规模CCS/CCUS集群规划的模式,为广东省千万吨级CCS/CCUS集群项目部署提供重要指导,对我国CCS/CCUS全产业链技术体系和产业能力快速成长具有重要意义。

中国能建中电工程着眼长远,以强烈的使命感紧迫感把科技创新放在“国之大者”“企之未来”的首要地位加以谋划,不断强化能源电力领域重大科技攻关力度,尽快锻造出在产业链上新的核心竞争优势,打造新质生产力,加快建设世界一流企业。