能源科技創新十年路

■本刊記者 向敏 整理/ 編輯 王睿佳

黨的十八大以來，我國能源戰線積極踐行“四個革命、一個合作”能源安全新戰略，加速推進能源技術革命，從大力實施創新驅動發展戰略，到構建綠色能源技術創新體系，能源科技創新從“跟跑、并跑”為主，向“創新、主導”加速轉變，創新形成了一大批標志性、戰略性、革命性成果。創新作為引領發展的第一動力，在能源領域得到全面實施，并釋放出強勁能量。

煤電——清潔高效

針對以煤為主的能源結構，我國一直將燃煤發電作為能源科技創新的重點方向，形成了一批具有自主知識產權的核心技術，建成了一批具有重大國際影響的示范工程，培養了一批高水平創新人才和團隊。

清潔、高效、靈活、低碳、經濟、智能是煤電技術發展的理想目標。我國超超臨界高效發電技術以國內巨大市場為舞臺，通過自主研發，在全球已經擁有了600 攝氏度超超臨界機組最多的設計運行經驗。目前，超超臨界高效發電技術和示范工程已經在全國推廣。

從低效到高效、從高排放到低排放、從依賴進口到全面國產化并大量出口，我國煤電大氣污染物排放指標已經躍居世界領先水平，“十三五”期間，我國超超臨界機組技術水平、裝機總量和機組數量均居世界首位，同時還建成了世界最高參數的百萬千瓦超超臨界二次再熱機組、世界首臺60萬千瓦超臨界循環流化床發電機組。截至2021年底，我國煤電裝機規模已達到11.1億千瓦，全國平均供電煤耗降至310 克/千瓦時以下，先進超超臨界二次再熱機組的供電煤耗運行值達到270克/千瓦時以下，85%以上的煤電機組達到超低排放水平，我國已建成全球最大的清潔煤電供應體系。

核電——安全有序

我國核電已形成較完備的產業體系，自主成套能力達到10 套/年左右，壓力容器、蒸汽發生器、數字化儀控系統（DCS）、超大型鑄鍛件等重大裝備和關鍵材料實現國產化。形成具有自主品牌的核電技術“華龍一號”“國和一號”等三代壓水堆和具有第四代特征的高溫氣冷堆先進核電技術，主要技術和安全性能指標均達到世界先進水平。

歷經多年磨礪，我國成為繼美、法、俄后，真正掌握自主三代核電技術的國家，“華龍一號”也成為中國高端制造業走向世界的“國家名片”。

“華龍一號”是由中國兩大核電企業中國核工業集團有限公司和中國廣核集團有限公司在我國30 余年核電科研、設計、制造、建設和運行經驗的基礎上，根據福島核事故經驗反饋以及我國和全球最新安全要求，研發的先進百萬千瓦級壓水堆核電技術。由科技自立自強“打底”產生的一系列數據，可以為“華龍一號”這一地位做注腳：設計壽命為60年，反應堆采用177堆芯設計，堆芯設計換料周期18 個月，創新采用“能動和非能動”相結合安全系統及雙層安全殼等技術，在安全性上滿足國際最高安全標準要求?！叭A龍一號”首堆所有核心設備均已實現國產，所有設備國產化率達88%?！叭A龍一號”完全具備批量化建設能力。

此外，核電專項充分發揮了各大核電集團及相關科研院所的技術優勢，共同針對反應堆堆芯及安全分析關鍵技術研究、嚴重事故機理及現象學研究、核電站關鍵材料性能研究等共性技術開展深入分析研究，建設了一批國際領先的大型試驗臺架和試驗設施，為我國新型核電機型設計、持續提升核電創新研發能力提供了保障。

通過專項支持，我國三代核電技術水平顯著提升，四代核電技術逐步走向世界前列，核電相關裝備制造實現升級換代，在實現核電強國目標的道路上，邁出了堅實而厚重的步伐。

可再生能源——躋身前列

大唐吉林向陽一體化項目。 資料圖

在水電建設領域，圍繞發展目標和重大工程建設，針對關鍵核心技術，不斷增強河流規劃、勘測設計、施工建造和技術研發能力，攻克了高混凝土壩和高土石壩筑壩、高水頭泄洪消能防護和深埋巨型地下洞室群圍巖穩定等一系列技術難題，并實現了數字化、智能化筑壩技術的開發和應用。黨的十八大以來，我國水電工程建設關鍵技術領域不斷取得突破，數字化智慧化應用水平顯著提升。200 米級、300米級高壩等技術指標均刷新行業紀錄，大壩工程、水工建筑物抗震防震、復雜基礎處理、高邊坡治理、地下工程施工等關鍵技術水平國際領先，大型機組設計制造能力等世界領先，高海拔地區水電工程實現智能建造。

經過多年的發展，我國光伏設備制造能力和市場占比均位居全球第一。中國制造的先進晶體硅電池多次打破世界紀錄，黑硅制絨、背面鈍化（PERC）、N 型雙面等一批高效晶硅電池技術產業化加速，單晶PERC和黑硅技術先進生產線電池轉換效率已達到世界最高水平。

黨的十八大以來，我國風電產業技術創新能力快速提升，已具備大兆瓦級風電整機、關鍵核心大部件自主研發制造能力。我國陸上風電已建立起一條涵蓋風電開發建設、設備制造、技術研發、檢測認證、配套服務的成熟產業鏈；海上風電大容量機組、超長葉片、漂浮式基礎等一系列核心關鍵技術取得突破，我國已建立形成了具有國際競爭力的風電產業體系。低風速、抗臺風、超高塔架、超高海拔風電技術位居世界前列，10 兆瓦海上風機開始批量生產。

油氣——變革加速

目前我國已形成超8000 米深層超深層常規氣、致密氣、3500 米以淺海相頁巖氣、中高階煤層氣等多領域勘探開發配套技術系列，實現多類型天然氣規模效益開發。常規油氣勘探開采技術達到國際先進水平，頁巖油氣勘探開發技術和裝備水平大幅提升，天然氣水合物試采取得成功，非常規和難開采油氣勘探開發應用總體上達到國際先進水平。基本形成適合我國陸相儲層的有效致密氣勘探開發技術，初步掌握淺層海相頁巖氣成套開發技術和致密油開發關鍵技術。

統計數據顯示，“十三五”期間，我國油氣科技重大專項持續發力，形成六大技術系列20 項關鍵技術，研制了13 項重大裝備，提升了我國油氣工業核心競爭力。在勘探開發領域創新高含水提高采收率、非常規油氣等10 項標志性成果，包括創新陸相頁巖油成藏理論及核心技術，創新形成海相頁巖氣六大主體技術，納米驅油等理論技術取得重大突破，頁巖油原位轉化選區評價技術填補國內空白，建立煤炭地下氣化資源評價方法等，這些成果引領油氣領域戰略發展，有力支撐油氣增儲上產。在煉油化工領域形成10 項標志性成果，有效支撐煉化轉型升級。油氣服務領域28 項新技術新裝備新產品實現產業化應用，為勘探開發、工程建設提供重要支撐保障。

2021 年6 月25 日，我國首個自營勘探開發的1500米深水大氣田“深海一號”在海南陵水海域正式投產。這標志著我國海洋油氣勘探開發從300米深水邁向1500 米“超深水”，也是我國深水油氣開發和海洋工程裝備技術的重大突破。“深海一號”能源站實現了3項世界級創新，運用13項國內首創技術，攻克了10 多項行業難題，堪稱我國海工裝備技術集大成之作。依托“深海一號”項目，中國海油牽頭，聯合國內海工領域知名高校、研究院所等，“產、學、研、用”緊密結合，攻克一系列核心關鍵技術，形成了深水半潛式生產儲油平臺的自主研發和建造的技術能力。

2017年，我國突破重重困難，成功在南海上開采出了可燃冰，并且實現連續187 個小時穩定產氣。我國使用的可燃冰開采技術完全是自主研發，擁有12 項核心裝備、以水平井為核心的32 項關鍵技術。隨著“可燃冰時代”大門的開啟，我國在世界能源領域的核心競爭力日漸提升，話語權進一步加強。

電網科技——引領全球

黨的十八大以來，我國電網科技創新取得豐碩成果。一是掌握1000 千伏特高壓交流和±800千伏特高壓直流輸電關鍵技術。直流輸電技術實現跨越式發展，多端混合直流輸電、柔直電網等先進技術取得重大突破和工程應用，建成多個柔性直流輸電工程，實現從“跟跑者”到“引領者”的跨越；交流輸電技術創新持續深化，大跨越、海底電纜等技術不斷突破，加快大容量STATCOM、新一代同步調相機等技術裝備研發應用，使電網更加靈活堅強、綠色智能。二是配網新技術、新業態不斷涌現，創新培育了交直流混合配電網、智能微電網、新型儲能等一批新技術、新業態。智能變電站全面推廣，電動汽車、分布式電源的靈活接入取得重要進展，電力電子器件、儲能技術、超導輸電獲得長足進步。電網的總體裝備和運維水平處于國際前列。

在技術攻關方面，多項創新科技成果取得全面突破，自主創新能力不斷加強。國家電網有限公司開展了增容技術研究，通過新材料應用提高導線耐受溫度，通過對導線進行實時溫度弧垂監測提高導線輸送功率，最大限度發揮現有電網的經濟效益，從而為社會帶來綜合效益。同時大力開展柔性直流輸電、虛擬電廠、大電網安全穩定控制、特高壓分接開關等重大技術攻關，強化基礎研究和前沿技術布局，爭取更多“從0到1”的創新突破。

中國南方電網有限公司圍繞新能源多時空尺度精確預測技術、電力電量平衡全景模擬軟件研發、新能源并網管理和仿真分析、新能源智能建模和參數辨識軟件開發、大容量遠距離多端柔性直流輸電技術、柔性低頻輸電技術等開展科技攻關，助力輸電行業技術發展。

非凡十年，科技創新涌起的層層浪潮，為能源電力發展提供了不竭動力。中國能源科技創新從追趕到引領，摘取了一個又一個能源產業“皇冠上的明珠”，樹立了一個又一個業界標桿。堅持以人民為中心，能源科技成果被廣泛應用到普通居民日常生活中，智慧城市、智能物聯網、新能源汽車日益普及。讓我們共同期待下一個十年，科技創新將帶來無限可能?！?/p>

昆柳龍直流工程將西部的清潔能源源源不斷地輸送到粵港澳大灣區。 （李志杰 攝）