科技成果产业化的思考与尝试
中国处于资源密集型阶段,创新创业也是个资源密集型的工作(资源为泛指,包括人才、技术、资本、市场、政策、多层次经营等)。 科技成果转化根本不是某一个政府部门、某一个团队、某一个专家教授的事情,必须要融合多方元素,全力保障,共同发展。 从样品(科研团队)发展到产品(市场企业)决定了成果转化是否能进入正反馈和良性发展也决定了创业团队的命运。
高压直流挤包绝缘电缆系统关键技术研究
随着柔性直流输电技术的日臻成熟,高压直流挤包绝缘电缆系统作为其中的关键设备在海上风电接入、孤岛平台供电和城市中心供电增容等领域应用日益增多,其绝缘性能及长期可靠性已成为世界性难题和研究热点。我国高压直流电缆研究、制造与应用工作起步较晚,在本项目之前,国内尚无系统研究高压直流挤包绝缘电缆系统关键技术的科研项目,更无具有自主知识产权的国产高压直流电缆和应用工程。针对我国柔性直流输电技术发展和工程应用需求,本项目在国内首次系统研究了高压直流挤包绝缘电缆绝缘材料选型、结构设计、关键生产工艺、试验与考核评价方法等,项目创新性强,技术难度大,取得一系列创新成果:掌握了高压直流挤包绝缘电缆设计与选型技术,提出了直流电缆绝缘材料评价方法及质量控制检测体系;研制了±200kV 纳米添加电导非线性增强绝缘直流电缆终端,并成功通过型式试验;研发了可重复利用、便于安装的直流电缆试验终端,解决了±320kV 以下电压等级直流电缆出厂试验难题;开发了高压直流挤包绝缘电缆系统全工况运行考核控制系统及全尺寸高压直流电缆脉冲电声法(PEA)空间电荷测量系统,解决了温度梯度条件下全尺寸高压直流电缆空间电荷测量与评价的世界性难题,带动了高压直流电缆系统专用检测技术进步,并实现了科技成果转化;推动了国内外高压直流挤包绝缘电缆系统标准体系建设,先后制定了高压直流挤包绝缘电缆使用技术规范、空间电荷测量方法技术规范及运行维护试验导则等一系列行业及国际技术标准。
10kV多腔室间隙避雷器研发及应用研究技术研究
本课题所研制的多腔室间隙避雷器,应用电弧产生的高温高压进行吹弧直至电弧熄灭,在泄放雷电流的同时不会引起继电保护装置动作,供电的可靠性得到很大的提高。同时,空气具有极佳的绝缘自恢复性能,可耐受多次雷击,相比于金属氧化物避雷器,运行寿命更长。适应国内自然环境条件和电网不同工况下的运行条件,充分体现多腔室间隙避雷器无氧化锌阀片、结构简洁、安装方便、运维简单等优点 10kV多腔室间隙避雷器具有防雷效果显著;通流容量大、故障率低、少维护、寿命长;环境适应性好,无阀片失效和受潮问题;重量轻、便于安装;成本低、可广泛推广等优点。市场容量巨大,按照10kv配电线路30%覆盖率计算,南方电网地区市场容量约970万支。目前正在通过广州知识产权交易中心开展成果转化。可进一步拓展,采用S型或螺旋型排列方式等,增加腔室间隙串联级数,研发110kv~500kV的多腔室间隙避雷器,将对输电线路防雷产生巨大价值。可进一步提升,提高生产工艺缩小电极间距等措施,增加单位长度的腔室间隙的串联级数,可实现雷击工频电压全相位无工频续流。
柔性直流输电系统成套设计及核心装备系列国家标准
柔性直流输电系统成套设计及核心装备系列国家标准,包括1《柔性直流输电系统成套设计规范》、2《柔性直流输电换流器技术规范》、3《柔性直流输电控制与保护设备技术要求》,均由南方电网科学研究有限责任公司牵头编写,为世界上首次制定,技术创新难度大,标准成果达到国际领先水平。 本项目之前,世界上尚无相关国际标准参考,南网科研院突破柔性直流输电技术领域三个重要技术方向,包括成套设计、换流器、控制保护核心技术,研究成果形成国家标准,规范了国内柔性直流输电系统成套及核心装备设计情况,为成套设计及核心装备设计、制造、试验、验收提供直接参考依据,意义重大。 项目团队依托国家863计划课题,通过多年技术攻关,完全掌握高柔性直流输电关键技术,在成套设计、换流器、控制保护等方面取得重大创新成果,形成技术标准,并率先实现工程应用,引起巨大社会反响: 1.标准1中第4、6、7部分,世界上首次提出了百千伏级高压柔性直流输电系统集成设计方法,实现了大规模新能源并网和区域电网互联的整体工程应用。 2.标准2中第5、6部分,世界上首次设计了自主化的高压大容量柔性直流输电换流阀关键装备,实现了直流电压从±160kV到±350kV、输送容量从百兆瓦到千兆瓦的跨越式突破。 3.标准3中第5部分,世界上首次提出了柔性直流输电控制与保护设备的体系化技术要求,有效支撑柔性直流输电工程控制保护系统的研发。 4.标准1中第9部分、标准2中第7部分、标准3中第6部分,世界上首次提出了覆盖柔性直流输电系统研究、装备研制、主设备试验的试验技术。 项目获得专利15项(发明专利12项)、软件著作权1项,发表论文14篇,专著1部。相关成果通过了中国电机工程学会及中国机械工业联合会的成果鉴定,鉴定委员会一致认为“多端柔性直流输电技术处于国际领先水平”、“研发的千兆瓦级柔性直流背靠背系统装备具有完全自主知识产权,达到国际领先水平”。 本系列标准已成功应用在云南电网与南网主网鲁西背靠背直流异步联网工程、乌东德电站送电广东广西特高压多端直流示范工程、三峡如东海上风电柔性直流输电示范项目中的系统成套设计、换流阀、控制保护等核心设备研制中,社会经济效益显著。 项目完成的国家标准是柔性直流输电技术成果转化为知识产权的直接体现,通过成功实施和推广应用,建成了产学研用科研团队,培养了大批专业技术人才,带动了国内高压大容量柔性直流输电换流器、控制保护等核心装备制造业的发展,提升了我国能源科技自主创新能力和国际竞争力,践行了国家创新驱动发展战略。
高压断路器试验智能检测及主动安全防护技术与应用
断路器是电力系统中唯一具有开断负荷电源功能的高压电力设备,仅浙江省运行的高压断路器数量就超过70000台,其性能及健康状况将直接影响到电力系统的安全稳定运行。成果推广范围广,易于复制,适用于各电压等级、各类型高压断路器试验,能够在电力行业全面推广应用。其中,试验接地安全保障技术、高压区域安全防护技术可在整个电气试验领域推广。成果已在国网嘉兴供电公司全面推广应用,经济效益显著,其缩短停电时间、保障用电可靠性创造的社会效益、安全效益更是不可估量。成果已列入国网浙江省电力有限公司科技成果推广应用目录(2017年版),并已在首届浙江省电力职工技术创新成果转化会上实现转化,进入工厂化生产阶段。
国网四川电力加快质量管理成果转化应用
6月20日,四川眉山供电公司工程班员工在10千伏中板城六线导线展放工作中,应用了该公司质量管理(QC)小组自主研发的QC成果——放线止逆器,将导线放置在放线止逆器中,实现了导线顺向平稳通过和逆向滑落自动锁死,在防止导线滑落造成安全事故的同时提高了工作效率。
可折叠便携式皮卡车帐篷
磴口地区地处乌兰布和沙漠腹地,90%的面积均属无遮掩区域,夏季气候极度炎热,在遇到线路巡视检修时,暴晒在阳光下的皮卡车在高温阳光的烘烤下,车里温度能达到60度左右。而且磴口多沙漠,30%的输电线路均在沙漠无遮挡区域,巡视检修人员在炎炎夏日作业完毕休息时,只能暴晒在近70摄氏度的沙漠中,工作环境相当艰苦。我分局急修皮卡车因存放场地限制,12辆急修车辆全部存放在露天。每到夏日,天气炎炎,车内温度可达60摄氏度。施工人员不但要忍受室外的高温,在作业前后还要忍受车内的高温。大部分的驾驶员此时会将空调温度调至最低,此举不但无法降温,而且容易损毁空调系统。同时高温也会降低车辆的使用寿命以及急修皮卡车的出动效率。为延长皮卡车使用寿命;解决特殊天气下皮卡车的启动限制;提升了急修皮卡车的出动效率;同时为在沙漠地区抢修检修作业人员提供一个遮阳工具。我们研制出了可折叠便携式皮卡车帐篷。可折叠便携式皮卡车帐篷在我局试行后,不仅节约了大量经费,同时也改善了一线员工的工作环境,体现了对一线员工的人文关怀,提高了一线员工的工作热情,提升了一线员工的工作效率,可在夏季炎热地区推广,为一线员工提供一把“保护伞”。我局已经向国家知识产权局申请外观和实用性专利,并准备将成果转化和推广到电力行业的其他兄弟单位处于沙漠地区的输配电线路中使用,在产生极大地经济效益的同时,更会有效地提高一线员工的工作效率。
国家电网有限公司六氟化硫气体循环再利用研究与应用
六氟化硫(SF6)气体是高压电气设备中性能最优且暂不可替代的绝缘灭弧介质,但也是目前温室效应最强的工业气体(其温室效应系数是CO2的23900倍),是《京都议定书》禁止排放的六种气体之一。我国电力行业SF6气体用量占SF6气体产量的80%,面临巨大的环保压力,如何实现SF6高效循环利用成为行业重大课题。 为控制和减少电网企业六氟化硫气体的排放,国家电网有限公司从2006年起,按照“科技先行、试点应用、统一标准、全面推广”的管理思路,组织开展了六氟化硫回收处理循环再利用的管理创新。该项目历时10余年,分为五个阶段:一是组织科研攻关,开展六氟化硫气体现场回收、回充和净化处理等技术的研发,开发出具有自主知识产权的净化处理成套装置。二是开展试点应用,组织8家单位开展试点应用,积累项目建设和运行管理经验,提出了“分散回收、集中处理、统一检测、循环利用”的工作模式。三是推动成果转化,促成国网安徽电力与平高集团有限公司开展成果转让和技术合作,实现了产品规模化生产。四是统一建设方案,实现全面推广应用,明确了省级六氟化硫处理中心建设的总体思路、建设目标、组织分工、进度安排和工作要求,统一建设方案、设备采购和竣工验收。五是实施精细化管理,建立运转高效的工作机制,健全相关技术标准和管理制度,构建科学规范的检测体系,开发信息化管理平台。 项目研制了SF6气体快速回收/净化/回充全套装备,建立了SF6气体循环再利用体系,提出了SF6处理工作的管理模式,实现了SF6全寿命周期管理和近零排放;应用该成果成功在联合国注册清洁发展机制(CDM)项目,成为世界首个电网领域的SF6减排CDM项目。截至2019年底,公司系统26个省公司(除西藏外)全部建成六氟化硫气体回收处理中心,累计回收六氟化硫气体631.9吨,相当于减排二氧化碳1510.2万吨;在公司系统率先实现科研成果转化,累计实现工业产值4.5亿元、利润7400万元。 项目形成了一系列国家、行业标准9项,授权发明专利13项、实用新型专利49项,发表论文20多篇。由院士组成的鉴定委员会对项目成果进行鉴定,结论为:该项目循环再利用技术等方面达到国际领先水平。 该项目成果环境效益、社会效益和经济效益十分显著,具有较强的创新性、前瞻性、科学性及示范性。项目成果有效促进了绿色可靠电力和经济社会低碳发展,推动了电力行业的科技进步,对实现温室气体减排、提高国有资产利用效益、保障人民身体健康和电网安全供电均具有重要作用,为我国落实《巴黎气候协定》应对气候变化做出积极贡献。