摘要：为提升我国核电软件的整体技术水平，中央研究院依托国家能源核电软件重点实验室，联合上海核工院，自2011年起，在多项国家科技重大专项和国防科工局核能开发等课题的支持下，经过十四年的科研攻关，通过精密的软件开发和全面深入的测试验证，成功研发了我国先进的压水堆核设计

近日

国家电投集团公布

2024年度集团科技进步奖获奖名单

共有45个项目获奖

其中一等奖7个

快随小编看一看一等奖项目

三代大型先进压水堆核设计软件

（cosNU）开发与应用

为提升我国核电软件的整体技术水平，中央研究院依托国家能源核电软件重点实验室，联合上海核工院，自2011年起，在多项国家科技重大专项和国防科工局核能开发等课题的支持下，经过十四年的科研攻关，通过精密的软件开发和全面深入的测试验证，成功研发了我国先进的压水堆核设计软件—cosNU。

cosNU软件包含三款核心软件：组件参数计算软件cosLATC、堆芯物理分析软件cosCORE以及中子动力学软件cosKIND，用于大型先进压水堆核电站堆芯燃料管理与核设计分析。该软件的设计、编码、验证确认与评估等环节严格遵循了国内外核安全法规与软件开发质保管理体系，并通过国家核安全局审查，软件代码自主化率达100%。

cosNU软件在三维燃料组件信息跟踪技术、核设计软件不确定性分析、“核—热”耦合、基于国产操作系统与设备的软件研发等方面取得了多项创新突破，并已通过中国核能行业协会组织的技术鉴定。鉴定结果表明，软件整体达到了国际先进水平，部分核心功能处于国际领先地位。

低能耗碳捕集成套技术及工程应用

▲上海长兴岛电厂10万吨级燃煤燃气碳捕集与利用项目

远达环保与上海电力联合完成的“低能耗碳捕集成套技术及工程应用”项目开发了反应热低、溶解度高、吸收负荷高、腐蚀性低的新型吸收剂；建立了多元混合胺体系下的多效节能工艺过程仿真、多相流动模拟、热质传递计算等多维交互机制及设计方法，开发了贫液分流工艺和富液塔外调质工艺，形成了产业化成套技术与装备，完成了百吨/万吨/十万吨级规模装备建设，并实现宽负荷、长周期稳定运行。

该项目成果拥有完全自主知识产权，申请了23项发明专利（已授权9项），并编制了10项国家和行业标准。经过中国电机工程学会组织的院士专家鉴定，项目整体技术被认定为“达到国际领先水平”。

项目成果可广泛适用于燃煤、燃气等火电以及钢铁、水泥等行业的烟气碳捕集领域，已成功在国内最大且首个碳捕集用于气体保护焊的CCUS全流程项目—上海长兴岛电厂10万吨级燃煤燃气碳捕集与利用项目推广应用，项目建成投运后，已成为目前国内火电行业连续稳定运行周期最长的CCUS项目，项目运行每年合计减少碳排放约10万吨，相当于种植约500万棵树。

智慧矿山综合管控技术与示范应用

▲国家电投集团南露天煤矿生产调度指挥中心

内蒙古公司南露天煤矿与中央研究院联合申报的《智慧矿山综合管控技术与示范应用》项目作为国内行业首个露天矿山各环节全要素融合、全流程联动、全数据管控的“三全”数字化平台，有效协同生产链条，对未来智慧化矿山建设体系提供了标准示范。

作为矿山“智慧大脑”，该平台围绕生产管理、检修服务、安全环保、运营管理、产业生态五大中心任务需求，构建一个技术支撑体系、五大业务中心、N个智能应用的“1+5+N”模式，与无人驾驶、地面系统无人值守等智慧化项目深度融合，实现安全生产在线监测预警、一体化系统控制、智慧化运维检修、全方位安全感知与智能分析决策。

通过三维地质建模、矿山一张图实时更新、自主研发短期计划编辑器等关键技术，构建矿区智能调度模型与仿真工具，提升露天煤矿生产状态和数据指标的透明化、可视化，实现穿、采、排及工程辅助三维任务书在线设计、自动下发、精准执行，并依托工业互联网数字化平台，将全矿海量生产运行数据汇聚整合，统一规范，打通数据壁垒，消除“信息孤岛”现象，形成系统级闭环赋能体系。

火电机组“全域—协同—在线”

全息可视化运检关键技术与应用

▲中国电力中电华创汽轮机数字孪生平台

“火电机组‘全域—协同—在线’全息可视化运检关键技术与应用”项目旨在解决火电机组在安全生产中的智能化水平低、应用场景单一、数据孤岛等问题。作为电网深度调峰、调频的主力电源，火电机组在频繁变负荷过程中，面临安全性、稳定性和经济性大幅降低的挑战。因此，推动智能化与安全生产深度融合，提升火电设备的可靠性和运行效益，成为项目的核心目标。

自2019年起，中国电力中电华创组织研发团队协力攻坚并取得显著成果。首先，构建了全域数据—动态过程—多维建模数据监测模型，实现了关键参数的动态阈值异常波动超前预警，建立了850多个预警模型和1500多条规则知识库，能够在线监测设备故障的位置、类型、程度及发展趋势，并提供快速诊断；其次，提出了全域信息的机组关键设备故障诊断方法及优化策略，能够实时获取设备故障征兆，系统诊断准确率超过90%，尤其在加热器故障预警方面，系统能提前3—5天超前人工判断；最后，开发了“运—检”一体化全息可视化云边协同平台，实现了机组三维数字孪生与运行数据的可视化映射，借助远程诊断专家团队的专业优势，显著提升了火电厂运维工作的效率和质量，推动了从计划检修向精准检修的转变。

压水堆核电站燃料包壳关键性能

试验技术与应用

▲失水事故工况下包壳材料双轴载荷试验台架

“压水堆核电站燃料包壳关键性能试验技术与应用”项目旨在提升我国压水堆核电站燃料包壳的关键性能试验能力，确保燃料组件的运行安全性。该项目依托国家科技大型先进压水堆重大专项，中央研究院联合国核铀业和上海核工院，成功攻克了一系列关键技术，包括反应性引入事故模拟下的燃料棒快速升温、薄壁整管轴向拉（压）和内压组合动态加载疲劳性能测试、双轴蠕变高温小应变在线测量、瞬态爆破性能测试等。通过这些技术突破，项目建设了反应性引入事故、失水事故双轴载荷、双轴疲劳、双轴蠕变、快速升压内压爆破等一批先进的试验台架。经中国核能行业协会鉴定，项目属于国内首创，总体技术达到国际领先水平。

该项目成果入选国家能源局核电重大专项科研设施及验证开放共享平台，广泛应用于多个领域。首先，为国家科技重大专项“国和一号”自主化锆合金包壳的入堆辐照考验及工程化应用提供了有力支持；其次，为重水堆燃料棒束用国产化锆合金包壳的入堆安全审查提供了条件，突破了国外技术封锁，满足了国家战略需求；此外，项目推动了铬涂层锆合金、碳化硅复合材料等抗事故先进燃料包壳的研发，也为其他堆型核电燃料材料的研发及性能验证提供了技术保障。

全自主燃料电池发电成套装备

▲“氢腾”燃料电池发电成套装备

目前，燃料电池发电成套装备在全球仍处于小规模示范推广及验证阶段，国内技术与国际水平存在一定差距，面临自主化程度低、核心材料依赖进口、耐久性差等问题和挑战。近年来，国氢科技通过加强自主化技术攻关，攻克了包括抗毒化、高耐久发电膜电极关键技术、高可靠电堆设计技术及基于本质安全设计的多级安全控制技术在内的六项核心技术，成功开发了自主化燃料电池发电成套装备，并获得19件授权专利。经鉴定，该装备达到国际先进水平，其中膜电极抗毒化、系统发电效率及综合利用效率等关键性能指标达到国际领先水平。

目前，“氢腾”燃料电池发电成套装备已在济南绿色工业园区、山东氯碱化工园区等多地多场景得到应用。在济南绿色工业园区，该装备已运行一年，累计发电超过2万千瓦时，减少二氧化碳排放20余吨。此外，该装备还可适用于应急/备用电源、城市综合供能等场景，为燃料电池在发电领域的多场景应用与推广提供了有力支撑。

高效隧穿氧化层钝化背接触

晶硅太阳电池工艺技术及产业化应用

▲多功能BIPV项目建筑立面光伏实景图

“高效隧穿氧化层钝化背接触晶硅太阳电池工艺技术及产业化应用”项目是基于黄河公司西宁分公司国内第一条N型IBC电池量产示范线的技术积累，瞄准单结晶硅电池的终极技术路线—隧穿氧化层钝化背接触晶硅太阳能电池（以下简称“TBC电池”）技术，以高效率、低成本、产业化为目标，开展核心技术攻关，完成电池转换效率跨越式提升。项目授权发明专利5件，实用新型专利7件。

本项目技术研究成果成功突破了TBC电池的技术壁垒，形成了一套具有自主知识产权的高效TBC电池产业化工艺技术方案，助力零碳社会的到来开发出全新的TBC电池技术，引领光伏行业进入了单结晶硅的技术极限时代，促进了N型IBC电池技术迭代与升级。基于该成果生产制造的建筑光伏组件已成功应用在多个项目上，包括西藏开投能源基地综合智慧能源项目、青海省首例多功能BIPV项目等。同时，项目研究成果中的p型poly工艺，与现有电池生产线兼容性强，应用后电池转换效率提升约0.6%。

来源：国家电投