聚“智”革“新”清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院發(fā)布2024年度十大創(chuàng)新成果
當(dāng)科技創(chuàng)新進(jìn)入場景驅(qū)動(dòng)的深水區(qū)，新型研發(fā)機(jī)構(gòu)憑借“需求洞察—技術(shù)供給—產(chǎn)業(yè)適配”的全鏈條創(chuàng)新體系，正成為打通產(chǎn)學(xué)研堵點(diǎn)，推進(jìn)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合的關(guān)鍵變量。在3月29日舉辦的2025第八屆清華—四川科技成果對接會(huì)上，清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院（以下簡稱“清華四川院”）聚焦可再生能源發(fā)電、新型儲(chǔ)能、智能電網(wǎng)關(guān)鍵裝備、能源交叉融合四大場景發(fā)布2024年度十大創(chuàng)新成果，以持續(xù)九載的深耕彰顯新型研發(fā)機(jī)構(gòu)服務(wù)國家戰(zhàn)略、賦能地方發(fā)展的創(chuàng)新?lián)?dāng)。
在全球能源結(jié)構(gòu)向綠色低碳轉(zhuǎn)型的浪潮下，可再生能源的高效消納與穩(wěn)定運(yùn)行成為核心挑戰(zhàn)。清華四川院通過理論創(chuàng)新與裝備研發(fā)雙輪驅(qū)動(dòng)，破解高比例新能源場景下的電網(wǎng)穩(wěn)定性難題。
由魯宗相教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的高比例可再生能源電網(wǎng)主動(dòng)支撐和協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)，首創(chuàng)高比例新能源邊緣電網(wǎng)“機(jī)—場—網(wǎng)”多級(jí)協(xié)同主動(dòng)支撐理論，突破新能源支撐弱等“卡脖子”難題，獲中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等多項(xiàng)榮譽(yù)，支撐合作企業(yè)研制風(fēng)電機(jī)組—場站系列國際首臺(tái)（套）核心裝備，應(yīng)用于全國30個(gè)省份及歐美市場。
由林鵬教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的復(fù)雜環(huán)境長大水工隧洞整體安全穩(wěn)定控制關(guān)鍵技術(shù)，首創(chuàng)巖襯結(jié)構(gòu)三向整體承載模型與多階段穩(wěn)定控制準(zhǔn)則，構(gòu)建高精度仿真設(shè)計(jì)系統(tǒng)及四全智能健康監(jiān)測體系，獲四川省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)，在錦屏一級(jí)、溪洛渡、白鶴灘和厄瓜多爾CCS等國內(nèi)外40余座水電工程水工隧洞及國防工程中成功應(yīng)用。
儲(chǔ)能是能源轉(zhuǎn)型的“壓艙石”，但安全性與長時(shí)儲(chǔ)能能力始終是行業(yè)痛點(diǎn)。清華四川院通過材料革新與智能運(yùn)維技術(shù)，打造從電池本體到系統(tǒng)安全的完整解決方案，推動(dòng)儲(chǔ)能從“被動(dòng)防御”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)預(yù)警”。
由陳永翀教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的半開放儲(chǔ)能鋰離子電池及系統(tǒng)，采用多孔超厚漿料電極，首創(chuàng)半開放結(jié)構(gòu)、安全劑注入等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)本征安全、20年長壽命及綠色回收，適用于4小時(shí)以上長時(shí)儲(chǔ)能場景，擁有國內(nèi)外專利120余項(xiàng)，投產(chǎn)的成都武侯工業(yè)園100MWh電池示范產(chǎn)線試生產(chǎn)成功。
由史梓男團(tuán)隊(duì)研發(fā)的基于大數(shù)據(jù)分析的儲(chǔ)能電站運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測及評價(jià)技術(shù)，首創(chuàng)儲(chǔ)能電站三級(jí)主動(dòng)安全智能預(yù)警防控體系，機(jī)理—AI雙驅(qū)動(dòng)算法性能行業(yè)領(lǐng)先，先后落地北京、山東等省市，服務(wù)國內(nèi)首個(gè)電網(wǎng)友好綠色電站等多個(gè)示范工程，持續(xù)守護(hù)超4GWh儲(chǔ)能安全，避免潛在經(jīng)濟(jì)損失近億元。
新型電力系統(tǒng)要求構(gòu)建智能化與數(shù)字化的新型電網(wǎng)。清華四川院通過器件國產(chǎn)化與無線供能技術(shù)等關(guān)鍵裝備突破，推動(dòng)輸電效率提升與運(yùn)維模式革新，為新能源大規(guī)模接入提供“柔性骨架”。
由余占清副教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的IGCT-MMC換流閥及柔性直流輸電應(yīng)用解決方案，采用自主研制的IGCT器件，緊湊化設(shè)計(jì)使換流閥成本、體積和損耗降低超30%，實(shí)現(xiàn)了核心器件、裝備、系統(tǒng)的全鏈條國產(chǎn)化，應(yīng)用于全球首個(gè)采用IGCT器件的柔直工程，牽頭制定該領(lǐng)域首個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)，為我國沙戈荒基地、海上風(fēng)電的安全高效送出提供了創(chuàng)新技術(shù)路徑。
由王黎明教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的輸電線路在線監(jiān)測設(shè)備無線供能裝置，創(chuàng)新研發(fā)多級(jí)磁諧振耦合與一體化絕緣封裝技術(shù)，攻克輸電線路在線監(jiān)測設(shè)備供能瓶頸，已成功研發(fā)110kV線%以上輸電塔設(shè)備供能需求，推動(dòng)輸電智能化運(yùn)維體系升級(jí)。
能源與數(shù)字化、交通、高端制造等領(lǐng)域的深度融合，正催生跨界創(chuàng)新的新機(jī)遇。清華四川院通過數(shù)據(jù)治理、智能感知與系統(tǒng)集成等舉措破界，構(gòu)建跨界融合的能源生態(tài)體系。
由王建民教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的面向數(shù)據(jù)要素流通的全域數(shù)據(jù)資源融合技術(shù)，依托國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，創(chuàng)新研發(fā)跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成技術(shù)體系，突破傳統(tǒng)架構(gòu)下的信息孤島問題，成果應(yīng)用于中國石油、中國核電等龍頭企業(yè)，支撐上百套獨(dú)立系統(tǒng)的全局?jǐn)?shù)據(jù)“一本賬”管理和全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)協(xié)同共享。
由張品佳副教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的電磁裝備絕緣系統(tǒng)健康狀態(tài)智能感知技術(shù)，首創(chuàng)基于電磁模態(tài)解耦理論的高精度漏電流傳感器，將傳感精度從安培級(jí)提升到毫安級(jí)以上，突破電氣設(shè)備絕緣短路故障在線預(yù)警難題，實(shí)現(xiàn)全球首個(gè)“故障預(yù)防”式在線監(jiān)測。
由高浪博士團(tuán)隊(duì)研發(fā)的低碳綜合能源智能仿真規(guī)劃系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“風(fēng)光儲(chǔ)電氫冷熱”多能協(xié)同規(guī)劃，支持多維敏感性分析及現(xiàn)金流自動(dòng)生成，提升經(jīng)濟(jì)性評估精度。成果入選成都市“綠色低碳先進(jìn)技術(shù)工藝”目錄，已在多個(gè)省級(jí)電網(wǎng)及能源企業(yè)落地應(yīng)用。
由王亮副教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的高可靠性高壓固定翼電推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)，自主研發(fā)400V高壓航空電推進(jìn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)平均致命故障間隔時(shí)間提升10倍、壽命延長100%；功重比與綜合效率提升10%。成功應(yīng)用于短距起降電動(dòng)固定翼飛行器，在eVTOL領(lǐng)域規(guī)模化應(yīng)用前景廣闊。
