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近日，國家電投集團公布2024年度集團科技進步獎獲獎名單，共有45個項目獲獎，其中一等獎7個。

三代大型先進壓水堆核設計軟件（cosNU）開發與應用

為提升我國核電軟件的整體技術水平，中央研究院依托國家能源核電軟件重點實驗室，聯合上海核工院，自2011年起，在多項國家科技重大專項和國防科工局核能開發等課題的支持下，經過十四年的科研攻關，通過精密的軟件開發和全面深入的測試驗證，成功研發了我國先進的壓水堆核設計軟件—cosNU。

cosNU軟件包含三款核心軟件：組件參數計算軟件cosLATC、堆芯物理分析軟件cosCORE以及中子動力學軟件cosKIND，用于大型先進壓水堆核電站堆芯燃料管理與核設計分析。該軟件的設計、編碼、驗證確認與評估等環節嚴格遵循了國內外核安全法規與軟件開發質保管理體系，并通過國家核安全局審查，軟件代碼自主化率達100%。

cosNU軟件在三維燃料組件信息跟蹤技術、核設計軟件不確定性分析、“核—熱”耦合、基于國產操作系統與設備的軟件研發等方面取得了多項創新突破，并已通過中國核能行業協會組織的技術鑒定。鑒定結果表明，軟件整體達到了國際先進水平，部分核心功能處于國際領先地位。

低能耗碳捕集成套技術及工程應用

▲上海長興島電廠10萬噸級燃煤燃氣碳捕集與利用項目

遠達環保與上海電力聯合完成的“低能耗碳捕集成套技術及工程應用”項目開發了反應熱低、溶解度高、吸收負荷高、腐蝕性低的新型吸收劑；建立了多元混合胺體系下的多效節能工藝過程仿真、多相流動模擬、熱質傳遞計算等多維交互機制及設計方法，開發了貧液分流工藝和富液塔外調質工藝，形成了產業化成套技術與裝備，完成了百噸/萬噸/十萬噸級規模裝備建設，并實現寬負荷、長周期穩定運行。

該項目成果擁有完全自主知識產權，申請了23項發明專利（已授權9項），并編制了10項國家和行業標準。經過中國電機工程學會組織的院士專家鑒定，項目整體技術被認定為“達到國際領先水平”。

項目成果可廣泛適用于燃煤、燃氣等火電以及鋼鐵、水泥等行業的煙氣碳捕集領域，已成功在國內最大且首個碳捕集用于氣體保護焊的CCUS全流程項目—上海長興島電廠10萬噸級燃煤燃氣碳捕集與利用項目推廣應用，項目建成投運后，已成為目前國內火電行業連續穩定運行周期最長的CCUS項目，項目運行每年合計減少碳排放約10萬噸，相當于種植約500萬棵樹。

智慧礦山綜合管控技術與示范應用

▲國家電投集團南露天煤礦生產調度指揮中心

內蒙古公司南露天煤礦與中央研究院聯合申報的《智慧礦山綜合管控技術與示范應用》項目作為國內行業首個露天礦山各環節全要素融合、全流程聯動、全數據管控的“三全”數字化平臺，有效協同生產鏈條，對未來智慧化礦山建設體系提供了標準示范。

作為礦山“智慧大腦”，該平臺圍繞生產管理、檢修服務、安全環保、運營管理、產業生態五大中心任務需求，構建一個技術支撐體系、五大業務中心、N個智能應用的“1+5+N”模式，與無人駕駛、地面系統無人值守等智慧化項目深度融合，實現安全生產在線監測預警、一體化系統控制、智慧化運維檢修、全方位安全感知與智能分析決策。

通過三維地質建模、礦山一張圖實時更新、自主研發短期計劃編輯器等關鍵技術，構建礦區智能調度模型與仿真工具，提升露天煤礦生產狀態和數據指標的透明化、可視化，實現穿、采、排及工程輔助三維任務書在線設計、自動下發、精準執行，并依托工業互聯網數字化平臺，將全礦海量生產運行數據匯聚整合，統一規范，打通數據壁壘，消除“信息孤島”現象，形成系統級閉環賦能體系。

火電機組“全域—協同—在線”全息可視化運檢關鍵技術與應用

▲中國電力中電華創汽輪機數字孿生平臺

“火電機組‘全域—協同—在線’全息可視化運檢關鍵技術與應用”項目旨在解決火電機組在安全生產中的智能化水平低、應用場景單一、數據孤島等問題。作為電網深度調峰、調頻的主力電源，火電機組在頻繁變負荷過程中，面臨安全性、穩定性和經濟性大幅降低的挑戰。因此，推動智能化與安全生產深度融合，提升火電設備的可靠性和運行效益，成為項目的核心目標。

自2019年起，中國電力中電華創組織研發團隊協力攻堅并取得顯著成果。首先，構建了全域數據—動態過程—多維建模數據監測模型，實現了關鍵參數的動態閾值異常波動超前預警，建立了850多個預警模型和1500多條規則知識庫，能夠在線監測設備故障的位置、類型、程度及發展趨勢，并提供快速診斷；其次，提出了全域信息的機組關鍵設備故障診斷方法及優化策略，能夠實時獲取設備故障征兆，系統診斷準確率超過90%，尤其在加熱器故障預警方面，系統能提前3—5天超前人工判斷；最后，開發了“運—檢”一體化全息可視化云邊協同平臺，實現了機組三維數字孿生與運行數據的可視化映射，借助遠程診斷專家團隊的專業優勢，顯著提升了火電廠運維工作的效率和質量，推動了從計劃檢修向精準檢修的轉變。

壓水堆核電站燃料包殼關鍵性能試驗技術與應用

▲失水事故工況下包殼材料雙軸載荷試驗臺架

“壓水堆核電站燃料包殼關鍵性能試驗技術與應用”項目旨在提升我國壓水堆核電站燃料包殼的關鍵性能試驗能力，確保燃料組件的運行安全性。該項目依托國家科技大型先進壓水堆重大專項，中央研究院聯合國核鈾業和上海核工院，成功攻克了一系列關鍵技術，包括反應性引入事故模擬下的燃料棒快速升溫、薄壁整管軸向拉（壓）和內壓組合動態加載疲勞性能測試、雙軸蠕變高溫小應變在線測量、瞬態爆破性能測試等。通過這些技術突破，項目建設了反應性引入事故、失水事故雙軸載荷、雙軸疲勞、雙軸蠕變、快速升壓內壓爆破等一批先進的試驗臺架。經中國核能行業協會鑒定，項目屬于國內首創，總體技術達到國際領先水平。

該項目成果入選國家能源局核電重大專項科研設施及驗證開放共享平臺，廣泛應用于多個領域。首先，為國家科技重大專項“國和一號”自主化鋯合金包殼的入堆輻照考驗及工程化應用提供了有力支持；其次，為重水堆燃料棒束用國產化鋯合金包殼的入堆安全審查提供了條件，突破了國外技術封鎖，滿足了國家戰略需求；此外，項目推動了鉻涂層鋯合金、碳化硅復合材料等抗事故先進燃料包殼的研發，也為其他堆型核電燃料材料的研發及性能驗證提供了技術保障。

全自主燃料電池發電成套裝備

▲“氫騰”燃料電池發電成套裝備

目前，燃料電池發電成套裝備在全球仍處于小規模示范推廣及驗證階段，國內技術與國際水平存在一定差距，面臨自主化程度低、核心材料依賴進口、耐久性差等問題和挑戰。近年來，國氫科技通過加強自主化技術攻關，攻克了包括抗毒化、高耐久發電膜電極關鍵技術、高可靠電堆設計技術及基于本質安全設計的多級安全控制技術在內的六項核心技術，成功開發了自主化燃料電池發電成套裝備，并獲得19件授權專利。經鑒定，該裝備達到國際先進水平，其中膜電極抗毒化、系統發電效率及綜合利用效率等關鍵性能指標達到國際領先水平。

目前，“氫騰”燃料電池發電成套裝備已在濟南綠色工業園區、山東氯堿化工園區等多地多場景得到應用。在濟南綠色工業園區，該裝備已運行一年，累計發電超過2萬千瓦時，減少二氧化碳排放20余噸。此外，該裝備還可適用于應急/備用電源、城市綜合供能等場景，為燃料電池在發電領域的多場景應用與推廣提供了有力支撐。

高效隧穿氧化層鈍化背接觸晶硅太陽電池工藝技術及產業化應用

▲多功能BIPV項目建筑立面光伏實景圖

“高效隧穿氧化層鈍化背接觸晶硅太陽電池工藝技術及產業化應用”項目是基于黃河公司西寧分公司國內第一條N型IBC電池量產示范線的技術積累，瞄準單結晶硅電池的終極技術路線—隧穿氧化層鈍化背接觸晶硅太陽能電池（以下簡稱“TBC電池”）技術，以高效率、低成本、產業化為目標，開展核心技術攻關，完成電池轉換效率跨越式提升。項目授權發明專利5件，實用新型專利7件。

本項目技術研究成果成功突破了TBC電池的技術壁壘，形成了一套具有自主知識產權的高效TBC電池產業化工藝技術方案，助力零碳社會的到來開發出全新的TBC電池技術，引領光伏行業進入了單結晶硅的技術極限時代，促進了N型IBC電池技術迭代與升級?；谠摮晒a制造的建筑光伏組件已成功應用在多個項目上，包括西藏開投能源基地綜合智慧能源項目、青海省首例多功能BIPV項目等。同時，項目研究成果中的p型poly工藝，與現有電池生產線兼容性強，應用后電池轉換效率提升約0.6%。