2017年未来科学城北京市科学技术奖巡礼(五) :多项节能环保技术入围!
一直以来，北京市高度重视科技创新与节能环保的紧密结合。在去年年底发布的《北京市加快科技创新发展节能环保产业的指导意见》中明确指出努力将北京建设成为全国节能环保产业的技术创新“策源地”、高端装备“引领者”、服务资源“聚集地”和市场应用“示范区”。
在本次科学技术奖励大会上，就有循环流化床锅炉关键技术研发集成与工程应用、大容量柔性直流输电成套设计关键技术研发及示范应用、先进发电过程清洁高效控制与集成优化研究等多项节能环保技术入围！
循环流化床锅炉关键技术研发集成与工程应用
由华能清能院开展的“循环流化床锅炉关键技术研发集成与工程应用”研究针对国内在役循环流化床锅炉存在的突出问题，研究开发了循环流化床锅炉节能环保一体化关键技术，提出了节能环保一体化技术路线，从循环流态化机理入手，改善了炉内炉外循环和燃烧组织，提高了循环流化床锅炉运行的经济性、环保性和可靠性，低成本实现了超低排放，获得北京市科学技术奖二等奖。
项目围绕循环流化床锅炉节能环保关键技术研发、工艺优化和核心部件设计，完成了技术在不同类型锅炉的验证，相比传统技术路线节省投资40％以上，节约运行费用30％以上。
循环流化床锅炉关键技术
研发集成与工程应用+项目成果
主要成果
1.开发了带有双偏心中心筒的高效旋风分离器，提高了细微颗粒的捕集能力；
2.开发了等效分离技术和补偿布风技术，改善了燃烧均匀性；
3.开发了全负荷低氮燃烧优化技术，减少NOx原始生成；
4.建立了多因素预测模型，编制了设计软件和关键部件型谱；
5.建立了关键参数辨识数据库。
项目团队
项目成果先后在中电投山西铝业、华能苏州热电、宁夏宝丰能源、洛阳阳光热电等项目推广应用25台，签订合同总额超过1亿元。项目取得的研究成果适用性广、竞争力强，在国内居于领先地位，考虑到我国目前在役循环流化床机组装机容量已达1.2亿千瓦，因此本项目研究成果可为电力行业技术创新和可持续发展发挥重要作用。
大容量柔性直流输电成套设计
关键技术研发及示范应用
近年来，随着城市电网供电质量要求以及可再生能源并网需求的提高，我国亟需掌握柔性直流输电技术，以发挥其特有优势，实现大规模清洁能源外送，并满足城市电网供电能力及供电可靠性的更高要求。在这样的背景下，国网北京经济技术研究院自主立项开展柔性直流关键技术及成套设计平台技术攻关，并依托我国第一批示范建设的柔直工程开展应用。项目取得一系列技术创新和突破，获得北京市科学技术奖三等奖。
国家电网柔直工程
该成果属于新能源及节能技术领域。柔性直流输电技术因其独有的技术优势，特别适用于可再生能源并网、分布式发电并网、城市电网供电、孤岛供电等领域。
主要成果
1.创建柔直系统主回路算法体系，首次编制完成柔直主回路计算等专用软件，建成国内首个具有完全自主知识产权的柔直成套设计平台；
2.提出柔直真双极主接线方案，并在厦门工程中示范应用；
3.建成RT-lab大规模分布式实时仿真系统，实现控制保护系统的仿真和连调。
厦门柔性直流输电工程
成果已在世界首个5端柔直示范工程（舟山工程）和世界最大容量的真双极柔直示范工程（厦门工程）顺利投运，标志着我国已打破外方技术垄断，完全掌握柔直成套设计核心技术。
柔直工程设备国产化，每个工程可节约设备进口费用约8.5亿元，经济效益巨大。同时，成果已应用于在建的世界首个柔直环网示范工程（张北工程），实现张家口地区可再生能源的高效送出，3000MW的清洁电力直供北京西北部电网，有效解决北京燃气电厂替代问题，改善环境质量，促进北京的城市绿色发展。
先进发电过程清洁高效控制与集成优化研究
清洁高效发电是应对当前能源危机及环境污染问题的有效途径。能量的高效转化与低碳运行是清洁高效发电过程中的重点和难点。由华北电力大学开展的“先进发电过程清洁高效控制与集成优化研究”项目围绕上述问题，在发电系统集成、动态特性分析、先进控制、运行优化等方面取得了系统性、原创性的理论成果，部分成果在清洁高效发电领域得到推广应用，获得北京市科学技术奖三等奖。
成果属于新能源与节能技术领域，主要的发现点有：
1.创新了大型燃煤发电机组的降耗时空效应理论，提出了火电厂烟气余热利用系统集成原则与广义能耗评价指标体系，构建了电厂余热利用与深度节能的理论框架。形成能源综合+梯级+深度利用新模式。
2.定义了用户冷热电负荷空间的概念，解决了用户冷热电负荷在多随机因素影响下的确定性描述难题，提出了适应多种冷热电联供系统结构的多目标运行优化策略。
3.首次建立了以机理分析为基础的、面向控制的有机朗肯循环余热发电过程模型，提出余热发电过程多变量控制策略。
4.定义了发电系统非线性度的概念，提出了满足燃煤机组发电速率约束的负荷频率控制策略。
本项目研究成果得到国内外知名学者的广泛关注，促进了清洁高效发电的源头创新，对我国清洁高效发电系统的自主开发起到了重要的推动作用。除理论研究成果外，部分专利获得了转化与应用，项目研究获得英国皇家学会牛顿基金资助。
