第一篇:兰州大成科技攻克聚光太阳能技术难题打破国外垄断
兰州大成科技攻克聚光太阳能技术难题打破国外垄断
2011年05月30日09:46来源:人民网-甘肃频道手机看新闻
人民网兰州5月29日电(记者 朱师良)29日,兰州大成科技股份有限公司在第四届中国西北国际新能源装备制造业博览会上发布了四项聚光太阳能技术与产品。
此次兰州大成科技股份有限公司发布的聚光太阳能技术与产品是:太阳能中高温真空集热管——“大成管”系列产品;槽式太阳能集热系统;线性菲涅尔太阳能集热系统;聚光光伏(CPV)电热联产系统——“大成能源树”系列产品。
这四项技术与产品均为兰州大成科技股份公司自主创新研发,整体技术达到国际先进水平,其中发布的太阳能真空集热管是槽式、线性菲涅尔太阳能集热系统的核心部件,是制约我国发展太阳能中高温聚光集热及光热发电的关键性技术其性能直接决定整个系统的集热效率,同时也打破了由德国和以色列两国垄断的市场格局。
此次发布的槽式太阳能集热系统是将多个线性抛物面聚光器经过串并联的排列,汇聚太阳直射光,加热真空集热管中的工质,产生中高温蒸汽。发布的线性菲涅尔太阳能集热系统是利用“线性菲涅尔”一次反射聚光器阵列把太阳光反射到二次双抛物面反射镜(CPC),再汇聚到真空集热管,加热工质,产生中高温蒸汽;该系统可用于太阳能光热发电、太阳能与传统化石能源耦合发电、太阳能与生物质能耦合发电。这两套系统可以广泛地应用于建筑采暖、太阳能空调、纺织、印染、造纸、烟草、海水淡化、食品加工等需要蒸汽热能的工业和民生领域。
发布的聚光光伏(CPV)电热联产系统——“大成能源树”系列产品,大成能源树是在1个塔杆(树干)上,安装多个500~1000倍碟式聚光镜(树叶),在聚光镜焦斑处安装第三代太阳能光伏电池片,完成高倍聚光发电(CPV)和高倍聚光集热(CSP),利用双轴高精度自动跟踪太阳技术,达到了整棵“树”以树干为基准的“向日树”功能,获得了最优的光电、光热转换效能,实现了单“树”同时输出电能和热能的目标。
兰州大成科技股份有限公司聚光太阳能技术的先进性与产品的品质源于自主创新的厚积薄发和公司致力于科技强国、绿色发展的社会责任。公司立足自主创新,突出甘肃创造,在与兰州交通大学共建的国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心、光电技术与智能控制教育部重点实验室、甘肃省聚光太阳能工程研究中心、甘肃省国际太阳能利用技术中心和企业技术中心综合平台上专注于聚光太阳能技术领域,掌握了一批核心技术,已成为聚光太阳能集热、聚光太阳能集热发电系统的关键件制造商和成套系统解决方案提供商。
(责任编辑:隋欣)
第二篇:打破国外技术垄断 提振中国制造信心
打破国外技术垄断 提振中国制造信心--神华宁煤400万吨煤制油国产化攻关纪实
作者:孙波 马俊 许晋豫
来源:海疆在线
发布时间:2016-11-11
[导读]它承载着我国煤炭清洁化利用和破解煤炭产能过剩困局的重任;承担着“后石油时代”为我国能源装备制造提供技术战略储备的使命。由于神华宁煤集团甘冒风险,坚持国产化、开放式创新,煤制油项目变成一个“国家示范型实验室”。
这是一个在荒漠上崛起的具有战略意义的世界级工程。
它承载着我国煤炭清洁化利用和破解煤炭产能过剩困局的重任;承担着“后石油时代”为我国能源装备制造提供技术战略储备的使命。
作为全球单套规模最大的神华宁煤集团400万吨煤制油项目,在实施过程中充分发挥“国家示范型实验室”作用,联合国内29家企业和科研院所攻关完成37项重大技术、装备及材料国产化任务,项目国产化率超过98%,打破了国外技术垄断,且多项指标居于世界领先水平。一批国内企业从此有实力与西门子、壳牌等世界级企业同台竞争。
联手攻关技术创新释放中国制造能量
入冬时节,走进煤制油项目建设区,现代化大企业特有的宏伟气势扑面而来:1.2万台大型设备比肩林立,一根根红色、黄色、蓝色、白色、绿色的管道和无数根传输电缆,如同企业身上的动脉、静脉和神经,把方圆5平方公里的企业联成了一个循环畅通、反应灵敏的“巨人”。上万名工人井然有序地忙碌着,为年内产出油品进行最后冲刺„„
“以前,煤化工核心技术被外国巨头垄断,我们与南非沙索尔公司就引进煤制油技术艰难地谈了10年,对方开出的条件愈发苛刻,引进技术之路走不通。”集团副总经理姚敏说,我国煤化工产业虽然发展迅猛,但是缺乏“中国制造”的坚强支撑,核心技术、高端装备依赖进口,而且付出了异常高昂的费用。
在此期间,国内的自主关键技术取得突破。中科合成油公司实现百万吨级工业化示范应用,打破了沙索尔公司的技术垄断,并在多项经济指标上超越前者。2013年,神华宁煤400万吨煤制油项目获得国家发改委核准,并承担重大技术、装备及材料自主国产化任务。
“国产化任务包括最核心的中科合成油费托合成及油品加工成套技术、日投煤量2200吨干煤粉气化技术、10万标方级大型空分成套技术、丙烯制冷系统压缩机以及特种工艺流程泵、重大阀门和材料国产化。”神华宁煤煤制油项目建设指挥部总指挥蔡力宏说,引进国外技术风险低但代价大,且受人制约,国内企业联合攻关成为必然选择。
由于神华宁煤集团甘冒风险,坚持国产化、开放式创新,煤制油项目变成一个“国家示范型实验室”。结果表明,一批国内企业在与欧美日制造业巨头的竞争中“逆袭”。
苏州安特威阀门公司根据干煤粉装置特殊需求,研发出全球第一台双盘阀,使用寿命是德国产品的一倍以上,在市场上一举成名。
杭州杭氧公司研发的10万空分设备,1小时生产氧气可充满14个北京“水立方”,是全球最大的单机容量制氧设备,该公司一跃成为世界空分强企。
煤制油核心装置费托反应器用钢要求高,全球没有达到标准的材料,日本钢铁公司参加招标时要求降低技术指标,但河钢集团舞阳钢铁公司攻关研制的产品质量超越了国外钢企。神华宁煤集团自主研发的“神宁炉”能“通吃”各种煤炭,解决了西门子气化炉只能吃“精煤”的缺陷,为劣质煤清洁利用提供了途径,后者在我国煤气化市场失去竞争力。
煤制油项目国产化,使我国发展大型煤化工摆脱了国外垄断。“我们不掌握的技术,外企开价畸高或封锁,一旦我们掌握,价格马上就断崖式下跌。煤制油项目虽然投资500多亿元,但取得的核心技术是花多少钱也得不到的。”神华宁煤集团党委书记张作理深有感触地说。
自主国产化技术助力“中国制造”走出去
煤制油国产化任务的实施,带动了国内相关装备制造业发展,终结了“洋货”暴利,为建设大型煤化工项目降低了成本。
“项目国产化率超过了国家要求,按工艺技术、装备台套数统计国产化率达98.5%,按投资额统计则达到92%以上。原计划投资550亿元,现在预计投资500亿元左右,减降成本10%,根源在于核心技术实现国产化。”神华宁煤集团董事长邵俊杰说。
内蒙古北方重工集团承担“超级P91”高端钢管技术攻关。该公司副总经理高文海说:“原来P91钢管从美、德、日进口,每吨15万元,1年多才能交货。自从北方重工供货,P91钢管价格下降了70%,交货期仅90天。”
这样的例子在煤制油项目中比比皆是,国产技术装备性价比大幅提升,节约了大量费用。
沈阳鼓风机集团10万空分用压缩机组研制成功后,与曼透平、西门子产品水平相当,后者主动将价格从每套1.7亿元下调到1.2亿元。宁夏吴忠仪表公司为煤制油气化装置提供的阀门,使用寿命延长五六倍,价格不到国外知名产品的一半,仅此一项节省10个亿„„ 不仅如此,一批国内企业在合力攻关过程中共同成长,与西门子、三菱重工、壳牌等同台竞技,打破对进口技术装备的“迷信”,使“中国制造”扬眉吐气。
山西潞安、内蒙古伊泰等企业相继采用中科合成油公司技术,同时中科合成油公司走出国门,在美国、澳大利亚、印度、南非、俄罗斯等国开拓市场。
杭氧公司以10万空分设备示范项目为契机,加大国外市场开拓力度,成功中标伊朗卡维、布什尔项目,市场占有率大幅提升。
依托煤制油项目的研发成果,河钢集团舞阳钢铁公司的钢板获得广泛认可,出口到中亚、中东地区,用中国钢板推动中国制造“走出去”。
河钢集团舞阳钢铁公司董事长邓建军、吴忠仪表公司总经理马玉山、杭氧公司总工程师周智勇等人告诉记者,煤制油项目国产化不仅向世界展示了中国装备制造企业在改革创新中的崭新面貌,还提振了未来发展的信心。
化解过剩产能加快产业升级
“煤炭开发、使用带来巨大环境压力,清洁化利用势在必行。而神华宁煤煤制油工艺技术比之前有了更大改进,油品质量更高。如果在大城市推广,有助于解决汽车尾气污染、雾霾治理难题。”
在煤制油厂区,蔡力宏拿起一瓶用中科合成油技术生产的清洁柴油介绍,根据2014年APEC会议期间北京环卫车辆试用此种柴油的情况来看,它具有超低硫、低芳烃、高十六烷值、低灰等优势,各种污染物排放明显降低,优于国V标准。
今年10月,神华宁煤集团400万吨煤制油已投料试车,年内将生产出油品。该项目年产合成油品405万吨,其中柴油273万吨,一旦投产,每年可就地转化煤炭2046万吨。
“煤制油消化的煤炭约占集团公司全年产量的三分之一,每吨煤发展煤制油的价值相当于原煤直销的7倍。如果我们坚持清洁能源发展战略,探索出一个科技含量高的深加工煤制油模式,煤炭产能过剩、盈利能力下滑的困局就有望解开。”张作理说。
第三篇:中国又一技术打破国外垄断,他为我国每年节约数亿元!独家专访蹇锡高院士
中国又一技术打破国外垄断,他为我国每年节约数亿元!|独家专访蹇锡高院士
【栏目介绍】国之栋梁,铸就大国之材!《大国之材》栏目聚焦材料界学术泰斗、行业领军人物,通过大型系列纪录片、系列丛书、视频访谈、媒体报道等多种形式,见证中国材料人奋勇拼搏、砥砺前行的成长轨迹,记录中国从材料大国向材料强国迈进的发展史。
《大国之材》分为《人物篇》、《企业篇》、《行业篇》等,包括《院长来了》、《对话》等子栏目,分别从不同视角记录充满智慧的材料人的故事。
“我们要走从实验室到工厂,从工厂到市场的科研路子,为振兴民族工业尽一份力。”近日,新材料在线®对中国高分子材料领域巨擘蹇锡高院士进行专访,让我们了解了他的科研思想与产业大格局。
新材料在线®独家专访蹇锡高院士
高性能工程塑料领域巨匠,为大国崛起筑基
人类文明的发展史,就是一部学习利用材料、制造材料、创新材料的历史。每一项新材料技术的应用,都将给社会生产和人类的生活带来巨大改变,把人类社会推向前进。
新材料作为国民经济先导性产业和高端制造及国防工业等关键保障,是各国战略竞争的焦点。作为我国七大战略性新兴产业之一,新材料是整个制造业转型升级的产业基础。
很多人形象得把材料科学称之为大国柱石。在大国崛起的历史进程中,那些为国筑基的科学家们,注定是这个时代最为耀眼也最为明亮的星辰,那是一个民族狂飙突进的标志。
“我们经常谈中国梦,我们国家要实现中国梦,要在新材料领域实现突破,高分子材料是其中非常重要的领域。”铿锵有力的话语透漏着蹇锡高院士对中国材料发展的坚定信念。
高分子材料作为三大基础材料之一,具备轻质、高强、耐腐蚀等特点,应用领域非常广泛,也是国防装备领域不可或缺的材料。
大连理工大学化工与环境生命学部
在高性能高分子材料领域,蹇锡高院士是具有划时代意义的代表性人物。蹇锡高院士与高分子材料结缘是在上世纪60年代,毕业于大连工学院高分子化工专业的蹇锡高当时科研方向是橡胶领域。1986年“863计划”开展以后,一些专家提出我们国家要发展先进技术,其中就提到了高性能高分子材料。“所以当时我出国学习时就有比较明确的指导思想,在国外也是跟着导师研究高性能高分子材料。”
1990年回国后,蹇锡高院士专注于对国民经济和国防建设具有重大影响的新型高性能工程塑料及其应用技术开发研究,先后主持并完成十多项国家重点科技攻关项目、“863”项目、国家重点军工配套项目、“973”项目、国家自然科学基金项目、科技部创新基金项目、火炬计划项目、振兴东北老工业基地高技术产业化示范工程项目及省、市重大科技攻关项目等。
几十年磨一剑,结出了累累硕果。蹇锡高院士带领团队埋头苦干,攻破一个又一个技术难题,实现一项又一项技术创新,成功研制结构全新的系列新型杂环高性能工程塑料。
新材料在线®独家专访蹇锡高院士
回忆当时的研发背景,蹇锡高院士表示,当年国家大力发展高科技,高速飞行器、运载火箭、高集成度的电子电气等工程技术的飞跃发展对高分子材料的耐热性等性能提出了越来越高的要求。“60年代到70年代,中国的高性能工程塑料还基本是一片空白状态,高性能工程塑料技术基本掌握在发达国家的手里。”
在众多奖项中,蹇锡高有两项成果十分耀眼:2003年,他带领团队以“含二氮杂萘酮联苯结构新型聚醚砜酮(PPESK)及其制备法”荣获国家技术发明奖二等奖;时隔8年,他们又以“杂萘联苯聚醚腈砜系列高性能树脂及其应用新技术”研究成果再度折桂,斩获2011年国家技术发明二等奖。蹇锡高院士团队已获得三十项发明专利,这些成果已广泛应用于航空航天、电子电气、石油化工、精密机械、车辆、舰船、能源、环保等领域。为中国的高性能高分子材料产业发展提供了重要的技术支撑。
走出实验室,走进工厂的产业大格局
因为蹇锡高院士团队等国内科研工作者的不懈努力,中国在高性能工程塑料领域向前迈进了一大步。蹇锡高院士的成就不仅仅在于发表多少学术论文,更重要的是,他将目光聚焦于助推产业发展的格局上。
据蹇锡高院士回忆,早在上世纪60年代至70年代,跨国公司垄断着高性能工程塑料技术,其中典型的品种是聚醚醚酮(PEEK),由英国ICI公司发明,其纯树脂可在240℃条件下长期使用,但室温下只溶于浓硫酸,因而存在合成条件比较苛刻,提纯困难,成本很高的问题,而且在某些应用领域也受到一定的限制。研发耐热等级更高又可溶解的新型高性能工程塑料成为材料科学界和工程界都亟待解决的问题之一。在国外学习期间,蹇锡高院士一直跟随导师在研发耐热等级更高又可溶解的新型高性能工程塑料,但很多新型结构的高性能聚合物虽然拥有非常好的物理性能,但其均停留在实验室阶段,没有实现工程化。
“料要成材,材要成器,器要好用。”路涌祥院士的至理名言一直被蹇锡高院士奉为珍宝。在他看来,科研人员要从实验室走向工厂,从工厂走向市场。实现耐高温、可溶解高性能工程塑料的规模化生产成为当时蹇锡高院士奋斗的目标。
回国后的蹇锡高院士带领团队从分子结构设计出发,研制成功结构全新、综合性能优异、耐高温可溶解的杂萘联苯型高性能工程塑料,解决了传统高性能工程塑料不能兼具耐高温可溶解的技术难题。同时,他带领团队从小试技术到中试技术,攻克了多项聚合的关键技术,蹇院士利用4年多工程设计积累的经验,自己设计合成工艺及其装备,全部合成均在常压下进行,且合成温度不超过200℃,最终产物经过水洗三遍即可达到工程材料的要求,且全过程的溶剂、催化剂等均回收循环利用,最终实现了低成本制备的工艺技术。
蹇锡高院士介绍,新型杂环高性能工程塑料从90年代就开始进行小试,并在2000年期间实现了年产100吨的中试放大装置,2005年实现年产500吨的装置,均是一次试车成功。
事实上,蹇锡高院士所筹谋的不仅仅是重大技术的突破,更是从产业出发,为国内材料工业的发展开辟崭新的道路。蹇锡高院士经常对他团队成员说:“我们要走从实验室到工厂,从工厂到市场的科研路子,为振兴民族工业尽一份力。”在他这一思想的指导下,蹇锡高院士及其团队成员与国内多家企业合作创新,攻克企业生产难题,走出了一条“产学研”三位一体迅猛发展的崭新产业路径。
创新应用场景 新型杂环高性能工程塑料用途拓展
蹇院士说高性能工程塑料具有耐高温、高强度、高绝缘、耐辐照等优异综合性能,属于战略性新材料。新型杂环高性能系列树脂已经成功用于高性能热塑性树脂基复合材料、耐高温耐强腐蚀绝缘材料、耐高温涂料、耐高温高效功能膜(包括燃料电池质子交换膜、液流电池离子膜等)、电池材料、生物医疗材料等领域。
例如,蹇锡高院士团队成功开发的耐高温自润滑耐磨复合材料,其摩擦系数与PTFE相当,但磨损系数降低一个数量级,已应用于各种密封件、摩擦件,得到用户高度评价。可注射的短玻纤增强复合材料在150℃条件下的拉伸强度在105MPa以上,是同类PEEK复合材料的拉伸强度的1.5倍。以高性能杂萘联苯聚芳醚类树脂为基体原料研制成功的高性能耐辐照、耐高温绝缘漆、膜及涂料具有优异的综合性能,可在350℃条件下长期使用,可在500℃短期使用。
另外,蹇锡高院士团队以PPESK为膜材料开发的耐高温高效分离膜经中科院大化所膜技术国家工程研究中心测试,可广泛用于气体分离、工业废水处理等领域。以改性新型杂环高性能树脂为原材料开发的膜材料可用于燃料电池用质子、储能电池、海水淡化等领域。
新材料在线®独家专访蹇锡高院士
此外,蹇锡高院士还在积极探索新型杂环高性能工程塑料的创新应用领域,其中3D打印生物医疗是目前蹇锡高院士比较看好的领域之一。蹇锡高院士表示,相比于大多数昂贵的进口医用器材,新型杂环高性能工程塑料不仅价格更低,而且带有环酰胺结构的杂环,与人体相容性会更好,目前这一研究也已经得到证实。
“科研人员要向高端、关键新材料发展”
中国已经是材料大国,但还不是材料强国。
4月16日晚间,美国商务部宣布,因为中兴曾向美国官员作虚假陈述,将禁止中兴向美国企业购买敏感产品,禁令有效时间为7年,到2025年3月31日才能解除,这就也意味着7年内美企不能向中兴提供产品。
事实上,除了芯片外,中国在很多领域都受到关键材料的掣肘。
我国制造了电热水壶中99% 的设备和零部件,却就是无法制造自动跳闸断电的小小弹簧片,制造100把水壶,还不如英国制造一个小弹簧片的利润高。多年来我国制造业虽然发展迅速,目前大批核心关键材料仍需依赖进口,我国关键新材料自给率仅为14%。
“中兴事件给我们的启发就是我们核心的高端的关键材料,必须依靠自主研发,不能抱有侥幸心理。不仅要创新还要引领创新。”蹇锡高院士认为,中国未来材料发展,尤其是高分子材料领域,要不断突破尖端的,高水平研究。我们目前是材料的消费大国也是生产大国,但在高端新材料领域我们还处于比较落后。加速核心技术、关键材料、关键零部件的研发与制造已成为中国制造业发展的重中之重。
研发没有尽头,蹇锡高院士笑称,他做了一辈子高性能工程塑料,但仍然还在前进的路上。据了解,蹇锡高院士团队目前正承担新的课题,不断探索及开发高分子材料新的神奇功能。
不居功,不自傲。半生为国筹谋,立志为国筑基,蹇锡高院士以一位材料科学家的智慧与格局,为中国材料产业与制造业的发展探索前进的路径。他用自己的执着和热血,把一个科研人的忠贞爱国,表现得淋漓尽致。
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