能源與環(huán)保

能源與環(huán)保

“華龍一號(hào)”全球首堆示范工程順利實(shí)現(xiàn)穹頂?shù)跹b

2017年5月25日17時(shí)58分，中國(guó)核工業(yè)建設(shè)集團(tuán)公司承建的“華龍一號(hào)”全球首堆示范工程福清核電5號(hào)機(jī)組順利實(shí)現(xiàn)穹頂?shù)跹b。這標(biāo)志著“華龍一號(hào)”首堆示范工程從土建施工階段全面轉(zhuǎn)入設(shè)備安裝階段，也標(biāo)志著中國(guó)核建已全面掌握了“華龍一號(hào)”三代核電土建核心建造技術(shù)。

福清核電5號(hào)機(jī)組穹頂由146塊約6mm厚的鋼板焊接而成，直徑為46.8m、高達(dá)23.4m、吊裝重量達(dá)510t，是我國(guó)核電堆型中輪廓尺寸最大、薄壁結(jié)構(gòu)質(zhì)量最重的鋼結(jié)構(gòu)穹頂。在3200t履帶式吊車起鉤、變幅、轉(zhuǎn)臂、變幅、落鉤等一系列高精度動(dòng)作完成后，穹頂平穩(wěn)就位，穹頂?shù)跹b任務(wù)圓滿完成。

自清核電5號(hào)機(jī)組于2015年5月開(kāi)工以來(lái)，中國(guó)核建順利完成了鋼襯里模塊化吊裝、穹頂制作、牛腿安裝、內(nèi)層安全殼和內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工，以及穹頂?shù)跹b等重大任務(wù)。目前，中國(guó)核建承擔(dān)著“華龍一號(hào)”國(guó)內(nèi)外4臺(tái)示范工程的建造任務(wù)，各關(guān)鍵工程節(jié)點(diǎn)均按期或提前實(shí)現(xiàn)，是全球唯一按照進(jìn)度計(jì)劃建設(shè)的三代壓水堆核電工程。 (中核建)

中科院發(fā)現(xiàn)二氧化碳高效轉(zhuǎn)化新過(guò)程

中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)了二氧化碳高效轉(zhuǎn)化的新過(guò)程，通過(guò)設(shè)計(jì)一種新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能復(fù)合催化劑，首次實(shí)現(xiàn)了CO2直接加氫制取高辛烷值汽油。

研究人員創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)了一種高效、穩(wěn)定的多功能復(fù)合催化劑，通過(guò)多活性位的協(xié)同催化作用，在接近工業(yè)生產(chǎn)的條件下，實(shí)現(xiàn)了烴類產(chǎn)物中汽油餾分烴的選擇性達(dá)到78%。而且，汽油餾分主要為高辛烷值的異構(gòu)烷烴和芳烴，基本滿足國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)對(duì)苯、芳烴和烯烴的組成要求。該催化劑還可連續(xù)穩(wěn)定應(yīng)用1000h以上，具有較大的應(yīng)用潛力。與傳統(tǒng)催化劑不同，該催化劑包含F(xiàn)e3O4、Fe5C2和酸性位等3種相互兼容、相互補(bǔ)充的活性位。CO2分子借助于這種三組分活性位實(shí)現(xiàn)了“三步跳”的串聯(lián)轉(zhuǎn)化：CO2首先在Fe3O4活性位上經(jīng)逆水氣變換反應(yīng)還原為CO；生成的CO在Fe5C2活性位上發(fā)生費(fèi)托合成反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為α-烯烴；隨后，該烯烴中間物遷移到分子篩上的酸性位上，高選擇性地生成汽油餾分烴。

該項(xiàng)新技術(shù)不僅為CO2加氫制液體燃料的研究拓展了新思路，也為間歇性可再生能源（風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能等）的利用開(kāi)辟了新途徑，除可減少CO2排放之外，還具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 (科 苑)

青海研制成功“光伏電站現(xiàn)場(chǎng)組件標(biāo)態(tài)檢測(cè)移動(dòng)平臺(tái)”

青海省研制的具有國(guó)際領(lǐng)先水平的“電站現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的太陽(yáng)能電池組件移動(dòng)測(cè)試平臺(tái)”成功運(yùn)行。該移動(dòng)測(cè)試平臺(tái)可在光伏電站現(xiàn)場(chǎng)快速提供高精度的太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)室權(quán)威檢測(cè)結(jié)果，從而有效地提高光伏電站的發(fā)電量，增加電站收益，延長(zhǎng)電站壽命。

在青海省人力資源和社會(huì)保障廳、外國(guó)專家局的支持下，青海天創(chuàng)新能源科技有限公司積極引進(jìn)德國(guó)、美國(guó)等國(guó)家的專家參與光伏發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)組件標(biāo)態(tài)檢測(cè)車研發(fā)工作，通過(guò)共同開(kāi)發(fā)，研制出了標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試狀態(tài)下3A級(jí)太陽(yáng)能電池組件功率移動(dòng)測(cè)試平臺(tái)，并制定了檢測(cè)方法，使青海省在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模光伏電站核心設(shè)備快速、精確檢測(cè)，并為正在開(kāi)發(fā)中的“在線式光伏電站本體電性能現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)”確定了技術(shù)方案、各測(cè)試單元和組成設(shè)備的參數(shù)，以及電站現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)分析方法、分析模型、質(zhì)量評(píng)估體系的硬件、軟件工具，建設(shè)了大數(shù)據(jù)分析軟件架構(gòu)，開(kāi)發(fā)了部分軟件功能。

此外，青海省正在執(zhí)行并起草“光伏電站綜合性能、關(guān)鍵部件和環(huán)節(jié)技術(shù)要求的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法”、“晶體硅太陽(yáng)能電池組件隱性缺陷電站現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)及方法”等地方標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃。(QH.0524)

歐洲完成首個(gè)國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆磁體

目前世界上最強(qiáng)大的超導(dǎo)磁鐵——國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）18個(gè)環(huán)向磁場(chǎng)線圈中的首個(gè)線圈在意大利拉斯佩齊亞問(wèn)世。這標(biāo)志著“人造太陽(yáng)”——ITER項(xiàng)目取得了重大成果。

據(jù)介紹，首個(gè)環(huán)向磁場(chǎng)線圈寬14m，高9m，重110t，是ITER的核心裝置之一。該環(huán)向磁場(chǎng)線圈可產(chǎn)生一個(gè)巨大的磁場(chǎng)，能夠在1.5×108℃時(shí)產(chǎn)生核聚變反應(yīng)。當(dāng)電流達(dá)到68kA時(shí)，將產(chǎn)生11.8T的磁場(chǎng)，比地球磁場(chǎng)強(qiáng)約100萬(wàn)倍。這18個(gè)環(huán)向磁場(chǎng)圈將以產(chǎn)生的巨大磁場(chǎng)壓縮等離子，并提高其密度，從而為啟動(dòng)核聚變創(chuàng)造必要條件。

目前，ITER 18個(gè)環(huán)向磁場(chǎng)線圈中的9個(gè)線圈和1個(gè)備件正在歐洲制造，另外9個(gè)線圈正在日本制造。 (核信院)

我國(guó)創(chuàng)新光能利用方法 大幅提升光伏電池發(fā)電量

珠海新概念航空航天器有限公司的研究人員首創(chuàng)了光能利用新方法，開(kāi)發(fā)出了超鏡電工業(yè)產(chǎn)品，并完成了實(shí)驗(yàn)室和戶外自然環(huán)境持續(xù)應(yīng)用測(cè)試認(rèn)證，可使普通晶硅光伏電池的發(fā)電量提升4～5倍，并大幅減少光伏電池用量，降低光伏發(fā)電成本，減少碳排放，提高光伏產(chǎn)業(yè)的綜合環(huán)保效益。

超鏡電工業(yè)產(chǎn)品能夠主動(dòng)遠(yuǎn)程獲取和集成光能，并以數(shù)倍輻照度輸出，改變現(xiàn)有光伏發(fā)電被動(dòng)接受光能的方式，實(shí)現(xiàn)提高光能密度但不增加溫度的工業(yè)效果，解決了高倍或低倍聚光光伏的增溫難題；通過(guò)主動(dòng)獲取光能，以數(shù)倍級(jí)的高效提高電池單位面積的發(fā)電量，實(shí)現(xiàn)低成本高效光能發(fā)電，在相同光照和環(huán)境條件下使相同面積的光伏電池的發(fā)電量提升4～5倍。 (經(jīng) 濟(jì))

青海太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)能技術(shù)取得新突破

在青海省重大科技專項(xiàng)“太陽(yáng)能熱發(fā)電中高溫蓄熱技術(shù)及裝備開(kāi)發(fā)”和“兆瓦級(jí)太陽(yáng)能熱發(fā)電吸熱器關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目的支持下，青海省研究人員攻克了太陽(yáng)能熱發(fā)電中高溫蓄熱技術(shù)及裝備研制技術(shù)，打造出了我國(guó)首座具備熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的太陽(yáng)能熱發(fā)電站。

據(jù)了解，青海省研究人員與省外科研團(tuán)隊(duì)協(xié)同攻關(guān)，攻克了太陽(yáng)能熱發(fā)電中高溫蓄熱技術(shù)及裝備研制技術(shù)，并在德令哈10MW塔式光熱發(fā)電站的基礎(chǔ)上，成功研制出了塔式光熱熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)，有效儲(chǔ)熱時(shí)間達(dá)到2h以上，24h內(nèi)熔鹽罐降溫不超過(guò)10℃，實(shí)現(xiàn)了單套總?cè)萘?MWh中高溫熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的正常運(yùn)行，成為我國(guó)首座具備熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的太陽(yáng)能熱發(fā)電站。

該項(xiàng)目的實(shí)施標(biāo)志著我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的塔式光熱儲(chǔ)能系統(tǒng)研制實(shí)現(xiàn)了新突破，對(duì)今后青海省及周邊地區(qū)的太陽(yáng)能熱發(fā)電大規(guī)模推廣具有示范借鑒意義。 (青海省)

俄羅斯制造出Brest-OD-300反應(yīng)堆燃料裝置

俄羅斯國(guó)家原子能公司的研究人員為Brest-OD-300閉式循環(huán)鉛冷快堆制造了一款專用于焚燒鈾-钚混合氮化物燃料芯塊的燃料裝置。

據(jù)悉，Brest-OD-300是快中子增殖堆，可燃燒部分由乏核燃料生成的鈾-钚混合物，因此，其可在閉式循環(huán)中運(yùn)行，使易裂變材料無(wú)害化，或利用其它反應(yīng)堆的放射性廢物。此外，其以鉛作為冷卻劑，與傳統(tǒng)的壓水堆或鈉冷堆堆芯相比，鉛沸點(diǎn)高，幾乎不可能產(chǎn)生壓力爆炸，且在安全殼破損的情況下不會(huì)與水或空氣發(fā)生明顯反應(yīng)，非能動(dòng)安全性顯著提高。用鈾-钚混合氮化物替代傳統(tǒng)氧化物是該型反應(yīng)堆的另一項(xiàng)創(chuàng)新，其可裂變密度、導(dǎo)熱性和熔融溫度等特性優(yōu)異，且不易發(fā)生膨脹和變形，使燃料棒能夠安全地燃燒更長(zhǎng)時(shí)間。

該燃料裝置由6個(gè)全自動(dòng)高溫抗輻射熔爐組成，已成功進(jìn)行了試驗(yàn)，準(zhǔn)備運(yùn)往托木斯克地區(qū)建造Brest-OD-300實(shí)驗(yàn)堆的場(chǎng)址。 (核信院)

澳大利亞通過(guò)“人工風(fēng)洞”利用海浪發(fā)電

澳大利亞Wave Swell能源公司研發(fā)出一種類似于“人工風(fēng)洞”的新型海浪發(fā)電裝置，可獲取海浪能源發(fā)電。

據(jù)悉，該裝置主要由建設(shè)在海邊的混凝土柱狀結(jié)構(gòu)組成。該柱狀結(jié)構(gòu)體長(zhǎng)度和寬度約為20m，垂直高度為18m，水面以上的可利用垂直高度達(dá)8m，水下無(wú)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，類似于一個(gè)“人造風(fēng)洞”，其開(kāi)口位于水下并朝下，頂部可由閥門和渦輪機(jī)密封或開(kāi)啟。當(dāng)海浪通過(guò)結(jié)構(gòu)體時(shí)，水流就會(huì)涌進(jìn)這個(gè)洞穴，內(nèi)部的水面升起，取代水面上部的空氣，空氣經(jīng)由一系列閥門排出。當(dāng)水面下降時(shí)，閥門關(guān)閉造成腔體內(nèi)部真空，然后就會(huì)由于負(fù)壓將空氣抽回腔體內(nèi)，這種海浪的對(duì)流進(jìn)出即可驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)產(chǎn)生電力。該裝置的峰值輸出功率可達(dá)1MW，平均輸出功率約為470kW，其峰值平均功率比可達(dá)47%，而其它風(fēng)電或者海浪發(fā)電方式的峰值平均功率比一般在30%左右。

據(jù)稱，該裝置的發(fā)電成本能夠達(dá)到0.07美元/kWh，接近于傳統(tǒng)火力發(fā)電成本。目前，該裝置已成功為澳大利亞國(guó)王島提供了電能，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)島嶼100%采用綠色可再生能源。 (W.CB)

我國(guó)首次海域“可燃冰”試采成功

由國(guó)土資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局組織實(shí)施的我國(guó)海域天然氣水合物試采工作在南海神狐海域?qū)崿F(xiàn)連續(xù)8天穩(wěn)定產(chǎn)氣，試采工作取得圓滿成功，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)天然氣水合物開(kāi)發(fā)的歷史性突破。

天然氣水合物是由天然氣和水在高壓低溫狀態(tài)下形成的固體結(jié)晶物質(zhì)，純凈的天然氣水合物呈白色，形似冰雪，能夠被直接點(diǎn)燃，故也被稱為“可燃冰”。據(jù)介紹，自2017年5月10日起，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局從我國(guó)南海神狐海域水深1266m海底以下203m～277m的天然氣水合物礦藏中開(kāi)采出天然氣。經(jīng)試氣點(diǎn)火，已連續(xù)產(chǎn)氣8天，最高產(chǎn)量35000m3／天，平均日產(chǎn)量超過(guò)16000m3，累計(jì)產(chǎn)氣超過(guò)120000m3，天然氣產(chǎn)量穩(wěn)定，甲烷含量最高達(dá)99.5%，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定目標(biāo)。

據(jù)稱，此次試采成功是我國(guó)首次、也是世界首次成功實(shí)現(xiàn)資源量占全球90%以上、開(kāi)發(fā)難度最大的泥質(zhì)粉砂型天然氣水合物的安全可控開(kāi)采，為實(shí)現(xiàn)天然氣水合物的商業(yè)性開(kāi)發(fā)利用提供了技術(shù)儲(chǔ)備，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，打破了我國(guó)在能源勘查開(kāi)發(fā)領(lǐng)域長(zhǎng)期跟跑的局面，取得了理論、技術(shù)、工程和裝備的完全自主創(chuàng)新成果，實(shí)現(xiàn)了在這一領(lǐng)域由“跟跑”到“領(lǐng)跑”的歷史性跨越，對(duì)保障國(guó)家能源安全、推動(dòng)綠色發(fā)展、建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)具有重要而深遠(yuǎn)的影響。 (新華社)

天合光能IBC電池效率超過(guò)24%

常州天合光能有限公司光伏科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的大面積6英寸全背電極太陽(yáng)電池（IBC）效率超過(guò)24%，達(dá)到24.13%，開(kāi)路電壓超過(guò)700mV，標(biāo)志著天合光能高效電池的研發(fā)達(dá)到了新的里程碑，使世界領(lǐng)先水平的IBC電池產(chǎn)品向產(chǎn)業(yè)化又邁進(jìn)了一步。

據(jù)介紹，與傳統(tǒng)電池相比，IBC電池的正負(fù)極柵線均位于電池背面，無(wú)需考慮金屬區(qū)的遮擋損失，發(fā)射結(jié)設(shè)計(jì)自由度更大，但隨著電池轉(zhuǎn)換效率的提高，載流子注入濃度越來(lái)越高，電池內(nèi)部各區(qū)域的復(fù)合損失都發(fā)生了顯著變化，因此，需要結(jié)合制備工藝，在復(fù)合損失和光學(xué)損失間尋找最佳平衡點(diǎn)。

天合光能的研究人員在取得IBC電池最高23.5%、平均23%效率的基礎(chǔ)上，解決了金屬接觸區(qū)復(fù)合的問(wèn)題，并基于普通發(fā)射極及背面鈍化電池技術(shù)（PERC）生產(chǎn)線設(shè)備的工藝路線，對(duì)背面圖形進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了電池效率。據(jù)悉，這是國(guó)內(nèi)首個(gè)自主研發(fā)的在6英寸全面積上轉(zhuǎn)換效率超過(guò)24%的晶體硅太陽(yáng)電池，將對(duì)晶硅高效太陽(yáng)電池的產(chǎn)業(yè)化起到積極的推動(dòng)作用，在太陽(yáng)能汽車、太陽(yáng)能飛機(jī)等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。 (XF.0509)