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国家能源水能高效利用与大坝安全技术研发中心
2016年06月06日
 
  

  由中国澳门银河娱乐集团清洁能源技术研究院有限公司、中国水利水电科学研究院、澳门银河娱乐澜沧江水电有限公司联合申请的“国家能源水能高效利用与大坝安全技术研发中心”于2011年9月28日获得国家能源局正式批准,成为国家能源局设立的第三批国家能源研发中心之一。研发中心建设期3年(2011-2013年)。

  国家能源水能高效利用与大坝安全技术研发中心将建设25个研究室(实验室)和3个示范基地,重点开展大坝安全、水电机组与自动化、水能资源高效利用、水电工程生态环境保护等领域的关键技术研发,为提升水电建设、运行安全以及水能资源高效持续利用提供技术支持,为水电行业的技术发展培养人才,为国家相关部门、水电行业及工程业主提供决策支持和技术服务。主要任务包括:

  (1)面向国家需求,为解决制约水电开发的瓶颈技术问题,解决影响水电安全的重大关键技术问题,实现水能资源高效持续利用,研发共性支持技术,为促进国家能源结构优化、温室气体减排战略的实现提供技术支持。

  (2)面向行业、生产一线需求,以澜沧江流域水电开发为基地,以促进我国西南水电能源基地开发利用为目标,在高坝安全(强震高烈度、高边坡、高水头大流量、高地应力、高坝)技术、无人少人区水电站自动化技术、生态友好的水电开发利用技术、梯级水电站高效和谐运行理论技术等领域开展研发,推进行业技术进步。

  (3)面向水电科技创新能力与技术应用的提升,强化水电科技核心技术的研发,加强学科交叉,促进科技成果的集成创新,形成具有核心竞争力的科技成果;推动新技术的推广应用,建立适合生产需求的完善的技术标准体系。

  (4)面向水电科技研发人才培养,形成水电研发的人才基地。创新人才成才环境,为水电行业的技术发展培养人才。

  根据我国水电发展规划,紧密结合水利水电工程迫切需要解决的重大技术问题,国家能源水能高效利用与大坝安全技术研发中心的重点研究方向包括:

  (1)大坝安全技术

        大坝抗震技术

  对高坝工程所面临的抗震安全评价问题开展全方位的理论分析方法研究和抗震安全技术开发,解决高坝工程抗震安全关键技术难题,为解决重大水电工程和设备的抗震问题提供理论指导、试验依据和工程措施。

  大坝混凝土材料关键技术

  重点开展高坝材料关键技术大坝混凝土的真实特性研究和模型构建,大坝混凝土全生命周期耐久性设计和合理使用年限预测,大坝混凝土全过程质量控制和性态识别,适用于特殊及恶劣环境的大坝混凝土配制、施工及防护,大坝混凝土材料的改性优化和高性能化等技术的研究。

  混凝土坝结构技术

  重点开展高混凝土坝工作性态仿真与安全评估、混凝土温控防裂、混凝土坝监测和监控、混凝土结构健康诊断与修补加固等关键技术的研究。

  土石坝建设、安全及监测技术

  重点研究300m级高土石坝筑坝材料的应力应变和强度特性、长期变形特性以及复杂环境条件下黄土、冻土和膨胀土等特殊土的强度变形特性与分析方法,开展高土石坝抗震理论与减灾对策、深厚覆盖层工程特性及筑坝关键技术、高土石坝渗流特性与渗流控制技术以及高土石坝建设与运行安全保障技术研究,加强和推进高边坡稳定性分析与加固技术、深埋长隧洞地质灾害预报技术、土工离心模型试验技术、土工合成材料工程特性及应用技术、爆破和工程防护安全技术研究。开展高土石围堰安全及防渗施工关键技术和高土石坝地基处理关键技术研究。开展高土石坝安全监测关键技术、高土石坝安全运行评价预警体系、高土石坝检测诊断技术研究。

  大坝枢纽布置与泄洪安全关键技术

  重点开展高流速泄水建筑物掺气保护技术、非碰撞出流与水垫塘结合的高效消能技术、安全可靠底流消能技术、新型内消能技术泄洪雾化预报技术、泄洪安全评价技术等方面的研究。

  (2)水电机组与自动化

  水电设备状态监测与诊断检修关键技术

  开展流域(或多流域)电站主设备集中状态监测与故障诊断、主设备运行状态特征参数的识别和提取等技术研究。研究并建立水电站主设备故障诊断专家系统;研究水电设备故障的演变规律,建立水电机组安全运行实时评估系统;基于状态监测和故障诊断技术的设备检维修决策系统的研发与应用。

  水电站安全运行关键技术

  开展大型机组运行稳定性和可靠性关键技术研究;水轮机空化空蚀和泥沙磨损机理研究、预估技术研究及防护技术研究;水电机组主要部件的刚强度、液固耦合计算分析;水电机组寿命预估与可靠性分析;抽水蓄能机组运行稳定性研究;机组安全运行合理保证值及评价标准研究;工程减振措施及抗疲劳破坏技术研究等,力争建立水电机组主要部件的寿命预估体系以及水电设备安全运行标准等。

  新型水力机械研发技术

  开展CFD技术与优化设计新技术研究;高效节能新型水力机械研发;环境友好(鱼类友好)新型水轮机技术研究,水轮机过机鱼伤亡试验及伤亡评定标准的研究。

  水电工程计算机监控与仿真技术

  开展大型水电工程监控系统平台研究与开发;大型梯级水电站远方集控与调控一体化技术研究;水电工程培训仿真技术研究;高精度卫星授时技术研究;单一电站及梯级电站自动控制技术研究;水电站智能控制与调度决策支持系统研究;物联网技术在水电工程运行管理中的应用研究,电站生产设备的信息采集与监控管理,水电站设备的信息采集等;海量历史数据管理、数据挖掘与分析技术研究;水电站信息统一平台与互联技术研究;水电站信息安全技术研究等。

  水轮机调速器新技术

  研究开发基于逻辑插装技术的新一代大型水轮机调速系统及其衍生产品,进一步提高水电站安全稳定运行水平;水轮机调速系统对电网安全稳定运行的影响与策略;调节系统先进控制规律及其软硬件平台集成;水轮机新型基础自动化元件的研究与开发。

  水情与环境自动监测与水库调度技术

  新型高性能低功耗水情与环境监测装置的研究;新型水情测报智能终端的研究与开发;现代通讯技术在水情与环境监测系统中的应用研究;水调自动化系统平台技术研究;复杂地形的流域洪水预报技术等;对于水库及流域水情信息的采集与监控;水库动态汛限水位控制策略研究。

  (3)水能资源高效利用

  水库泥沙淤积与调控关键技术

  开展水库泥沙淤积规律、水库长期使用理论研究,水库排沙技术、水库淤积形态和部位调控技术,水库泥沙淤积与运用方式优化技术,梯级水电站泥沙联合调度运用技术等,有效地减轻水库泥沙淤积,实现水库长期使用目标。

  水能规划与经济评价关键技术

  综合考虑流域多重因素,优选水库及电站特征参数、优化设计运行调度的有关约束阈值、水能高效利用的科学评价方法与技术等关键技术研发;电力系统能源结构研究,重点是研究安全稳定高效经济前提下抽水蓄能规模与其他能源规模及电网特点协调发展关系;大型抽水蓄能电站开发及降低成本的关键技术研发;抽水蓄能电站与常规水电站混合开发方式研究等;多种能源电力系统的成本及科学电价体系形成机制研究等。

  水电系统联合优化调度关键技术

  借助工程和技术手段,充分利用水雨工情信息,协调水电系统优化调度多目标之间的关系,合理安排水库、电站以及机组的运行方式,实现水资源和水能资源的高效利用。

  复杂水电系统动能经济关键技术

  围绕不确定市场环境下水电系统混沌特性及其竞争中的矛盾与冲突,重点攻关符合我国电力市场特点的水电系统报价理论与技术。

  数字水能模拟与调控关键技术

  以物联网等新兴产业技术为支撑,构建基于物联网技术的梯级水电站智能调控技术体系,研究集智能感知、数字仿真、诊断预警、调度处置及智能控制为一体的智能综合调控平台,研究保障梯级水电站运行安全的信息通信网络和信息系统的智能运维支撑技术,并建立相应的示范工程,实现各种安全数据实时、同化、存储、发布、预测预警、指挥信息的自动分发、报表生成,无线网及传感器探头、远程控制及展示等功能,为服务于梯级水电站安全高效运行提供强而有力的科技支撑。

  (4)生态环保技术

  流域生态安全的水能梯级开发规划技术

  重点研究和开发能保障流域生态安全的水电规划技术;研发与技术组装集成,提出基于生态保护的河段区划分级技术方法和标准;遴选满足流域生态安全的水电工程规划设计关键性控制指标,确定关键性指标的评估方法;通过典型流域生态环境信息平台,集成生态友好型梯级水电开发时空布局重大技术方法;构建水电工程规划生态保护集成技术体系,并初步形成主要的技术标准,为我国西南地区合理进行水电规划建设提供科学依据。

  生态水工技术

  重点研发大坝过鱼设施设计关键技术,对鱼道布置、鱼道结构等的合理性进行研究和总结,提出鱼道布置、鱼道结构、鱼道入口水流条件等大坝过鱼鱼道设计技术;开展通航设施过鱼技术研发,研究提高过鱼能力的枢纽优化调度技术方案。研究不同分层取水设施的技术特点、结构形式、安全性能、设计方法及适应条件;建立分层取水设施设计技术标准和不同水库分层取水设施联合调度运行技术准则。开展梯级水库下泄低温水的累积效应及电站分层取水设施优化运行研究。

  水能开发区珍稀生物保护技术

  以珍稀生物为对象,重点开展河流重要物种迁地保护和自然种群增殖恢复的关键技术研究与示范,研究保护物种的规模化繁育技术,以及鱼类增殖放流站规划设计技术标准与方法等。研究保护区典型鱼类产卵场、育幼场和越冬场的保护技术。研究生境替代河流可行性评估技术方法,以及生境替代河流规划设计技术。

  大型水电站库区生态保护技术

  重点开展消落带生态恢复等关键技术研发、集成与模式的试验示范,研究大型水利水电工程库区生态系统的保护与建设技术。研究库区富营养化防治技术及库区水华水动力调控技术,促进库区生态系统的良性循环与资源的永续利用,提升库区生态系统的服务功能与价值,支撑库区经济社会的可持续发展。

  国家能源水能高效利用与大坝安全技术研发中心在中国澳门银河娱乐集团清洁能源技术研究院有限公司设置分中心,现有科研技术人员20余名,其中骨干技术人员20名,硕士以上学历17名,研究员3名,高级工程师2名,国务院特殊政府津贴专家1人。国家能源水能高效利用与大坝安全技术研发中心邀请国内外具有影响力的水利水电行业专家组成技术专家委员会,对研发中心的工作进行顾问指导。

  

 
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