编者按
近日,2020年度自治区科学技术奖获奖项目公布,88项成果获得奖励,拟授奖项目累计新增产值303亿元,利润达115亿元——这是我区优化创新生态、激发创新活力的丰硕成果。
近年来,自治区扎实推进创新驱动战略,创新驱动政策体系不断完善,各类创新主体内生动力不断增强,支撑高质量发展的创新成果不断涌现,风生水起的创新生态初步形成。一大批企业加大科技研发、技术攻关,在创新领域取得突破;全社会创新创业生态持续优化,创新创业活力充分迸发,为全区经济社会高质量发展提供了科技助力和支撑。
本期我们选取了6项获得2020年度自治区科学技术奖的项目,挖掘报道项目背后的创新故事。
聚焦未来
让宁夏新能源产业更加清洁可持续
——“宁夏新能源高效消纳综合技术创新与实践”项目
宁夏大规模光伏电站。(图片由受访单位提供)
“为解决新能源高效消纳问题,我们团队开展产学研用联合攻关,形成了集理论、方法、装置和系统于一体,‘源-网-荷’协同的新能源并网安全和高效消纳综合技术体系,助力宁夏新能源产业快速高质量发展。”宁夏能源安全重点实验室主任丁茂生介绍。
什么是新能源高效消纳?
宁夏自2012年成为全国首个新能源综合示范区以来,以风电、光伏为主的新能源发展迅速。但新能源具有强不确定性、波动性以及弱支撑性、弱抗扰性特征,给电力系统电力电量平衡和安全运行带来巨大挑战,新能源高效消纳问题凸显。
2014年,宁夏新能源装机超过691万千瓦,首次出现弃风弃光问题。2015年新能源装机规模达到1128万千瓦时,首次超过平均用电负荷,新能源利用率下降至88.16%。2017年2月,宁夏被国家能源局列为风电开发建设红色预警区域。
为此,国网宁夏电力有限公司等单位实施了“宁夏新能源高效消纳综合技术创新与实践”项目,并针对宁夏新能源大规模、高比例、高密度快速发展所面临的高效消纳问题,通过高精度功率预测技术,将新能源功率预测精度大大提升;运用集控式新能源场站智能运维技术,将新能源发电设备可用率提高了5%以上,并提出了负荷需求侧响应技术。项目荣获自治区2020年度科学技术重大贡献奖。
在破解难题的同时,项目取得的成果令人瞩目:授权发明专利42项、软著12项;项目部分成果推广到全国1663个场站及20余个网省调,实现了新能源消纳技术的示范引领。截至目前,宁夏新能源装机比例由16%增至47%,弃电率由15%降至3%以下;项目直接经济效益68亿元,间接经济效益超275亿元,减排二氧化碳756万吨,经济社会效益显著,为自治区新能源产业高质量发展作出了重大贡献。(记者 杨杰)
攻坚克难
筑起黄河宁夏段防洪减灾安全网
——“黄河宁夏段防洪减灾工程方案优化与智能监管关键技术”项目
黄河吴忠梅家湾险工段。
黄河宁夏段全长397公里,宁夏依黄河而发展,靠黄河而兴盛,堤防安全是确保黄河安澜的根本保障。
9月6日,记者在黄河吴忠梅家湾险工段看到,堤岸防护有的是使用网格状铁丝像一面墙一样笼罩着石块,有的是四脚体的混凝土构件,乍一看,以为是“兵马俑”。
“前者是格宾网砌护,是标准化的堤防砌护,后者对河堤应急抢险起到重要作用。”宁夏水旱灾害防御中心减灾科科长岳志春说,梅家湾险工段位于青铜峡水利枢纽下游10公里处,由于河道主流冲刷,形成较大弯道,河岸坍塌,滑坡严重,且河道高程比城区段高,是历史上老险工段。一旦洪水来袭堤坝决口,不但危及秦渠安全,而且洪水将会直入吴忠市城区。
针对黄河宁夏段防洪减灾亟待解决的关键技术难题,天津大学、宁夏水旱灾害防御中心、宁夏黄河整治工程指挥部办公室、吉康仪器股份有限公司,依托国家172项重大水利工程和国家重点地区洪水风险图编制等重大项目,采用理论分析、数值模拟、模型试验、人工智能等理论方法,建立了由1套体系、3种模式、5项关键技术构成的“1+3+5”防洪工程方案优化与智能监管创新技术体系,联合完成了“黄河宁夏段防洪减灾工程方案优化与智能监管关键技术”项目。
据介绍,项目取得多项国内首创成果,实现“水沙情势可感知、资源配置可模拟、工程运行可掌控、防洪调度可协同”。
据了解,该成果为2018年、2019年和2020年3次黄河大洪水平稳过境提供重要决策依据,为黄河宁夏段乃至全河段防洪工程方案设计与防汛指挥应急决策提供重要支撑,以信息化、智能化、专业化助推黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设。
该项目荣获2020年度自治区对外科学技术合作奖,成果授权专利22项,保障了沿黄14个市、县(区)防洪减灾安全。(记者 李志廷 文/图)
破解“密码”
让滩羊产业迈向高端优质
——“滩羊肉质提升及营养调控关键技术研究与集成示范”项目
吴忠市红寺堡区天源良种羊繁育养殖有限公司滩羊养殖基地。
“你看,脂肪均匀地分布在肌肉中,壮瘦相间像雪花一样,这就是雪花滩羊肉。”9月6日,在吴忠市红寺堡区天源良种羊繁育养殖有限公司,宁夏大学教授、博士生导师张桂杰高兴地向记者展示他和团队“十年磨一剑”培育出来的雪花滩羊肉。
雪花滩羊肉主要是根据滩羊脂肪和蛋白质的沉积规律,通过饲草料组成和功能性营养靶向调控改变肉质,听起来简单,实际培育起来非常难,需要不断试验和调整饲料配方,投入大量时间和精力。
2011年,张桂杰从中国农业大学博士毕业后,到宁夏大学工作。之后,他与吴忠市红寺堡区天源农牧业科技开发有限公司开展校企合作,针对宁夏滩羊母子一体化程度低、胴体过肥及肉质下降、营养代谢病高发等问题展开了技术攻关。张桂杰和团队率先运用母体效应理论,明确了滩羊妊娠期营养供给模式对母子一体化优质高效生产的调控作用,新生子代初生体重提高了12.6%,蛋白质沉积提高了15.1%。在此基础上,根据滩羊蛋白质和脂肪沉积规律,开展肉质提升靶向营养调控,提高滩羊日增重19.7%,增重耗料比下降8.6%,瘦肉率提升8.3%,尾脂占胴体比下降13.5%,滩羊肉肌内脂肪含量提高37.2%,大理石花纹特征明显。
近日公布的宁夏2020年度科学技术奖名单中,张桂杰团队的项目“滩羊肉质提升及营养调控关键技术研究与集成示范”荣获自治区科学技术进步二等奖。
“项目相关技术和成果推动了滩羊产业的高质量发展,经济社会生态效益显著。”张桂杰说,项目获新饲料产品2个,并已全部实现产业化,项目建立核心示范点6个,近3年新增销售收入8.7亿元,实现利润1.6亿元,培训技术骨干1700人次。(记者 李志廷 文/图)
开拓创新
让铸造产业更加尖端智能
——“铸造用工业级3DP打印设备研发及产业化应用”项目
在共享装备股份有限公司铸造3D打印成型智能工厂,3D打印设备正在进行铸件打印加工。
走进位于银川市西夏区的共享装备股份有限公司铸造3D打印成型智能工厂,形态各异的铸件在一台台智能设备的“雕琢”下,多则几天少则几小时便能完成铸件的制造。
“我们的铸造用工业级3DP打印设备攻克了铸造3D打印材料、设备、工艺、软件等技术难题,是铸造3D打印产业化应用的国内首创。”共享装备股份有限公司3D打印事业部总经理助理周志军介绍,公司研发设备的打印效率是国外同规格设备的3倍,取得国内外授权专利254项。
如今,3D打印技术早已被大众所熟知。而3DP打印作为3D打印技术在铸造领域的分支,目前在业内生产效率最高,成本相对较低,易于产业化推广。
攻克重大难题是科技进步的直接推力。2016年,为解决高复杂性黑色及铝合金铸件生产难题,在自治区科技厅支持下,共享装备股份有限公司联合西北工业大学,实施了重大科技项目“铸造用工业级3DP打印设备研发”,针对航空航天、汽车等领域核心零部件生产难题,聚焦3D打印技术原理开展研究及产业化应用,成功研制出具有自主知识产权的3D打印设备,改变了传统铸造业生产效率低、劳动环境差等现状,助推铸造业绿色智能转型。
经过几年科技攻关,项目研发出交错式、跟随式等打印方式的设备,实现不间断打印,解决了3D打印无法产业化推广应用的难题。同时,实现了铸造3D打印材料国产化替代,完全摆脱了依赖进口、受制于人的局面。
该项目获得2020年度自治区科学技术重大贡献奖,产品被纳入国家《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录》。项目累计研制出10款铸造用工业级3D打印设备,并全部实现产业化。
“截至2020年底,‘铸造用工业级3DP打印设备研发及产业化应用’项目共实现81台套设备的制造,成功应用于银川、烟台等4个智能工厂,经济社会效益显著。”周志军告诉记者,公司正在建设若干3D打印铸造智能工厂,践行“铸造3D打印、机器人等新技术+智能工厂”的转型路径,以绿色智能铸造为目标,助力我国铸造产业高质量发展。(记者 马越 文/图)
集成优化
让医疗资源更加普惠便捷
——“多院区线上线下一体化治理体系及医疗服务模式创新应用”项目
宁夏人民医院本部骨科与西夏分院骨科、宁南医院骨科联通,协作进行影像诊断,同时视频交流和标注。
“多院区线上线下一体化治理体系及医疗服务模式创新应用的目的,就是让老百姓看病就医更便捷,将区内三甲医院优质医疗资源下沉到县区,让老百姓能够就近看大病、看难病。”自治区人民医院院长吕金捍说。今年7月,自治区人民医院“多院区线上线下一体化治理体系及医疗服务模式创新应用”项目获2020年度自治区科学技术进步一等奖。
据介绍,“十三五”期间,自治区人民医院探索实施多院区线上线下一体化治理体系创建及医疗服务模式创新应用,将大数据、人工智能、物联网技术创新融入多院区医院资源配置、成本控制、医护质量管理流程,以“一院多区”的信息集成平台和以支付结算为纽带的互联网医院为依托,实现了线上远程会诊、远程诊疗、远程教育、慢病康复管理、健康评估、医养结合等就医服务。
线上线下一体化治理体系降低了医院运行成本,取得了良好的经济效益。2018年至2019年节约资金1.33亿元;2019年医院门诊诊疗人次、出院人次、手术台次分别较2016年增长34.2%、14.9%、23.4%;出院患者平均住院日较2016年下降1.47天。与2016年同期数据相比较,2017年至2019年为患者节约看病费用1.7亿元,为国家节约医保资金1.27亿元。
在该项目构建过程中,最大的难点在于标准。“线上线下一体化治理体系标准是什么?我们在实践中不断探索,在确立标准的同时,还要将医疗新技术与我们自己研发的智慧平台相结合。现在,终于形成了线上线下一体化治理模式,不仅改变了老百姓看病就医方式,也改变了医生提供医疗服务模式。”吕金捍说。
下一步,自治区人民医院将以多院区线上线下一体化治理体系为切入点和突破点,协同推进医院综合改革,推动优质医疗资源扩容和均衡布局,在医联体成员单位、基层医疗机构将互联网+远程诊断、远程教学、慢病管理、健康评估、医养结合等方面进行全流程、全方位的深入研究和推进,为多院区公立医院一体化治理探索更多可借鉴经验,为人民群众提供更加公平可及、更高质量、更有效率的同质化医疗健康服务。(记者 杨杰 文/图)
勇攀高峰
实现多类控制阀产品关键技术突破
——“天然气调压系统关键控制阀”项目
天然气调压系统关键控制阀样品。
“这个技术填补了我国在长输管线超大口径调压装置关键用阀方面的空白,在西气东输、中俄东线天然气管线等重大装备制造中发挥着重要作用。”9月6日,在吴忠仪表有限责任公司生产车间,该公司技术研发部部长贾华指着一套装置样品告诉记者。
贾华口中的“这个技术”就是刚刚获得2020年度自治区科学技术进步一等奖的“天然气调压系统关键控制阀”项目。该项目由吴忠仪表有限责任公司等单位联合完成。
2017年2月,吴忠仪表有限责任公司签订了超大口径调压装置关键用阀的研发制造协议。
由于口径大,压力高,在设计制造方面有很大的困难和风险;同时,保持长管线的稳定性,对于性能和质量的要求也会更高,这进一步的提升过程,就像是从98分到100分的挑战。
历时2年多,经过前期项目调研筹备、方案评审、设计计算、图纸审查、样机试制以及十多项性能测试,样机性能指标均满足国产化技术条件,成功克服了口径大、压力高、气温低等种种难题,掌握了超大口径轴流式安全切断阀和工作调压阀的制造关键技术,实现了高精度垂直啮合镀膜偏心斜齿条传动结构等12项重大创新,完成了国产化样机的研制。
“项目攻克了天然气切断阀阀瓣防脱可靠开启、薄壁环零件易变形难加工、高表面硬度低磨损低摩擦的表面处理、低温环境工况试验模拟、切断阀可靠性环保便易模拟试验、抗快速冲击蓄能复合密封、同时具备远程快速切断、超压快速切断及就地手动开启功能的安全切断阀控制等一系列关键技术难题。”贾华说,项目顺利通过中国机械工业联合会专家鉴定,整机性能达到国外同类产品先进水平。
项目产品形成了三类主导产品及8种气控系统、9种配置组合,全部实现产业化,取得专利13项(发明专利4项),发表论文4篇。(记者 李志廷 文/图)