项目名称

基于海洋能的水轮机发电系统关键技术研究与应用

提名等级

吉林省科学技术进步奖  二 等奖

提名单位/提名专家

单位名称/东北师范大学大学

提名意见

“十四五”规划提出要积极应对气候变化，在 2030 年前实现碳达峰，即全国碳排放自此不再逐年增长，在2060年前实现碳中和，即实现碳的净零排放，对可再生的海洋潮流能及水力能源的高效高可靠利用将是实现这一目标的重要组成部分。

     制约海洋潮流能技术发展主要是由于其工作环境恶劣，面临海水浸泡、海水腐蚀、海生物附着等难题，使其在整机运行、调向等可靠性问题方面难以解决。本项目针对海洋潮流能发电系统的双向运行、主轴动密封及发电系统监控与运维方面，开展了基础理论创新、 技术方法突破以及产业转化实施的系统研究，形成了具有独立自主知识产权的突破性关键核心技术，并使其推广应用于水轮发电系统上，为我国水电系统的可靠性发展也起到了显著的推动作用。

     本项目首次提出了独立于传统电变距、液压变距技术之外的第三种变距方式：无源双向自适应流向透平技术，突破了传统方式变距机构在海洋环境下动密封无法做到完全密封，可靠性不高的理论及技术性问题，有效解决了潮流能及水力发电行业中水下透平机构无动密封自适应双向流的瓶颈性难题。在行业内率先革新了水下发电机需要解决散热和动密封的整体密封舱式水下电机结构的技术方案，研发了创新的水下发电机离心封装技术和无油水润滑磁推力轴承组一体化技术，解决了发电机在海水浸泡时的散热和电气绝缘性难题。同时，依据海洋潮流能发电技术特点的智能监控运维一体化技术，创新提出了基于自适应Kalman的系统工作状态的预估算法，提出了基于短时能量段的安全保护方法，实现了系统运行信息的共享与数据智能化分析，提高了系统的健康管理与工作状态预估能力，确保系统安全、可靠、连续运行。以上技术也推广应用到具有类似工作环境的水力发电领域，取得了良好的经济及社会效益。

    本项目依托课题组承担的“国家科技支撑计划”、“国家海洋可再生能源专项资金”、吉林省社发、高新重点计划课题资助，获得发明专利7项，发表SCI/EI/核心等学术论文13篇，成果在杭州江河水电科技股份有限公司、南京高精船用设备有限公司、洮南市大唐明阳项目部得到了实际推广应用，累计新增产值3.14亿元。团队包含国务院政府津贴获得者、吉林省高级认定人才等，支撑了平台和学科建设，促进了行业技术进步。

提名该项目为吉林省科技进步二等奖。

项目简介

在国家科技支撑项目、国家海洋局海洋能专项资金及吉林省科技厅重点科技攻关项目等项目的支持下，针对海洋潮流能发电系统的双向运行、主轴动密封及发电系统监控与运维问题，开展了基础理论创新、 技术方法突破以及产业转化实施的系统研究，取得了一系列原创性科研成果，形成了一批具有独立自主知识产权的关键核心技术。

主要技术内容如下：

（1）无源双向自适应流向透平技术

（2）直驱水下永磁发电机与水润滑轴承技术

（3）智能监控运维一体化

该项目获授权国家发明专利7件，实用新型专利3件，登记软件著作权1项。发表学术期刊论文13篇，其中SCI一区TOP论文2篇，EI论文8篇。

提名书

相关内容

提名书的代表性论文专著目录、主要知识产权和标准规范目录。

ZL201010128488.8；ZL201910633676.7；ZL202010941576.3；ZL201810746803.X；ZL201410335089.7；ZL201811178479.2；ZL201610024680.X；ZL201420388908.X；L201820806699.4；2019SR1029529

主要完成人

朱挽强，排名1，副教授，东北师范大学；

吴百公，排名2，副教授，江苏科技大学；

张萧，排名3，副教授，长春工程学院；

陈健梅，排名4，高级实验师，东北师范大学；

董永军，排名5，副教授，东北师范大学；

陈立卫，排名6，高级工程师，杭州江河水电科技股份有限公司；

王芳，排名7，副总经理，杭州江河水电科技股份有限公司；

张雪明，排名8，教授，东北师范大学；

郭景富，排名9，教授，东北师范大学；

许静，排名10，副教授，江苏科技大学。

主要完成单位

1.单位名称：东北师范大学

2.单位名称：江苏科技大学

3.单位名称：长春工程学院

4.单位名称：杭州江河水电科技股份有限公司