能源与环保

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大连化物所焦炉烟气脱硝技术持续在焦化行业推广应用

自2017年5月以来，采用中国科学院大连化学物理研究所脱硝技术的河北东海特钢集团有限公司焦炉烟气脱硝装置（烟气量250000Nm3/h）、徐州东兴能源有限公司焦炉烟气脱硝装置（烟气量300000Nm3/h）、唐山达丰焦化有限公司二期焦炉烟气脱硝装置（烟气量170000Nm3/h）、迁安九江煤炭储运公司焦炉烟气脱硝装置（烟气量375000Nm3/h）等4套焦炉烟气脱硝装置相继完成调试并投入运行。

据悉，该研究所针对焦炉烟气特点开发了高效低温催化剂，成功为江苏沂州煤焦化有限公司的首套焦炉烟气脱硝工业示范装置提供了催化剂及工艺包后，又为该公司剩余的3座焦炉进行了脱硝改造。4套脱硝装置在1年多的时间内运行平稳，对焦炉氮氧化物的减排及达标排放发挥了重要作用，脱硝装置出口的氮氧化物浓度降至小于100mg/m3，保证了焦炉烟气氮氧化物的排放浓度满足最严格的排放标准，也在全国焦化行业烟气脱硝治理中起到了示范作用。

2017年，该研究所研发的脱硝技术在焦化行业得到推广应用。截至目前，已有8套采用该研究所技术的焦炉烟气脱硝装置投产，另有3套装置处于设计阶段，这些装置投入运行后，每年可减少氮氧化物排放量近20000t，为我国大气污染治理作出积极贡献。 (大化物)

我国首台2MW级中低温蓄冷实验平台建成

中国科学院工程热物理研究所储能研发中心暨国家能源大规模物理储能技术研发中心设计建设的我国首台2MW级中低温蓄冷实验平台在贵州省毕节市完成调试，各项性能均达到或超过设计指标。

中低温蓄冷装置是建筑系统、分布式能源系统、冷藏系统等的关键组成部分，其实验测试依赖于高性能大规模的试验检测平台，但此前，国内尚无此类实验与性能检测平台。为此，该中心设计并建设了2MW级中低温蓄冷实验平台。该平台由低温制备系统、储冷系统、动力系统、配电及测控系统等组成，可开展温度区间-40℃～30℃、功率范围10kW～2MW内任意工况下的中低温蓄冷装置及系统性能实验。目前，该平台已建成并完成了设备和系统的调试工作，成为国内功率等级最高、储能容量最大的中低温蓄冷实验平台。

复旦大学研发出可弯曲新电池

复旦大学的研究人员研发出一种可弯曲的新型电池，可满足可穿戴电子设备的机械应力要求和植入设备的安全要求。

目前用于医疗植入产品的锂离子电池等电池通常都是刚性的，而大部分柔性电池使用了易燃或腐蚀性电解质，安全风险较大，而且与可穿戴设备的生物兼容性差，更不适用于植入电池。

复旦大学的研究人员设计了两种柔性电池：二维带状电池和一维纤维状电池。前者能够将轻薄的电极薄膜黏附在一个钢绞线网中，而后者能够在一个碳纳米管骨架周围嵌入电极材料的纳米粒子。研究人员测试了电池的生物兼容性，以及硫酸钠作为液体电解质用于可穿戴设备电池的适用性。测试结果显示，使用硫酸钠溶液作为电解质，两种新型电池的容量和输出功率等性能比目前大多数用于可穿戴设备的锂离子电池更高。此外，一维纤维状电池使用的碳纳米管能够加速将溶解氧转化成氢氧离子，这一过程如果不受控制会危害电池的有效性，但却具有治疗癌症和细菌感染的潜力。未来，这种纤维状电极或将能够植入人体以消耗基础氧气，为保护人类健康作出贡献。 (KX.0815)

新型催化剂提高可充电锌空气电池的性能

澳大利亚悉尼大学和新加坡南洋理工大学的研究人员合作研制出一种新型催化剂，有望大幅提高可充电锌空气电池的性能。

锌空气电池具有成本低、储电量大、安全、环保等优点，但锌空气电池长期缺少高性能的双功能氧电极催化剂，需使用铂和铱等贵金属作为电极催化剂，制约了其推广应用。研究人员通过对铁、钴和镍等元素组成的双金属氧化物在纳米尺度上的组分、大小和结晶度的同步控制，研发出了由铁、钴和镍等金属氧化物结晶而成的双功能氧电极催化剂，可同时催化两类反应。在测试中，使用新型催化剂的锌空气电池表现出了良好的性能，在完成了长达120h的60个充放电循环后，电池的能效仅降低了不到10%。目前，研究人员正致力于解决锌空气电池存在的基础技术问题，以使其尽快投入实际应用。

该项研究成果突破了锌空气电池电极催化剂的瓶颈，有望拓展锌空气电池在电子产品等方面的应用。 (新 华)

将生姜榨汁，配成生姜原液，按表1配成相应质量浓度的生姜汁；选取乳酸链球菌素、柠檬酸、魔芋葡甘聚糖、海藻酸钠、甘氨酸5种保鲜剂，以无菌水为溶剂，按照表1配制成溶液。将新鲜鱼块分别放入上述保鲜剂共24瓶溶液中，5 min后取出，采用保鲜膜包好后放入培养皿中，置于恒温培养箱中，于37℃条件下培养24 h后取出，捣碎，稀释至1×10-6，分别取1 mL置入无菌平皿中，倾入牛肉膏蛋白胨培养基，混匀，于37℃条件下倒置培养48 h后计数。再根据菌落总数确定各生物保鲜剂的最佳质量浓度。

美国海军将联合普渡大学开发网络安全储能系统

美国海军水面战中心克莱恩分部（NSWC CD）与普渡大学签署合作研发协议，将共同开发新一代大容量网络安全储能系统，目标是研发非易燃易爆电池，防弹减震装置，轻型、高能量密度解决方案，超过任务需要的超长供电时间技术，以及嵌入式电池健康管理系统等新技术与新产品。

据介绍，海军作战系统的集成度不断提高，需要更加灵活的网络化、自适应电力及能源解决方案。锂电池能量密度较高，可满足多种任务需要，但其在安全性和可靠性方面的不足制约了其在军事领域的广泛应用。该项合作研发协议的实施将推动创新能源解决方案的发展，降低尺寸、重量和功率需求，并提高军用平台的安全性。网络安全储能系统对于美国海军及海军陆战队水面、水下、空中及岸基设施至关重要。 (船 信)

全球首台“华龙一号”核反应堆压力容器交付

由中国核工业集团公司委托，中国第一重型机械集团公司制造的全球首台“华龙一号”——福清5号核反应堆压力容器在中国一重大连核电石化公司完工交付，标志着我国已掌握国际三代核电先进技术，并拥有完整自主知识产权和核心制造能力。

据悉，“华龙一号”是我国核电“走出去”和推进“一带一路”倡议的重要举措。“华龙一号”核反应堆压力容器作为核电装备核心中的核心，其制造过程的每个环节要求都异常严格，工装辅具、产品清洁、密封状态等工序均需要高度精确。“华龙一号”核反应堆压力容器的成功制造，也已成为我国核电技术先进性与成熟性有机统一、安全性与经济性相互平衡的又一成熟样本。 (中 新)

俄罗斯研发热发射小型核电站

俄罗斯国家原子能集团公司所属“光线”科学生产联合公司研发出了新型热发射小型核电站。该核电站具有安全可靠、可长期运行等特点，可用作独立电源为偏远地区的重要设施供电。

该核电站具有独特的结构和能量转化特点。其基于热电子发射效应工作，采用热发射能量转换装置将核裂变所产生的热能直接转化为电能。与传统的核电站相比，其运行期间不产生气态裂变产物，安全性更高；当退役拆除后，原址土地可完全复原。该核电站的最大功率为100kW，运行管理可实现自动化，操作人员仅需完成启动、设定功率值和停机操作等指令，即可在稳定输出功率状态下长期运行，一次装填核燃料的使用期限超过10年。

“光线”公司现已建立了该核电站技术的研发和试验生产基地，可快速实现小批量生产。

(科技部)

我国成功完成加纳微堆低浓化改造

8月29日17时15分，国外首座开展低浓化改造的微堆——加纳微堆高浓铀燃料安全、顺利地从加纳运抵中国核工业集团公司中国原子能科学研究院，标志着加纳微堆低浓化改造项目圆满完成。

微堆是微型中子源反应堆的简称。加纳微堆是中国原子能科学研究院于1995年设计建成的一座高浓铀微堆。原型微堆低浓化是在不改变堆芯尺寸的情况下，将高浓铀组件换成低浓铀组件，并满足微堆应用需求的改造工作。改造后的原型微堆具备原微堆的所有功能，固有安全性能更好，燃料使用寿命更长。2014年，在国际原子能机构的协调下，由加纳、我国和美国开始实施加纳微堆低浓化改造，我国主要负责低浓铀燃料、零功率实验和技术支持等工作。

加纳微堆是国外首座完成低浓化改造的微堆。该项工作的圆满完成兑现了我国政府的庄严承诺，展示了中国负责任核大国的国际形象。通过开展微堆低浓化改造项目形成的“加纳模式”——多国合作、技术引领、优势互补的国际合作模式，也将为后续国外其它微堆低浓化改造提供技术支撑和宝贵经验。 (网 综)

我国制备出集成一体化摩擦-电磁混合发电机

受商业化电磁感应发电机结构的启发，北京纳米能源与系统研究所的研究人员制备出一种旋转套筒式摩擦-电磁混合发电机，成功将摩擦纳米发电机和电磁感应发电机高度集成在一起，可在不影响电磁感应发电机工作的前提下，利用摩擦纳米发电机进一步收集转动的机械能，从而实现了对机械能的高效收集。

据介绍，将摩擦纳米发电机和电磁感应发电机相结合可弥补电磁感应发电机在低频下收集能量的不足，而且具有进一步提高能量转化效率的潜能。然而，如何解决摩擦纳米发电机和电磁感应发电机之间的阻抗匹配问题并实现集成化，成为混合发电机研究的难点。

研究人员开发的集成一体化摩擦-电磁混合发电机在仅仅使用商业变压器的条件下就实现了摩擦纳米发电机和电磁感应发电机的阻抗匹配，大幅减少了能量在复杂管理电路上的损耗。实验结果表明，摩擦纳米发电机和电磁感应发电机在变压器的作用下可以高效地结合在一起：在250rmp的转速下，混合发电机的匹配内阻为8kΩ，输出功率高达14mW。据悉，该旋转套筒式摩擦-电磁混合发电机不仅可以收集环境中的风能、水能、转动能等机械能，还可结合目前商业电磁感应发电机装置提高低频机械能的利用效率，具有很大的实用价值和巨大的商业化前景。 (纳能所)

美国研发新结构提高太阳能电池的效率

受飞蛾眼睛的启发，美国劳伦斯国家实验室的研究人员研发出一种纳米分层式结构。将其装在太阳能板表面，可将被反射的光线减少至1%，从而提高太阳能电池的效率。

太阳能发电的能源来源于太阳光，光线在照射到地面的过程中受各种颗粒及太阳能板上灰尘的反射，30%以上的光线会被反射而无法利用。飞蛾眼睛的眼角膜表面有许多细小的纳米级结构，长度、深度均仅有200nm左右，尺寸比可见光波长还短，因此，能够减少光的反射。

测试结果表明，在一般情况下，太阳能电池光线的反射率高达38%；在太阳能电池表面安装微米级的层状结构后，反射率降至11%；在太阳能电池表面安装纳米阵列结构后，其反射率降至1%～2%。此外，研究人员还能通过组合不同种类的飞蛾眼睛构造，来满足不同的需求。

据称，该项技术还可应用于相机甚至望远镜等光学工具中，使相机在低光照条件下也能拍照。该技术适合量产，但目前仅能应用于硅材料的表面。研究人员将进一步研究将其应用于塑料及玻璃表面的方法，并测试太阳能电池的性能。 (KX.0908)

第二代“麻辣小龙虾救援机器人”交付武警交通部队

江苏八达重工机械有限公司BAJY42LL型第二代“麻辣小龙虾救援机器人”通过武警交通部队组织的专家验收，并完成了产品交付。随后，这些救援机器人装车发往四川绵阳武警交通部队第三支队，用于我国西部各地域的应急救援应战储备。

BDJY42型救援机器人是八达重工公司牵头承担的国家“十二五”科技支撑计划“大型系列化救援机器人研制项目”中最小的，也是最精致、技术含量最高的一款液压重载救援机器人产品。该产品于2005年提出产品功能研发概念，于2008年汶川大地震后，邀请了相关领域的近百名研究人员共同参与了该产品的关键课题攻关。该救援机器人产品代表了我国数字化液压重载机器人技术的顶尖水平，其系统配置代表了世界先进水平。同时，针对武警交通部队对该救援机器人的第二次订购需求，八达重工公司按照武警交通部队所提出的12项实质性功能增项和性能对其进行优化后，该机器人将更加适应武警交通部队的应急救援需要，并逐步列装军队其它兵种，对于提高国家应急救援实战能力具有重要意义。 (八 达)

长春光机所永磁同步电机转矩脉动抑制方法研究获进展

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所的研究人员在4m光学望远镜项目需求的牵引和支持下，提出了滑模控制和迭代学习控制相结合的鲁棒迭代学习控制方法，抑制了电机转矩脉动对控制系统转速跟踪性能的影响。与传统算法相比较，该控制算法可使电机转矩脉动降低33%。

在该控制系统中，迭代学习控制器对系统未知周期性扰动进行实时估计，以抑制系统的周期性转矩脉动；滑模控制器对系统的内部参数摄动和外部负载扰动等非周期性扰动进行自适应估计和前馈补偿，以增强系统的抗扰动性能。该鲁棒迭代学习控制方法在实现对永磁同步电机转矩脉动有效抑制的同时，还可保证系统的鲁棒性和动态响应能力。

为了满足大口径望远镜低速、平稳跟踪的需要，伺服控制系统的驱动单元需采用转动惯量比高、功率密度高、可靠性高、调速范围宽的永磁同步电机直接驱动。然而，齿槽转矩、磁通谐波，以及电流检测误差等因素引起的转矩脉动会引起电机转速的波动，导致伺服控制系统跟踪性能的下降。因此，研究永磁同步电机转矩脉动的检测与抑制方法对于提高大口径望远镜伺服控制系统的跟踪精度意义重大。该控制算法为4m大口径望远镜的永磁同步驱动电机的低速、高精度控制提供了技术支撑。 (中科院)

南网科研院研发芯片级直流电场MEMS传感器

南方电网科学研究院在特高压工程技术（昆明）国家工程实验室成功测试了自主研发的芯片级直流电场MEMS传感器。这是国际上首次将微机电系统（MEMS）技术应用于直流输电电场测量。该传感器可广泛应用于电力行业的设备精细化设计、在线监测、电磁环境评估，以及气象部门的雷电观测预警、电动汽车驾驶舱电场检测、航空器等升空后大气环境电场监测等领域。

与传统的场磨型传感器相比，MEMS传感器尺寸小，重量轻（仅为场磨型传感器的1‰），功耗低（仅有3mW），可减少畸变，从而大幅提高测试精度。该传感器是南网科研院依托“基于MEMS和无线供能技术的集成直流合成电场传感技术研究”项目研制成功的样片。该样片通过将静电梳齿驱动和单层侧壁式感应电极结构刻蚀在300µm厚的二氧化硅晶圆上，形成5mm×4mm×0.3mm的传感器芯片，以此为核心与外围电路共同封装构成传感器样机。

该芯片级MEMS传感器解决了传统测量装置精度低、可靠性差、不适用于狭窄空间测量等问题，市场前景广阔，应用价值巨大。 (中 电)