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新 闻资 讯

2022-11-25

环境技术 2022年5期
关键词:试验场试验

全国首个标准浅海试验场蓝谷开建

青岛海上综合试验场项目是山东省、青岛市重点项目,由青岛市发改委牵头,海检集团负责建设运营。项目于2021年3月立项,总投资约30亿元,主要分为海域部分和陆域部分,海上部分面积20平方公里,陆上试验基地位于青岛蓝谷核心区,占地约140亩。项目分两期建设,其中,一期总投资11.9亿元,建成后将具备完善的环境观测体检和基础试验条件,形成声学、电磁学、动力学、材料、环境可靠性等方面的试验能力。10月17日,青岛海上综合试验场项目陆上试验基地开工,这标志着全国首个标准浅海试验场进入建设阶段,奏响涉海特色高端产业发展新篇章,为青岛引领型现代海洋城市建设注入新动能。

据悉,青岛海上综合试验场按照“系统化、平台化、工程化、标准化、数字化”的思路,针对海洋设备生命周期各阶段,以完整的质量技术基础体系为支撑,以知识和信息为核心,以新一代信息技术为实现手段,构建集试验、科研及服务等功能为一体的第三方、开放式、工程化创新基础设施。

目前国内现有的海上试验场设施功能较为单一、开放共享程度较低、缺乏标准试验场体系,产业发展推动力不强。青岛海上综合试验场聚焦国家战略和市场需求,打破国内海上试验服务离散化、单一化的桎梏,以建设国际先进、国内领先、全面开放的浅海综合试验场为目标,针对海洋设备总体设计、原理原型、小试中试、市场准入等研发周期各阶段,提供咨询设计、仿真验证、试验测试、标准计量、检测认证等技术服务。创新建立海上试验技术体系,补齐质量技术基础短板,研究面向海洋设备新产品、新工艺、新装备的关键技术,破解技术难题,缩短研发周期、提高研发效率,降低研发成本和门槛。

“根据海洋装备研发设计、生产制造、使用维护、延寿退出四个不同阶段的需求,我们快速延链补链,提供不同的技术服务,打造工程化一站式服务平台。”海检集团总经理助理、青岛海上综合试验场有限公司董事长王勋龙介绍,青岛拥有一大批海洋科研机构和企业,无论技术创新抑或是产业发展,对海上试验都有迫切需求。前期,海试场公司已建立起以硕博为主的50余人的工作团队,组建了三级专家顾问团队,针对高校、科研机构、制造企业等100余家涉海单位的试验需求,梳理出需要突破的技术难题500余项,联合国内顶尖机构开展技术攻关,靶向发力,设计试验场系统方案,稳步高效推进试验场建设。

来源:腾讯新闻

全球首个超高海拔光伏实证实验基地在四川投产

10月21日,从国家电投获悉,全球首个超高海拔光伏实证实验基地项目——国家电投兴川实证光伏电站首批发电单元并网发电,标志着该基地正式投产应用。

四川甘孜州兴川光伏实证实验基地位于海拔约4000m的四川甘孜州正斗顶贡大草原,总装机60万kW。项目总占地面积约13650亩,总投资约32亿元,全容量并网后年平均发电量12.68亿千瓦时,每年可节约标准煤约39万吨,减少二氧化碳排放约107万吨,将进一步优化四川省能源结构。

▲兴川实证光伏电站俯瞰图

“不同于单纯的光伏电站,光伏实证基地就像光伏行业的‘百科全书’。”国家电投四川公司董事长周庆葭说,实证基地更深远的价值是探索光伏技术发展、提高光伏发电的效率与性价比。

本文以72 h为试验周期,将梯度比Gr值上升趋势作为重要参考,将梯度比Gr值逐渐上升且最终稳定梯度比Gr值>3作为判定淤堵的准则。以下的试验结果都是梯度比Gr值呈现上升趋势后得到的稳定梯度比Gr值结果。

周庆葭进一步表示,兴川实证光伏电站设置了光伏组件、逆变器、支架、储能装置、综合对比5个实证试验区,采取127种对比方案,对光伏、储能产品和新技术开展实证实验。电站投运后将填补我国光伏实证基地在超高海拔、中纬度地区的空白,为川藏高原以及全国范围内相似场景地区的光伏建设提供参考。

同时,兴川光伏实证电站项目实施过程中坚持开发与保护并重。国家电投甘孜兴川公司总经理唐严表示,项目结合地表植被和地块原有利用方式,打造集“发电、集水、储水、灌溉、种植”于一体的光伏电力生态系统,届时配合种植适宜高海拔生长的优质牧草品种,实现生态保护与项目发展“双赢”。

来源:人民网

韩“世界”号搭载的同位素电池试验成功

韩国原子能研究院自主开发、搭载在“世界”号上的同位素电池试验成功。同位素电池通过将放射性同位素衰变产生的热能传达给热电元件来发电,其优点是在无外部动力源的条件下可自行发电,不受温度、压力等外部环境的影响。

韩国科研团队自2016年开始开发月球探测用同位素电池,并利用自主技术成功制造了生产120mW电力的试制品。此次开发的同位素电池由放射性同位素热源、热电模块、热控制结构体组成。在“世界”号卫星试验中,根据联合国国际规范相关要求,使用了电加热器,而非放射性同位素热源。

试验验证了在宇宙环境中能否正常发电及同位素电池的安全性、可靠性,试验成功达到目标电功率。该技术可在极低温的月球表面用于防止二次电池放电和保护电子设备。后续,团队计划通过三个月、一年半的长期试验继续验证同位素电池的宇宙放射线环境耐久性。

来源:科技部合作司

中国高速磁浮交通系统领跑世界

据悉,2022年德国柏林轨道交通技术展览会开幕当天,中国具有完全自主知识产权的时速600 km高速磁浮交通系统在欧洲亮相,引起广泛关注。该系统于2021年在中国青岛成功下线,是当前可实现的速度最快的地面交通工具,也是世界首套设计时速达600 km的高速磁浮交通系统。欧盟交通专员在开幕式上称,来自中国的企业展示了在氢能源利用、机车低排放和核心部件高效能利用等方面的绿色科技。

据悉,2002年末,一条低速磁悬浮线路在上海通车,连接上海市区和浦东国际机场,这是世界上第一条投入商业化运营的示范线。去年,由中国研制、具有完全自主知识产权的时速高达600 km的高速磁浮交通系统在青岛成功下线。今年9月,中国首次在东部一条高速公路上成功测试了磁浮汽车,悬浮重量2.8 t、悬浮间隙35 mm。

中国高速磁浮交通总体技术水平位居国际前列,其中,全系统集成技术和成套的工业化能力达到世界领先。当前,上海高速磁浮线历经20年工程运营,创造了独一无二的中国实践经验。2021年7月20日,时速600 km的高速磁浮交通系统下线,该系统在功能试验、调试线实验、仿真分析中得出的多项关键性能指标均超过早期引进的德国技术。同时,中国在常导磁浮交通、低温超导磁浮交通、高温超导磁浮交通、永磁磁浮交通等多种磁悬浮交通制式方面都有扎实的研究基础和技术积累,并且还有中国高速铁路大量先进技术和大规模工程运营经验可供使用或借鉴。可以说,中国高速磁浮交通系统完全具备了领跑世界的技术能力。

大国重器背后,是中国前瞻性的战略规划和产学研的共同耕耘。从“十五”到“十三五”期间,中国科技部持续设立针对高速磁浮交通的国家专项。近年来,中国相继发布《交通强国建设纲要》《国家综合立体交通网规划纲要》《交通领域科技创新中长期发展规划纲要(2021~2035年)》等中长期规划文件,对高速磁浮交通技术创新及未来交通运输领域科技创新工作作出部署,充分发挥了国家战略的引导和支持作用。与此同时,中国高校、科研院所在前期多年的理论和应用技术研究基础上,与行业企业共同探索出一种合作发展、共同攻关的协同创新模式。产学研用相结合,推动了高速磁浮交通系统速度跃升。尤其是近10年来,行业头部企业作为创新主体作用突出。他们善于整合产业链上中下游的优势力量,推动产业创新效率明显提升。

中国高速磁浮交通系统的创新发展,为未来绿色智能轨道交通提供了可行的“中国方案”。

相比传统轮轨交通系统,中国高速磁浮交通系统能实现时速(500~600)km的高速率,刚好填补高速动车组和航空航天之间的速度空白,代表了高速轨道交通系统的发展方向。未来不仅有望服务于中国轨道交通产业格局,也可能在部分“一带一路”沿线重要节点城市之间取得应用,将运输速率提升至地面交通的最高水平。

在智能技术应用领域,中国高速磁浮交通系统是人工智能、大数据等的“集大成者”。磁浮列车等从诞生起就自带自动驾驶、智能传感、智能通信等技术属性。新材料的应用也贯穿于磁浮交通系统的方方面面。因此,数字化技术与高速磁浮交通系统结合紧密,应用越来越深入。

在绿色科技方面,中国高速磁浮交通系统的优势尤为显著。从技术原理上看,磁浮列车和轨道之间没有机械接触,无需通过机械传动结构进行力的传递和能量传导。这首先意味着磁浮列车能够更快加减速度,运行更加高效快捷。其次,长距离运行期间,磁浮交通每公里能源消耗远低于汽车、飞机等,节能减排效益显著。统计数据显示,磁浮列车以时速(350~400)km速率运行时,其能量消耗仅相当于高速动车的70 %、公共汽车的1/5、航空的1/6。其三,由于车轨间没有机械接触,力的作用呈连续式分布,磁浮交通系统造成的机械噪声和环境振动更小,电磁铁和轨道几乎没有机械上的磨损,车辆和线路的养护维修成本更低。此外,技术原理也决定了磁浮列车打滑、脱轨风险低,爬坡和转弯能力远高于其他地面交通方式,因此线路适应性极强,规划线路时可以灵活适应地形、节约土地。

下一步,中国高速磁浮交通系统的研究和应用仍有广阔想象空间。从短期目标来看,我们应继续以工程促发展,推动时速600 km高速磁浮交通系统的长距离示范运营线建设,同时加快整合时速600 km级磁浮交通的相关产业链体系。从长期目标来看,高速磁浮交通系统除了民用客运应用场景,还可进一步向军民融合领域发展。同时,当高速磁浮交通系统发展至1 000 km级时速时,相关前沿技术也可扩展、融合至深空深海探测领域。未来,随着国家战略支持力度提升,常导磁浮、低温超导、高温超导、永磁悬浮等各项前瞻性技术也有望进一步取得突破。

来源:人民网

美科研团队用3D打印制造出精确卫星等离子传感器

美国麻省理工学院科研团队用3D打印技术创造出首个完全数字化制造的卫星等离子传感器——也称为延迟电位分析仪(RPA),其展示出的性能与最先进的半导体等离子传感器一样出色,可应用于轨道航天器以探测大气化学成分和离子能量分布。

科研团队使用玻璃陶瓷材料,通过聚合工艺制造的这些传感器可以承受航天器在低地球轨道上遇到的广泛温度波动。相比半导体等离子传感器,这些3D打印传感器成本低、生产速度快,非常适用于廉价、低功率和轻便的卫星,对地球高层大气的通信和环境进行监测。

未来,科研人员希望进一步改进制造过程,减少玻璃陶瓷缸聚合中的层厚度或像素尺寸,以创建更精确的复杂硬件。此外,他们还想探索使用人工智能来优化特定用例的传感器设计。

来源:科技部合作司

先进电磁驱动技术——首个电磁橇设施运行

10月20日,据悉由山东产业研究院与中国科学院电工研究所、济南市政府三方共同设立的齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院重大创新项目——世界首个“电磁驱动地面超高速试验设施——电磁橇”阶段性建成并成功运行。它可以将吨级及以上物体最高加速到1 030 km的时速,创造了大质量超高速电磁推进技术的世界最高速度纪录。同时,高速大推力直线电机、百兆瓦级宽频变频供电等五大关键核心技术均已达到世界领先水平。

据了解,高速地面交通、航空飞行器等高速先进装备的研发,必须解决复杂动态过程下的空气动力学、高强度先进材料、高速测控等一系列科学技术问题。采用电磁推进技术建造的电磁橇设施,具有推力大、响应快、精确可控等突出优势,可以为上述问题的解决提供重要的测试手段。

同时,该项目将带动大功率电力变换与控制、磁悬浮、超导强磁场以及超高速电磁发射与推进等多方面前沿技术的快速发展,为我国电磁驱动及相关领域的研究开发、成果转化和产业化创造有利条件,对支撑我国大质量超高速先进装备持续快速发展和超高速科学技术研究具有重大意义。

来源:科技日报

国内推力最大真空型液氧甲烷发动机完成首次全系统试车

“天鹊”真空型液氧甲烷发动机(TQ-15A)首次全系统热试车

10月20日,蓝箭航天“天鹊”真空型液氧甲烷发动机(TQ-15A)在浙江湖州成功完成了首次全系统热试车,试验时长20 s,试验过程中发动机起动关机正常、工作平稳。

TQ-15A为目前国内推力最大的真空型液氧甲烷发动机,真空推力达836 kN,是朱雀二号火箭第二批次的二级主发动机,与现有“80 t+10 t”的二级发动机布局方案相比,降低了二级发动机系统复杂度,总重量减轻约400 kg,推力室进一步增大喷管面积比,并将涡轮排气引入推力室大喷管进行冷却,解决了涡轮排气引起的干扰力问题。TQ-15A发动机真空推力提高9 %、真空比冲提高130 m/s,推力调节范围拓宽至(55~110)%且具备三次起动能力,可大幅提升火箭发射任务的适应性。

朱雀二号运载火箭自2017年9月立项至今,已完成了第一批次火箭技术状态的研发工作。目前,朱雀二号首枚火箭已出厂并完成低温加注合练,第二枚火箭的总装工作正在进行。在此基础上,研发团队对第二批次火箭进行了研制迭代和优化改进,使之具备更优的性能和更高的可靠性。

来源:人民网

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