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基于大数据驱动的综合能源系统规划优化及关键技术研究与应用示范
项目开展的背景及意义
当前，我国经济发展进入新常态，能源转型面临需求放缓、传统产能过剩、环境问题突出、整体效率较低等问题，传统能源系统又存在着各能源子系统规划协调不足、弃风弃光现象突出、对化石能源依赖严重等现象，推进国家能源转型、构建新型能源系统势在必行。
综合能源系统是能源互联网建设的物理载体，是支撑国网战略目标落地的重要形式。综合能源系统能够拓宽国网公司发展业务，培育业务增长点和盈利模式增长点，是实现国网公司业务可持续发展的重要手段。
综合能源系统规划建设是项目成立的开端，规划优化效果最优是项目最好的投资、更是最好的节约。综合能源系统规划问题涉及源、网、荷、储协同，需要多维能源数据信息支撑，包括不同设备动态运行特征信息、多元用户负荷特性等数据。而大数据技术能够为综合能源系统规划建设提供基础的数据服务。
有助于可再生能源开发规模进一步提升，促进社会能源可持续发展；
有利于能源的投入产出效率进一步提升，减少能源消耗总量；
有利于社会资源配置进一步优化，降低能源系统建设成本；
有利于推动能源互联网的进一步实施和落地，助力国网实现具有中国特色国际领先的能源互联网企业的战略目标；
有助于电网公司新型业务进一步推进，扩展业务和收入增长点；
综合能源系统中的大数据——应用
在能源革命和数字革命的推动下，大数据技术在综合能源系统的中的应用越来越广泛，助力解决综合能源系统规划优化或运行优化多因素设备建模、设备运行状态诊断、用户用能画像、用能场景生成、优化策略生成的问题。
项目研究内容
项目研究成果
主要成果
本项目的应用示范能够指导综合能源系统工程实际落地，服务基础设施建设；能够指导综合能源系统规划效果评估，提供规划决策工具；能够指导不同区域典型综合能源系统场景示范推广，打造可推广的样板工程；能够深化综合能源系统一体化服务，助力综合能源系统广泛推广。项目发表学术论文5篇、申请发明专利10项、软件著作权5项。
示范应用
本项目预计在山东省内落地应用，打造不同行业的综合能源应用示范项目，目前在前期项目应用实施阶段，预计2021年底完成项目应用实施。
华北电力大学
2021-05-10
大型海上风电场经柔性多端直流并网的关键技术研究及应用
本项目针对大型海上风电场功率外送问题，研究采用基于模块化多电平换流器的柔性多端直流输电系统并网的关键技术问题，从稳态、暂态和稳定性等三个方面深入探究系统的运行与控制特性，揭示系统不稳定性产生机理，提出增强互联系统稳定性的设计原则及镇定措施，攻克柔性多端直流输电系统交、直流故障保护难题，并搭建基于MMC的四端柔性直流输电系统实验平台及风电机组模拟平台，对所提理论进行实验验证。 通过本项目的实施，能够使我国相关技术人员掌握该领域的核心关键技术，为大型海上风电场经MMC-MTDC并网实际工程建设提供人才支撑和理论指导，为使我国柔性多端直流输电技术研究进入国际先进行列打下扎实的基础。 在本项目实施过程中，与国家电网和南方电网紧密合作，充分调研大型风电场经柔性多端直流并网实际工程的运行特性及出现的问题，密切结合理论研究，揭示问题产生原因，提出问题解决方案。本项目所取得的研究成果均已在国内外高水平期刊上发表，共发表论文二十余篇，其中SCI检索4篇，EI检索16篇，申请国家发明专利5项，已授权2项。
上海交通大学
2021-04-13
大型海上风电场经柔性多端直流并网的关键技术研究及应用
本项目针对大型海上风电场功率外送问题，研究采用基于模块化多电平换流器的柔性多端直流输电系统并网的关键技术问题，从稳态、暂态和稳定性等三个方面深入探究系统的运行与控制特性，揭示系统不稳定性产生机理，提出增强互联系统稳定性的设计原则及镇定措施，攻克柔性多端直流输电系统交、直流故障保护难题，并搭建基于MMC的四端柔性直流输电系统实验平台及风电机组模拟平台，对所提理论进行实验验证。 通过本项目的实施，能够使我国相关技术人员掌握该领域的核心关键技术，为大型海上风电场经MMC-MTDC并网实际工程建设提供人才支撑和理论指导，为使我国柔性多端直流输电技术研究进入国际先进行列打下扎实的基础。 在本项目实施过程中，与国家电网和南方电网紧密合作，充分调研大型风电场经柔性多端直流并网实际工程的运行特性及出现的问题，密切结合理论研究，揭示问题产生原因，提出问题解决方案。本项目所取得的研究成果均已在国内外高水平期刊上发表，共发表论文二十余篇，其中SCI检索4篇，EI检索16篇，申请国家发明专利5项，已授权2项。
上海交通大学
2021-04-13
提高母猪繁殖性能的机制研究及全繁殖周期营养调控技术体系建立与应用
该项目应用于现代农业的母猪养殖及饲料领域。1.建立了评价影响母猪繁殖性能因素的大数据分析技术，利用该技术评价了营养调控技术的效果。2.建立了利用日粮纤维调控母猪全繁殖周期采食量的营养调控技术。阐明了可溶性纤维通过高水合特性和快速发酵特性，增加母猪饱感，控制妊娠期母猪采食量的机制；以及通过快速发酵产酸和对肠道微生物菌群的调控，降低了机体的氧化应激状态，增加了胰岛素敏感性，从而提高泌乳期采食量的机制。3.利用协同增效原理，研发了新型母猪日粮专用纤维原料。该原料能替代魔芋粉发挥调控母猪全繁殖周期采食量的作用，并具有资源充足、价格低廉的优点。
实现母猪泌乳期采食量平均提高13%，达到7kg以上；仔猪25日龄断奶窝重平均提高10kg以上，达到75kg以上；仔猪25日龄断奶个体重提高了0.6kg，达到7.5kg以上；PSY达到24头以上；母猪年淘汰率下降到33.96%。
该项目可在各相关企业推广应用，并能惠及养殖户。该技术能显著提高母猪繁殖性能，提高养殖效益，相关技术和产品市场推广和应用前景广阔。目前已在扬翔集团、中粮肉食品（武汉）有限公司、九鼎集团、天普阳光集团等国内大型农牧和饲料企业推广应用。极大地促进了农牧企业的养殖水平提高和饲料企业产品的竞争力，并通过公司+农户和饲料销售等模式，带动养殖户养殖水平的提高，取得了显著经济和社会效益。
转化条件：
1.规模化种猪饲养企业
2.大型饲料企业
成果完成时间：2016年
华中农业大学
2021-01-12
填料的表面改性及其在高分子材料中的应用
随着我国四个现代的高速发展，对高分子材料制品提出了各种新的要求。为了满足不同用途的需要，除了积极发展新的合成橡胶和合成树脂之外，还应该在现有树脂或橡胶加工成制品的过程中，利用化学方法或物理方法改变制品的一些性能，以达到预期的目的，这就是高分子材料改性。高分子材料改性一般可分为化学改性和物理改性。物理改性分为填充改性和共混改性等。填充改性是指在高分子材料成型加工过程中加入无机或有机填充剂，不仅能使高分子材料制品价格大大降低，而且更重要的是能显著改善高分子材料的机械性能或增加其他功能性，如导热性能、导电性能、光学性能等等。然而，无机填料和高分子材料间密度的差异妨碍了填料在基体中的均匀分散，因而给混炼成型加工带来了困难。又因为两者表面能不同，在遇到外力时，高分子材料与填料界面上应力集中易产生空隙，加速材料的老化。为了提高填料与高分子材料的亲和能力，需要对填料进行活化处理。本项目即涉及用于塑料和橡胶中大部分填料的表面处理技术，包括多种填料，如炭黑、碳纳米管、硅灰石、滑石粉、云母、碳酸钙、铁粉等等。该处理技术简单，易产业化，并具有成功产业化案例：某企业要求向再生丁基橡胶中加入铁粉和钙粉，需大量填充使胶料密度达到2.7，但直接添加，根本加不进去如此大量的填料，经本技术改性后，成功添加到胶料中，且密度达到要求。
华东理工大学
2021-04-11
潜在原创新药鞘磷脂合酶抑制剂的研究与开发
" 鞘磷脂合酶（Sphingomyelin synthase，SMS)是体内从头合成SM 的最后步骤的关键酶，是动脉粥样硬化病变发生的关键指标之一。SMS2是一潜在的全新药物靶点，通过抑制SMS2活性降低SM水平有可能成为治疗动脉粥样硬化的新方法。SMS2的抑制还与抗糖尿病和抗代谢综合征、抗炎、抗肿瘤等有密切关系。 "
复旦大学
2021-04-10
面向汽车开发和制造领域的智能技术研究与产业化
西南大学人工智能学院段书凯教授团队完成的“面向汽车开发和制造领域的智能技术研究与产业化”项目荣获2019年中国产学研合作创新成果一等奖。汽车工业是国民经济的支柱产业，同时也是一个高技术密集产业，涉及到许多科学领域里的新材料、新设备、新工艺和新技术。该获奖项目通过产学研联合创新，以提质增效、节能减排、国产化为目标，为汽车配件生产企业和整车企业进行了系统、全面的基础理论研究和自主技术创新，并进行了产业化应用，解决了汽车制造过程中的生产环境复杂、效率低下、生产节奏不合拍，以及汽车产品中动力传动系统效率低、关键控制技术长期缺失等瓶颈问题，通过该成果的实施，有望显著提升汽车产品设计开发和制造领域的智能化技术，实现该领域的重大创新。
西南大学
2021-04-10
水热法制备碱式硫酸镁晶须的研究与开发
1 成果简介利用我国丰富的镁资源，依托技术创新开发高附加值的功能性粉体材料是镁盐行业面临的一个共同课题。本项目通过制备塑料增强材料－碱式硫酸镁晶须为镁盐的高度利用提供一条有价值的处理途径。此外， 我国是一个塑料生产大国，在塑料产品的深加工及增值方面有很大技术潜力和市场空间，制备晶须-塑料高性能复合材料是其中重要的发展方向之一。 晶须是指以单晶形式生长的形状类似短纤维，而尺寸远小于短纤维的针状单晶体，是一种力学性能十分优异的复合材料补强增韧剂。碱式硫酸镁晶须具有轻质、高韧、耐磨、耐腐蚀等特性，用其制备的复合材料具有强度高、比重小的特点，可用于制备高性能晶须－塑料复合工程材料如高强塑料容器、管材、板材、齿轮、刀具、轴承、滚压设备等，也可用于航空航天及汽车行业，目前国内市场需求是 8~10 万吨/年。目前日本类似产品（碱式硫酸镁晶须）的售价为 4~6 万元/吨。2 应用说明清华大学已成功开发出水热合成碱式硫酸镁的实验室技术。该项技术的主要原料为硫酸镁（ 500~700 元/吨），工艺简单，所需设备大多为常规设备，成本较低（约 8000 元/吨），具有较强的经济效益和社会效益。 图1 碱式硫酸镁晶须形貌3 效益分析按年产 1000 吨中试规模计，成本： <8000 元/吨， 保守售价:20000 元/吨， 年创产值（万元）： 1000´20000¸10000=2000，年创利税（万元）： 1000´(20000-8000)¸10000=1200。
清华大学
2021-04-13
实时智能监测与故障诊断专家系统的研究与开发
在DCS与实时信息集成系统的基础上，实时智能故障诊断与专家系统充分利用网络技术、计算机技术、控制技术、通讯技术以及人工智能技术将分散的DCS系统进行集成，实现信息管理的智能化。实时智能故障诊断与专家系统实现从已有的DCS通讯网络获得数据，进行高一层次的综合和处理，进行监督、诊断和预报。主要内容：通讯网关：DCS数据高速公路和IFDES通过网关交换数据和信息。数据处理：从DCS、PLC和传感器送来的数据进行预处理，如数据工程化，数据转换和压缩。知识库：存放专家知识，用于工况监督、故障诊断、事故预报、提供在线操作指导；采用多种智能处理方法及软测量技术用于炼油生产过程的专家系统知识库的构建。推理系统：集成了前向推理机和反向推理机等，操作经验和事故教训将用于指导问题的解决。多媒体显示及操作手册的开发。与综合自动化平台集成。技术优势：1、 系统驱动器和数据处理器2、 数据库和服务器3、 IFDES专家系统4、 超媒体显示系统5、 IFDES与实时数据库接口的实现位号显示与趋势图模块 应用实例：已在炼油厂加氢裂解装置、烯烃厂锅炉装置等现场成功投运 投资规模及设备需求： 硬件环境（机型及CPU、内存、硬盘容量）：机型：运行Microsoft Windows操作系统；CPU: Intel 1.3GHz 及以上；内存：512M及以上；硬盘：80G及以上。 软件环境（操作系统、支持软件的名称及版本号）：操作系统：Microsoft Windows2000及以上版本；Web服务器：Microsoft IIS；数据库：Oracle 8.0以上；开发工具：Microsoft .Net Framework 1.1。实时智能监测与故障诊断专家系统软件（IFDES） 经济效益分析：本系统采用一系列先进的技术与开发集成手段。系统设计合理，使用方便，人机界面友好、开发周期短、扩充与二次开发便捷。性能价格比较高。它是低成本推广应用计算机及新技术的一次成功的尝试。使管理操作人员加强了工艺管理，及时捕捉到了装置运行过程中的事故隐患，确保了整个装置始终能处于高负荷、长周期稳定运行。使企业在最经济的成本下，产生最大的效益，减少事故的发生、原材的浪费与对环境的污染。经济与社会效益显著。
南京工业大学
2021-04-13
一种纸基离子印迹复合材料、其制备方法及应用
本发明公开了一种纸基离子印迹复合材料、其制备方法及应用，属于新材料领域。利用可逆加成链转移聚合技术和纸材料可随意裁剪/折叠的优势，在纸材料表面修饰出链转移试剂二乙基二硫代氨基甲酸钠。随后，以醋酸镉为模板，甲基丙烯酸和 4-乙烯吡啶为功能单体，在紫外灯照射下在纸材料表面可控制备离子印迹聚合物，实现对镉离子的高选择性识别。纸基离子印迹复合材料具有成本低廉、绿色环保、操作简单、容易回收的特性，特别是其具备了良好的透光性和保水/亲水特性，可以直接作为光学检测池，实现重金属离子的快速、高通量检测。
华中科技大学
2021-04-14