編前語: “十四五”期間,作為大國經(jīng)濟 “頂梁柱”,國有企業(yè)以一場波瀾壯闊的“跨越”,書寫了高質(zhì)量發(fā)展的時代答卷——民生保障撐起萬家燈火,大國重器夯實國之底氣,超級工程打開發(fā)展新天地,科技創(chuàng)新激活新質(zhì)生產(chǎn)力;厥讑^進路,跨越啟新程。央廣網(wǎng)推出《跨越》(第二季)“收官‘十四五’ 謀篇‘十五五’”系列報道,于廣闊天地間、于生活細微處,呈現(xiàn)國企改革創(chuàng)新故事,共話國企“十五五”新篇章。

央廣網(wǎng)北京11月24日消息(記者 馮方)從穿山越海的“鋼鐵穿山甲”,到深藏地下的“超級充電寶”,再到將二氧化碳“捕獲”的綠色魔法……“十四五”時期,中國基建悄然經(jīng)歷一場深刻變革:以“向智”賦能增效率,以“向新”驅(qū)動添活力,以“向綠”轉(zhuǎn)型拓空間。這場系統(tǒng)性升級,不僅重塑著基礎設施的形態(tài),更為經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展鍛造出強勁的新引擎。

向智——“鋼鐵穿山甲”裝上“最強大腦”

交通網(wǎng)絡是一個國家或地區(qū)發(fā)展的骨骼系統(tǒng)和血脈網(wǎng)絡,既是經(jīng)濟發(fā)展的“大動脈”,又是社會民生的“連接器”。隨著交通網(wǎng)絡向縱深發(fā)展,穿越江河湖海、復雜山體的長大隧道工程成為常態(tài),對施工安全、效率和質(zhì)量提出極致要求,有“鋼鐵穿山甲”之稱的盾構機就派上了大用場。

在正在施工的中鐵隧道局崇太長江隧道項目上,我國研制的世界上最大直徑高鐵盾構機——“領航號”的水下掘進距離已突破9560米!邦I航號”重約4000噸、刀盤直徑15.4米,由中鐵隧道局聯(lián)合相關單位研制,是我國盾構機從“制造”到“智造”跨越的代表性成員。

依托“智能感知、智能設計、智能預制、智能掘進、智能拼裝、智能構筑、智能運輸、智能環(huán)控、智能管控”為一體的盾構/TBM隧道智能建造技術體系,“領航號”實現(xiàn)了參數(shù)自決策、操作自執(zhí)行的“有人值守、無人操作”智能化施工。

“領航號”盾構機(中鐵隧道局供圖 央廣網(wǎng)發(fā))

“‘領航號’的‘最強大腦’主要依靠我們積累的海量歷史數(shù)據(jù)和研發(fā)團隊構建的各大智能模型!敝需F隧道局崇太長江隧道項目總工程師李斌向央廣網(wǎng)記者介紹,盾構TBM大數(shù)據(jù)平臺積累了容量高達200T的各種地質(zhì)條件下的人工掘進歷史數(shù)據(jù)、姿態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)、設備參數(shù)數(shù)據(jù)、地勘數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù),研究團隊進行分類篩選、清洗后,構建出推理、控制等各類模型。

“在此基礎上,研究團隊構建‘云-邊-端’智能掘進控制新模式,實現(xiàn)模型實時接收盾構機上各項傳感器參數(shù),推算出盾構機當前狀態(tài)并優(yōu)化控制參數(shù),將參數(shù)推送給盾構PLC系統(tǒng)進行執(zhí)行。與傳統(tǒng)盾構機相比,‘領航號’可以將全系統(tǒng)的輪詢時間由一分鐘大幅降低至300毫秒,大大降低對主司機的經(jīng)驗依賴,更高效、更精準!崩畋蟊硎。

央廣網(wǎng)記者了解到,研究團隊首次將航天器姿態(tài)控制技術應用于盾構糾偏,攻克11公里超長距離軸線漂移難題,成型精度實現(xiàn)毫米級誤差控制,躋身國際頂尖水平。

在技術加持下,重達4000噸的龐然大物,也有了一顆“溫柔心”。2024年4月,“領航號”穿越長江刀鱭保護區(qū)時的表現(xiàn)讓李斌記憶猶新——智能感知系統(tǒng)提前40米探明復合地層,智能掘進自動下調(diào)刀盤轉(zhuǎn)速、精準控推進速度,聯(lián)動泥水環(huán)流系統(tǒng)穩(wěn)壓力防泥沙淤積,實現(xiàn)高效泥水處理、渣土分離、密閉外運,全程零污水排放,最終在3.2公里段實現(xiàn)刀鱭棲息地零擾動,隧道軸線偏差僅為±5毫米,有效平衡了工程與生態(tài)。

李斌表示,“領航號”的命名,既彰顯其在崇太長江隧道施工中突破超深、超大直徑等技術極限的引領作用,也隱喻了中國盾構技術在全球的標桿地位。

作為隧道工程領域的“大國重器”,我國盾構機的發(fā)展歷程先后經(jīng)歷了技術依賴期、自主突破期、創(chuàng)新領跑期。目前中國盾構機全球占有率已經(jīng)達到70%,產(chǎn)品遠銷五大洲40多個國家和地區(qū),超大直徑盾構機產(chǎn)業(yè)也實現(xiàn)了跨越式發(fā)展,已經(jīng)形成全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的能力。

從無到有、從有到優(yōu)、從“制造”到“智造”,以“領航號”盾構機為代表的“大國重器”實現(xiàn)智能化升級,標志著我國高端裝備制造已從“追趕”走向“引領”,正深度重塑未來基建模式。

向新——“超級充電寶”釋放硬核律動

在江蘇省句容市邊城鎮(zhèn)侖山深處,一座“超級充電寶”正深藏于青山綠水下。它有著相當于60層樓的高度和相當于11.5個胡夫金字塔的體積,為我國華東電網(wǎng)調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相提供著硬核動能,它就是創(chuàng)下3項“世界之最”的國網(wǎng)新源江蘇句容抽水蓄能電站。

近年來,我國能源發(fā)展進入關鍵轉(zhuǎn)型期,清潔能源在投資、裝機規(guī)模和發(fā)電量上實現(xiàn)了迅猛增長。而隨著風電、光伏等間歇性新能源裝機容量激增,電網(wǎng)對大規(guī)模、長時段、靈活的調(diào)節(jié)資源需求日益迫切。作為當前技術最成熟、容量最大、經(jīng)濟性最優(yōu)的儲能方式之一,抽水蓄能在構建新型電力系統(tǒng)、促進新能源消納中發(fā)揮著不可替代的作用。

今年10月28日,國網(wǎng)新源江蘇句容抽水蓄能電站迎來全面投產(chǎn)發(fā)電。中國電建華東院句容抽水蓄能項目設計總工程師雷顯陽對央廣網(wǎng)記者介紹,該項目的“硬核”主要體現(xiàn)在攻克了諸多“超經(jīng)驗”難題,創(chuàng)下11項“行業(yè)之最”、12項“行業(yè)首創(chuàng)”。其中,還有3項“世界之最”——世界最高的抽水蓄能電站大壩、世界最高的瀝青混凝土面板堆石壩、世界規(guī)模最大的大壩及庫盆填筑工程。據(jù)了解,該電站壩高有182.3米,庫壩填筑量達3000萬立方米。

國網(wǎng)新源江蘇句容抽水蓄能電站(中國電建供圖 央廣網(wǎng)發(fā))

值得一提的是,國網(wǎng)新源江蘇句容抽水蓄能電站不止于“儲能”,也在“生態(tài)融合”上邁出堅實步伐。項目建設中,電站建成投運8000立方米水處理系統(tǒng),實現(xiàn)污廢水循環(huán)利用,還研究應用植被混凝土等工藝,實現(xiàn)工程復綠面積超67萬平方米,以實際行動詮釋“在保護中建設、在建設中保護”。

此外,該項目在多個環(huán)節(jié)深度應用了數(shù)字化技術。雷顯陽進一步介紹,電站數(shù)字化應用以全生命周期理念為核心引領,深度融合BIM(建筑信息模型)、GIS(地理信息系統(tǒng))、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進技術,實現(xiàn)項目從前期設計到投產(chǎn)運行的數(shù)字化賦能與智慧化管理規(guī)劃。例如,各專業(yè)在協(xié)同管理平臺同步創(chuàng)建BIM模型,有效規(guī)避設計錯漏碰撞問題;采用無人機自動化巡檢模式,大幅提升巡檢效率與覆蓋質(zhì)量。未來,該項目將以“數(shù)據(jù)驅(qū)動、數(shù)字孿生、人機協(xié)同”為核心目標,全力打造智慧型電廠,從本質(zhì)上提升電站安全運營水平與綜合效能。

國網(wǎng)新源江蘇句容抽水蓄能電站等項目成功落地,標志著我國抽水蓄能建設進入了“與環(huán)境共生、與城市共融” 的新階段。它們不僅是電網(wǎng)的“超級充電寶”,更是區(qū)域生態(tài)環(huán)境的“守護者”,為構建靈活、可靠、綠色的新型電力系統(tǒng)提供了關鍵支撐。

向綠——傳統(tǒng)煤電上演二氧化碳“捕獲術”

在華能隴東能源基地,一場關于煤電的綠色變革悄然發(fā)生。當你走進華能甘肅正寧電廠,不會看到傳統(tǒng)印象中濃煙滾滾的景象,一套精密的碳捕集系統(tǒng)仿佛給煤電裝上了“凈化器”,在這里上演“捕獲”二氧化碳的綠色魔法。

“雙碳”目標提出五年多來,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)通過前沿技術探索,尋求可持續(xù)發(fā)展之路。在此過程中,我國碳捕集、封存和利用(CCUS)技術實現(xiàn)了跨越性突破,邁入百萬噸級碳捕捉規(guī)模的新臺階。

今年9月25日,全球規(guī)模最大的煤電碳捕集示范工程在華能甘肅正寧電廠正式投入運營,年捕集二氧化碳達150萬噸。該項目是我國首個千萬千瓦級多能互補綜合能源基地——華能隴東能源基地的核心配套項目,創(chuàng)造多項“全球首次”與“國內(nèi)首創(chuàng)”,實現(xiàn)了技術和裝備100%國產(chǎn)化。該項目對華能甘肅正寧電廠1號機組脫硫后煙氣開展碳捕集,捕集率超90%,捕集的二氧化碳純度超99%。

華能甘肅正寧電廠碳捕集示范工程(中國華能供圖 央廣網(wǎng)發(fā))

“碳捕集規(guī)模提升至百萬噸級,是我們遇到的最大工程技術挑戰(zhàn)!比A能清能院副總工程師郜時旺向央廣網(wǎng)記者介紹,項目研究團隊經(jīng)過一系列攻堅克難,解決了大規(guī)模碳捕集技術面臨的再生能耗高、溶液消耗大、塔內(nèi)氣液分布不均、系統(tǒng)集成難等瓶頸難題,原創(chuàng)開發(fā)出富液自驅(qū)動萃取濃縮的兩相型二氧化碳吸收劑,關鍵技術指標達到國際領先水平。與此同時,團隊研發(fā)出將多種節(jié)能手段相結合的工藝流程,工藝節(jié)能效果顯著提升;研制了新型復合吸收塔等塔器設備,有效減少占地、制造成本、降低系統(tǒng)能耗;研制出我國首臺滿足超臨界管輸需求的八級整體齒輪多軸離心二氧化碳壓縮機,填補國內(nèi)該領域空白。

郜時旺指出:“在‘雙碳’目標下,CCUS與可再生能源并非替代關系,而是協(xié)同共進的戰(zhàn)略組合!睆亩唐谝暯莵砜,CCUS承擔著重要的戰(zhàn)略過渡功能,其核心價值在于有效處理現(xiàn)有能源結構和工業(yè)體系中的“存量”碳排放,為能源系統(tǒng)有序轉(zhuǎn)型創(chuàng)造窗口期。從長期發(fā)展視角審視,CCUS將超越其過渡屬性,成為實現(xiàn)深度脫碳不可或缺的終極解決方案。根據(jù)國際能源署(IEA)等權威機構研究,即使在能源結構基本實現(xiàn)清潔化后,全社會仍將存在約15%-20%難以通過電氣化手段消除的剛性碳排放,CCUS是處理這些最終排放的必要技術路徑。

全球規(guī)模最大的煤電碳捕集示范工程落地甘肅慶陽,也成為推動西北地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的重要引擎。華能正寧電廠工程部主任助理張昊昊表示,正寧電廠的百萬噸級CCUS項目作為華能隴東能源基地的關鍵支撐,一方面通過高效清潔煤電機組為大規(guī)模風電、光伏等間歇性新能源提供靈活調(diào)峰和系統(tǒng)穩(wěn)定保障,破解“沙戈荒”大基地電力外送的波動性難題;另一方面,應用先進碳捕集技術對燃煤機組實施深度脫碳改造,支撐傳統(tǒng)煤電實現(xiàn)綠色低碳化轉(zhuǎn)型發(fā)展。該項目為煤電行業(yè)應對“雙碳”目標提供了可復制、可推廣的現(xiàn)實路徑——“煤電+CCUS”低碳發(fā)展模式。

華能隴東能源基地的CCUS項目不僅是技術上的突破,更是一次深刻的理念革新。郜時旺表示,該項目驗證了一套大規(guī)模、工業(yè)化、全鏈條、國產(chǎn)化的CCUS技術路徑,其規(guī)模化碳捕集技術的可復制性和核心裝備國產(chǎn)化的經(jīng)驗,對鋼鐵、水泥等其他高排放行業(yè)同樣具有普適意義。隨著頂層設計、政策引導、市場實踐、金融支持等條件形成合力,CCUS有望從一項“戰(zhàn)略儲備技術”真正轉(zhuǎn)變?yōu)橹Α半p碳”目標實現(xiàn)的解決方案。

向智、向新、向綠,這三大方向的升級轉(zhuǎn)變,共同塑造了“十四五”期間中國基建的新面貌。“十四五”即將圓滿收官,面向“十五五”,一個更靈活高效、更聰明智能、更環(huán)境友好的現(xiàn)代化基礎設施體系正在加速鍛造,為實現(xiàn)中國式現(xiàn)代化注入動能。

編輯:冀文超
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