哈尔滨市优秀科技成果转化项目
“紫外光”制造电缆降能耗
——哈理工紫外光交联聚烯烃绝缘电缆制造装置实现产业化
紫外光交联聚烯烃绝缘电缆制造装置是由哈尔滨理工大学电介质工程国家重点实验室培育基地科研团队研发的、完全拥有自主知识产权的原始创新技术。电缆生产企业利用该项目成果改造传统的电线电缆生产线,在同等条件下,可实现单位能耗降低80%、生产速度提高2倍以上、原材料成本降低30%的良好经济技术指标。该技术共获专利6项,还荣获黑龙江省科技进步二等奖。
该装置通过光学系统、气流冷却系统联合仿真设计和引入自动测控系统,优化了辐射源的紫外剂量,辐照通过塑料挤出机挤出绝缘层的电缆产品,实现了绝缘层材料的交联生产工艺,能制造出高质量的电缆制品,是对传统工艺技术的一次革命。
为促进这一成果尽快落地转化,该科研团队核心成员通过技术参股和实际注资方式,成立了哈尔滨哈普电气技术有限责任公司。通过明确的分工与分享机制,充分发挥了大学多学科联合攻关的优势和企业技术集成、项目推进的优势,直接面向市场,实现了研发生产进入市场一条龙的无缝连接。
据统计,我国每年交联聚烯烃绝缘的低压电缆和电子线缆的绝缘材料消耗超10亿元,这些电缆主要的制造技术为高耗能的传统技术。不久的将来,紫外光交联聚烯烃绝缘技术将替代传统技术,在国内的低压电缆制造业形成快速普及之势,市场应用前景极其广阔。
目前,哈普电气技术公司生产的1kV紫外光交联聚烯烃绝缘电缆制造设备在国内20余家电缆企业得到应用。在哈尔滨市科技局支持下,科研团队正在研发10kV电压等级的电缆制造设备,实现紫外光辐照交联技术与装备的系列化发展,相信不远的将来,该项目即将成为我市新的经济增长点。
“积木式”盖楼又快又省
——“砌块模式”绿色建筑体系成套技术在哈推广应用
施工速度较混凝土结构提高20%以上,钢材用量节省30%以上——由哈尔滨达城绿色建筑技术开发股份有限公司研发的“砌块模式”绿色建筑体系成套技术让盖楼就像“搭积木”一样轻松,实现省时又省钱。目前,这项具有国际领先水平的重大科技成果获得黑龙江省科技进步一等奖,并被列入全省建筑业节能新技术重点推广项目。
“砌块模式”绿色建筑体系成套技术是由哈工大原始创新的“配筋砌块砌体结构核心技术”与集成创新的“绿色建筑成套体系技术”相结合,通过工厂化生产混凝土空心砌块制品,大大提升了建筑业的工业化率,形成了集新型绿色建材、绿色建筑体系、绿色结构体系、绿色建造技术和高效耐久节能保温技术为五大核心的绿色建筑系列成套技术解决方案,在节成本、节工期、节能、节地、节水、节材和环境保护的“六节一环保”上具有明显的应用优势。可与现有的“钢筋混凝土模式”和“钢结构模式”形成三足鼎立格局,实现建筑业发展方式的重大转变。
经实践测算,该技术在施工过程中可节省模板用量40-50%,节省抹灰50%以上,增加有效使用面积5%以上,施工速度较混凝土结构提高20%以上,钢材用量节省30%以上,节省总用工量15%以上,工程造价节约150元/平方米,建造过程减少碳排放量48kg/平方米。
2013年,该技术在松北区科技创新城内的科盛科技大厦办公楼使用,首次实现了在100米级高层建筑中的应用,突破了技术禁区。借助市科技局搭建的市校科技推介平台,吸引了同行企业家关注和积极主动跟进,最终由哈工大科研团队以无形资产及部分实有资金入股,吸引社会资本进入,组建了哈尔滨达城绿色建筑技术开发股份有限公司,实缴注册资本2500万元,实现了科技成果的转化落地。下一步,计划融资7000万元,用于扩大生产及市场推广。
以哈尔滨每年5400万平方米建设量计算,采取该项目创立的“砌块模式”,每年可节省土地270万平方米,节省钢材90万吨,减少碳排放量450万吨,节约建设成本80亿元。该项目具有广阔的技术推广及产业化前景。
新一代沼气技术构建“美丽乡村”
——东北农大寒区沼气工程技术实现转化应用
畜禽粪便、秸秆生产沼气,沼气做饭、发电,沼液沼渣可生产有机肥——日前,一个以东北农大寒地沼气工程技术为载体的循环生态农业模式开始在全市推广,并将成为“美丽乡村”的“标配”。
寒区沼气工程技术的核心技术是东北农大自主研发的“寒冷地区干湿耦合厌氧发酵技术”与“分布式新农村资源化技术”。一般来说,畜禽粪便采用湿法厌氧发酵;农作物秸秆等含水量低,可采用干法厌氧发酵。该技术根据寒区冬季粪便可收集量减少而秸秆多、夏季秸秆少的特点,通过调整畜禽粪便、秸秆比例,以满足寒区大型沼气工程发酵原料的稳定供应,并通过研制包括发酵罐体、搅拌装置、进料装置、出料装置的罐式连续干法发酵系统和沼肥田间机械化暗灌施肥机械,构建起生态农业循环经济模式。
2013年,该项目被纳入市科技局与东北农大的市校合作平台。在市科技局的对接下,哈尔滨良大实业(集团)有限公司与东北农大合作共建“良大生物质能源东北农大研发中心”,加速了高校技术成果在实践项目工程中的转化。双方利用课题研究成果,在双城市杏山镇建设了生态农业循环经济园区。沼气工程将村屯产生的生活垃圾、人畜粪便、秸秆、农产品加工剩余物等转化为沼气和沼肥,沼气作为农户炊事用能和发电,电力用于秸秆成型燃料和有机肥生产,沼液沼渣一部分直接灌溉农田,一部分固液分离生产有机肥,秸秆致密成型燃料用于农户冬季取暖和沼气工程增温。并在此基础上建立有机农产品种植区和奶牛养殖区,实现生态良性循环,打造集有机农产品加工基地、东北农业大学实验实习基地、市民生态农业观光基地于一体的将现代化新农村。
按照该项目目前运行规模计算,沼气和有机肥年销售收入25.2万元和150万元,园区内2000亩有机水稻可增加年销售收入1000万元。同时减少二氧化碳排放1512吨。经济效益和社会环境效益都十分显著,具有广阔的技术推广及产业化前景。
双燃料发动机“喝”油“吞”气更环保
——哈工程大学双燃料发动机关键系统研发生产基地落户阿城
哈尔滨工程大学动力装置电控技术研究所在国内率先开展船用柴油/天然气双燃料发动机和气体发动机控制技术研究,突破了双燃料发动机核心关键技术,成功开发出更节能、更环保,且具有完全自主知识产权的船用双燃料发动机控制系统。先后获得国家技术发明二等奖1项,国家发明专利24项,制定国家或行业标准7部,项目技术水平达到国内领先、国际先进。
内燃机是能源消耗和排放污染的主要元凶之一,采用柴油/天然气作为燃料的双燃料发动机是现阶段实现能源多元化战略和节能减排的最合理可行的方法,而控制系统更是双燃料发动机的核心高端装备。在市科技局攻关计划支持下,哈工程大学动力装置电控技术研究所突破了双燃料发动机燃料智能控制、高性能燃气喷射阀设计、双燃料燃烧优化设计等核心技术,具备了将船舶柴油机改造成双燃料发动机的技术能力。该技术成果优化了内燃发动机电控系统,可以实现节油降耗,更重要的是能够大幅度降低有害物排放,从而实现节能减排的目的。
2013年5月,哈工程大学、哈尔滨中庆燃气公司、阿城区政府三方签署战略合作框架协议,共同创建柴油/天然气发动机关键系统研发生产基地。同年11月,哈尔滨工程大学和派芬自控(上海)股份有限公司联合出资组建哈尔滨哈船动力技术有限责任公司,注册资本5000万元,承接该项目产业化,至此,该项目在哈尔滨市成功落地转化。项目总投资8亿元。建成后,将有效缓解国外双燃料发动机控制系统存在的价格昂贵、供货周期长、服务不及时等问题,并形成年产双燃料发动机电控系统1万台套的能力。
目前,哈船动力公司分别与安徽华强天然气公司、贵州深能天然气公司、江西天然气公司达成协议,为长江、乌江等流域船舶改造提供核心设备产品。到2017年,项目可累计实现销售收入20亿元,利税4.5亿元。
“超声波驱油”再造一个“大庆油田”
——我国首套大功率超声波油井增油装备成功问世
我国首套大功率超声波油井增油装备成功问世,使我国成为继美国、俄罗斯之后,世界上第三个掌握大功率超声波采油技术的国家。该项目是市科技局重点科技攻关与平台建设项目,由哈工大与哈尔滨兰德超声设备有限公司、中国石油大学、中船重工715研究所历经10年联合研发,获得4项关键技术成果和5项国家专利,属于能源环保战略性产业项目。
美国与俄罗斯早已将超声波物理采油技术在油田进行广泛应用,但一直对外实行技术封锁。我国“超大功率超声波油井增油设备及技术”在全国投用后,按最低增加采收率1%计算,则增加可采储量2.03亿吨(我国陆上油田累计探明石油地质储量203亿吨),相当于再造一个“大庆油田”。该技术在大庆、长庆、胜利、辽河等油田试验的结果表明:对储油岩石层无伤害,提高储层渗透率,降低原油黏度,具有除垢、防蜡和解堵作用,提高油田采收率5%~8%,提高油井产油量30%以上,尤其对低渗透率、稠油井效果明显。
据了解,我国传统油田多数已进入产量衰竭阶段,从1993年起我国已由石油净出口国家变为净进口国家,目前进口依赖度为57%,预测今后每年递增3%。因此,这项技术的推广应用将确保我国能源安全,对缓解能源紧缺具有深远的战略意义。
目前,全国在生产的大型油田17个,油、水井40万余口,如果其中50%进行超声波处理,合计20万口井,则需要2000台超声处理设备,每台设备平均销售价格为938万元计,设备产值也可达180多亿元,为该设备服务可增加1.8万就业岗位,按10年折旧,分摊每年产品销售收入和维修配件收入可达18亿元左右。
现该项目已被列入市政府与哈工大联合共建的科技成果转化服务平台重点培育项目。兰德公司向哈工大教育发展基金会捐赠500万元的助教基金,建立了哈工大超声波技术中心。同时,在大庆、辽河、大港、胜利、长庆、延长和新疆等油田组织超声波油井增产作业公司,建立示范基地,加速项目产品推广应用。