从跟跑到领跑 宁夏科技公司跑出加速度

  近日，在2020年度自治区科技奖评选中，全区共88项科学技术荣获2020年度自治区科技奖。从获奖项目完成单位性质看，以企业为第一完成单位的获奖项目占奖项总数的25%，比高校、科研院所均高出3.4个百分点，特别是两项自治区科学技术重大贡献奖项目铸造用工业级3DP打印设备研发及产业化应用、宁夏新能源高效消纳综合技术创新与实践，均由企业牵头完成，企业创新主体地位进一步凸显。

  完成单位：共享智能装备有限公司、共享智能铸造产业创新中心有限公司、共享装备股份有限公司

  共享装备股份有限公司铸造3D打印智能工厂里，移动机器人、桁架机器人、微波烘干设备、立体仓库等组成智能流水线D打印设备正有序工作。

  透过3D打印设备的可视窗，能够正常的看到铺砂器和打印喷头交替喷射砂子和树脂，“每层砂的厚度仅0.3毫米，每打印完一层，升降平台就下降一层。”周志军是铸造用工业级3DP打印设备研发及产业化应用项目组成员之一，他表示，传统铸造，有一个开模的过程，不仅周期长且精度差，“如今可以在系统直接生成砂芯三维模型，然后打印机就在计算机的控制下，按照该模型打印。以前一个多月完成的工作，现在十几个小时就能完成，精确度也大幅度的提升。”

  成效的显现得益于企业数年来对研发的坚持。“最开始接触3D打印时，我们购买德国设备，成本很高，打印用的砂子和固化剂需全部进口，1吨铸件卖不到1万元，但成本就不只1万元。”不仅打印成本高，维修难题也困扰着企业，周志军介绍：“一但机器坏了，就得从德国请工程师，维修成本很高。”

  为了不再受制于人，企业组建了3D打印研发技术团队，针对航空航天、汽车等领域核心零部件生产难题，攻克铸造3D打印材料、设备、工艺、软件等技术难题，成功研制出具有自主知识产权的3D打印设备。

  2018年，世界首个万吨级铸造3D打印智能工厂在共享装备股份有限公司建成投产，项目研发出交错式、跟随式打印方式设备，实现不间断打印，解决了3D打印无法产业化推广应用的难题。同时项目实现了铸造3D打印材料国产化替代，完全摆脱了依赖进口、受制于人的局面。

  项目产品被纳入国家《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录》，累计研制出10款铸造用工业级3D打印设备，并全部实现产业化，取得国内外授权专利254项，发表核心期刊论文50余篇。截至2020年底，铸造砂型3D打印设备共实现81台套制造，成功应用于银川、烟台、资阳、潍坊、安徽等5座示范智能工厂，服务相关企业近300家，产业化收益达4.2亿元。

  周志军表示：“接下来我们将继续建设3D打印铸造智能工厂，践行‘铸造3D打印、机器人等新技术+智能工厂’的转型路径，以绿色智能铸造为目标，‘智’造更多可能，推动我们国家铸造产业高水平质量的发展。”（记者 梁小雨文/图）

  完成单位：国网宁夏电力有限公司电力科学研究院、中国电力科学研究院有限公司、清华大学、国家电网公司西北分部、南京南瑞继保工程技术有限公司、国网江苏省电力有限公司、国能日新科技股份有限公司、北方民族大学、国网宁夏电力有限公司经济技术研究院、国网宁夏电力有限公司

  宁夏是国家级新能源综合示范区，拥有丰富的风力和光照资源，2003年，全区第一个风电场正式并网，此后8年时间里，以风电、光伏为代表的新能源得到加快速度进行发展，截至2020年底，全区新能源装机容量超过2500万千瓦，占比超过42%，装机比例和装机密度居全国前列。

  在我区大规模、高密度、高比例新能源密集直流群送端系统逐步形成的同时，新能源的强不确定性、波动性以及弱支撑性、弱抗扰性特征，给电力系统电力电量平衡和安全运行带来非常大挑战，新能源高效消纳问题凸显，弃风弃光严重，弃电率曾一度高达15%，充足的资源没办法得到高效利用。

  一方面是弃风弃光严重，另一方面则是新能源的并网安全难题，“以前调度对象可能就一二十个电厂，打打电话就能实现有序调动，但现在我们面临的新能源调度对象达上千个，这当中的变化非常多，所以既要安全实现新能源并网，又要高效消纳新能源，让其时刻匀速前进，这当中需要突破的问题非常多。”丁茂生是宁夏新能源高效消纳综合技术创新与实践项目负责人，他介绍，新能源并网安全和高效消纳是世界性技术难题。

  为此，国网宁夏电力有限公司组建“新能源高效消纳”技术攻关团队，丁茂生和团队历时8年产学研用联合攻关，形成了集理论、方法、装置和系统于一体，“源—网—荷”协同的新能源并网安全和高效消纳综合技术体系。

  在技术支持下，新能源发电设备可用率提高5%至7%，主动响应时间由分钟级降至秒级，突破了制约新能源消纳的技术瓶颈，实现了新能源场站侧和电网侧弃电量的“双降”，新能源的弃电率也从最高时的15%降至3%以下，近三年累计减少新能源弃电量93.9亿千瓦时。

  目前，该技术成果已被推广到全国1663个场站等，实现了新能源消纳技术的示范引领，项目直接经济效益68亿元，间接经济效益超275亿元，减排二氧化碳756万吨，经济社会效益特别显著，为自治区新能源产业高水平质量的发展做出了重大贡献。

  丁茂生表示：“近10年的技术攻关，我最深刻的感受就是团队协作和自立自强，我们开展这项工作是没有国际经验可借鉴，完全依靠我们自己长期专注，才最终实现从跟跑到领跑的跨越。”（记者 梁小雨文/图）

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