Rapport approfondi "Global Engineering Frontiers 2018": Power and Energy Technology

4. G�nie �nerg�tique et minier

1 Fronti�res de la recherche en ing�nierie

1.1 Tendance de d�veloppement des 13 principales fronti�res de la recherche en ing�nierie

Voir le tableau 1.1.1 pour les 13 principales fronti�res de la recherche en ing�nierie jug�es dans le domaine de l'�nergie et de l'ing�nierie mini�re, couvrant quatre disciplines�: �nergie et sciences �lectriques, technologie et ing�nierie, science, technologie et ing�nierie nucl�aires, science, technologie et ing�nierie des ressources g�ologiques, et la science, la technologie et l'ing�nierie mini�res. Trois des fronts de recherche en ing�nierie ont �t� obtenus sur la base de l'analyse des clusters de co-citation de Clarivate Analytics, � savoir "Microgrid et syst�me de transmission et de distribution intelligents", "Analyse des donn�es sismiques 3D et technologie de reconstruction", "Nouvelle g�n�ration de cellules solaires�: y compris le calcium et le titane , empilements d'h�t�rojonction p�rovskite/silicium, couches minces Cu2ZnSnSe4, polym�res et cellules solaires sensibilis�es par points quantiques �, et le reste sont des fronti�res d�sign�es par des experts. Parmi eux, les fronti�res �mergentes comprennent "la production et l'utilisation d'�nergie renouvelable et le stockage de l'�nergie, les technologies d'�conomie d'�nergie et de protection de l'environnement", "les micro-r�seaux et le syst�me intelligent de transmission et de distribution d'�nergie", "la technologie cl� avanc�e des piles � combustible � haute performance", "l'huile de schiste m�canisme de modification in situ souterrain et d�veloppement � grande �chelle de technologies cl�s ", "m�canisme d'infiltration microscopique de p�trole et de gaz non conventionnels et technologie mini�re efficace", "technologie de r�acteur nucl�aire et d'alimentation �lectrique dans l'espace lointain et en haute mer", la recherche approfondie traditionnelle comprend "traitement et transformation efficaces et propres du charbon", "analyse tridimensionnelle des donn�es sismiques et technologie de reconstruction" "technologie de petit r�acteur modulaire int�gr� enti�rement intelligent", la fronti�re perturbatrice est "une nouvelle g�n�ration de cellules solaires�: comprenant la p�rovskite, la p�rovskite/silicium empilements d'h�t�rojonction, couches minces Cu2ZnSnSe4, polym�res et cellules solaires sensibilis�es par points quantiques �, les fronti�res de la fusion et de l'interdisciplinarit� incluent � Advanced Nuclear Energy Technology: Fusion-Fission Hybrid Reactor Technology �, � Intelligent Key Engineering Technology, Equipment and Materials for Coal and Oil and Gas Exploitation", "Technologie de pr�diction de la r�partition spatiale des ressources p�troli�res et gazi�res restantes bas�e sur le Big Data et la th�orie cognitive"". Les publications ann�e par ann�e des principaux articles impliqu�s dans chaque fronti�re de 2012 � 2017 sont pr�sent�es dans le tableau 1.1.2.

(1) Technologie avanc�e de l'�nergie nucl�aire : technologie des r�acteurs hybrides fusion-fission

Un r�acteur hybride fusion-fission (appel� r�acteur hybride) est une technologie d'�nergie nucl�aire qui combine les avantages de la fusion et de la fission et surmonte les inconv�nients des deux. La principale diff�rence entre un r�acteur hybride et un r�acteur � fusion pure est que la gaine contient du combustible de fission.Le combustible de fission a une meilleure capacit� de reproduction des neutrons et une meilleure capacit� d'amplification de l'�nergie que le Be ou le Pb, ce qui est b�n�fique pour r�duire la difficult� de l'ing�nierie de la fusion. Du point de vue du cycle du tritium, il est avantageux de r�aliser l'autosuffisance du tritium et de r�duire la quantit� initiale d'apport de tritium�; du point de vue du bilan �nerg�tique, il peut r�duire la puissance de fusion et r�duire les dommages caus�s par les rayonnements des neutrons � haute �nergie aux mat�riaux . Compar� au r�acteur � fission, le r�acteur hybride est un syst�me sous-critique profond pilot� par une source de neutrons de fusion, avec des performances de s�curit� exceptionnelles.Il peut bien r�soudre les probl�mes de surg�n�ration du combustible de fission et de transmutation des �l�ments transuraniens tout en produisant de l'�nergie. Les principales directions de recherche des r�acteurs hybrides comprennent: la technologie d'entra�nement (y compris le tokamak, la fusion par confinement inertiel laser, la fusion par confinement inertiel Z-pinch et d'autres directions techniques), la technologie des r�acteurs sous-critiques (y compris la production de tritium, la reproduction, la transmutation, l'approvisionnement en �nergie et d'autres directions techniques ) ), technologie de conception de cibles de fusion � gain �lev� (pour la fusion par confinement inertiel), etc. La tendance de d�veloppement des r�acteurs hybrides est de promouvoir l'application pr�coce de l'�nergie de fusion sur la base des param�tres de fusion qui peuvent �tre atteints dans un proche avenir et d'apprendre de la technologie mature des r�acteurs � fission, et d'explorer les moyens de r�soudre le d�veloppement durable de l'�nergie de fission.

(2) Utilisation de la production d'�nergie renouvelable et technologies de stockage de l'�nergie, de conservation de l'�nergie et de protection de l'environnement.

Le syst�me �nerg�tique bas� sur les �nergies renouvelables est un moyen efficace de r�soudre le probl�me de l'utilisation de l'�nergie et de la pollution de l'environnement dans le monde, et c'est un choix in�vitable et une mesure efficace pour le d�veloppement durable de l'utilisation de l'�nergie. Avec l'utilisation efficace et propre des �nergies renouvelables comme noyau, les domaines de la production d'�nergie renouvelable et de la technologie de stockage d'�nergie se sont d�velopp�s rapidement et ont attir� de plus en plus d'attention dans le monde entier. � en juger par l'�tat actuel des ressources et le niveau de d�veloppement technologique des �nergies renouvelables, l'utilisation de l'�nergie �olienne, de l'�nergie solaire et de l'hydro�lectricit� pour produire de l'�lectricit� est la plus r�aliste et offre de larges perspectives. La technologie de production d'�nergie des �nergies renouvelables peut �tre divis�e en un syst�me de production d'�nergie � �nergie unique et un syst�me de production d'�nergie � �nergie mixte. Parmi eux, le syst�me de production d'�nergie renouvelable unique est relativement ind�pendant des autres syst�mes de production d'�lectricit� et est facilement affect� par les limites de l'�nergie renouvelable elle-m�me. Les syst�mes hybrides de production d'�nergie renouvelable sont principalement divis�s en deux cat�gories�: l'une consiste � utiliser le vent, la lumi�re, l'eau et d'autres �nergies renouvelables pour se compl�ter afin de surmonter la discontinuit� et l'instabilit� d'un seul type d'�nergie renouvelable en cours d'utilisation�; l'autre classe est un syst�me de production d'�lectricit� hybride qui combine l'�nergie renouvelable avec l'�nergie fossile existante. La technologie de stockage d'�nergie est une technologie qui aide le r�seau � mieux int�grer l'�nergie �olienne, l'hydro�lectricit�, l'�nergie solaire et d'autres sources d'�nergie renouvelable en stockant l'�lectricit� lorsque la demande d'�lectricit� est faible et en la d�chargeant lorsque la demande d'�lectricit� est �lev�e. Selon les diff�rents supports de stockage, les technologies de stockage d'�nergie peuvent �tre divis�es en stockage d'�nergie m�canique, stockage d'�nergie �lectrique, stockage d'�nergie �lectrochimique, stockage d'�nergie thermique et stockage d'�nergie chimique. Les principaux fronts de recherche actuels sont�: les mat�riaux �nerg�tiques renouvelables, la nouvelle composition du syst�me �nerg�tique, les caract�ristiques du cycle thermodynamique, la maximisation de l'utilisation locale des �nergies renouvelables dans la r�gion, la minimisation de l'utilisation du gaz naturel et l'�quilibre entre l'offre et la demande multi-�nergies � grande �chelle, la planification de stockage d'�nergie de grande capacit� Et la technologie de dispatching collaboratif avec la production d'�nergie renouvelable, l'optimisation des flux d'�nergie et la technologie de dispatching d'�nergie bas�e sur le stockage d'�nergie, etc.

(3) Technologies, �quipements et mat�riaux d'ing�nierie cl�s intelligents pour l'extraction du charbon, du p�trole et du gaz

L'extraction intelligente du charbon, du p�trole et du gaz est bas�e sur les donn�es massives collect�es. Sans intervention manuelle directe, gr�ce � une analyse intelligente et � un retour de signal tel qu'une perception intelligente de l'environnement minier, un contr�le intelligent de l'�quipement minier et une croisi�re autonome des op�rations mini�res, le l'�quipement minier est ind�pendant Processus de r�cup�ration termin� ou contr�le intelligent de la dynamique de production de p�trole et de gaz. L'exploitation mini�re intelligente du charbon, du p�trole et du gaz est une int�gration profonde de trois unit�s techniques de perception de l'environnement, de prise de d�cision intelligente et de contr�le automatique, impliquant cinq branches de l'ing�nierie de la perception de l'environnement, des mines num�riques, de l'Internet des objets miniers, du cloud computing big data , et l'automatisation du contr�le des �quipements. L'orientation future du d�veloppement de l'extraction intelligente du charbon est la suivante�: D�tection intelligente, qui fait r�f�rence � l'exploration et � la d�tection automatiques de zones inconnues du chantier, y compris des domaines professionnels tels que la fronti�re charbon-roche, l'identification de la gangue de charbon et la d�tection avanc�e�; Navigation intelligente, qui fait r�f�rence � l'utilisation de technologies informatiques, photo�lectriques et de navigation avanc�es localisent automatiquement l'�quipement et le personnel miniers pour assurer une surveillance s�re et une exploitation mini�re pr�cise�; Le contr�le intelligent, l'�quipement minier intelligent et la prise de d�cision de planification automatique sont int�gr�s, int�grant la d�coupe intelligente de la m�moire de cisaillement, le support hydraulique Suivi intelligent -up automatisation, �quilibre du flux de charbon du syst�me de transport de la face de travail, alimentation en liquide int�gr�e intelligente, surveillance vid�o visuelle de la face de travail, t�l�commande, r�alit� virtuelle 3D, d�marrage-arr�t � une touche et de nombreuses autres technologies.

L'intelligentisation de l'exploitation p�troli�re et gazi�re implique principalement trois axes de recherche : le forage intelligent, la compl�tion intelligente et la production intelligente. Parmi eux, le forage intelligent combine les m�gadonn�es, l'intelligence artificielle, etc., et utilise un contr�le en boucle ferm�e et un guidage pr�cis pour �viter efficacement les risques de forage, augmenter la vitesse de forage et r�duire les co�ts de forage, ce qui est la base pour assurer le bon d�veloppement du puits. r�alisation et fabrication. L'ach�vement intelligent est l'utilisation d'�quipements avanc�s de d�tection, de transmission et de contr�le automatique, combin�s � des donn�es volumineuses et � l'intelligence artificielle, pour surveiller et contr�ler le processus de production de p�trole et de gaz en temps r�el, offrant un soutien solide � la production intelligente. La production intelligente s'appuie sur le big data pour g�rer et optimiser de mani�re dynamique la production de l'ensemble du cycle de vie des champs p�troliers et gaziers. En utilisant le travail collaboratif entre les branches de recherche, gr�ce � l'int�gration efficace des donn�es, des instruments et des �quipements, des op�rations de construction, etc., l'intelligentisation de la production de p�trole et de gaz peut �tre r�alis�e. La production intelligente des champs de p�trole et de gaz doit �tre bas�e sur de multiples donn�es, gr�ce � une analyse intelligente, pour d�terminer la tendance de d�veloppement, puis utiliser un contr�le intelligent pour optimiser la production en temps r�el. La collecte, la transmission, l'analyse et le contr�le intelligents des donn�es sont indispensables, et tous les liens doivent fonctionner ensemble.Par cons�quent, la collecte intelligente des donn�es - Transmission efficace - Analyse intelligente - La technologie int�gr�e de r�gulation intelligente sera la tendance de d�veloppement future. Dans le m�me temps, l'int�gration approfondie des �quipements d'ing�nierie, des mat�riaux et de l'intelligence artificielle peut surveiller l'�tat en temps r�el des r�servoirs de p�trole et de gaz, am�liorer encore le taux de r�cup�ration et fournir un support solide pour l'acquisition de donn�es, la fracturation par �tapes, la production stratifi�e, les donn�es l'exploitation mini�re, etc., qui sera aussi l'avenir.Fronti�res de la recherche.

(4) Micro-r�seau et syst�me intelligent de transmission et de distribution d'�nergie

Les micro-r�seaux et les syst�mes intelligents de transmission et de distribution d'�nergie constituent un nouveau type de syst�me int�gr� de production, de transmission, de distribution et de consommation d'�nergie, compos� de sources d'�nergie distribu�es, de stockage d'�nergie, d'�quipements de conversion d'�nergie, de dispositifs de surveillance et de protection et de charges. et syst�mes autonomes de gestion de l'�nergie. Le micro-r�seau et le syst�me de distribution d'�nergie intelligent ont des modes de fonctionnement et de contr�le flexibles, peuvent se connecter de mani�re transparente � une vari�t� d'�quipements AC et DC, et peuvent fonctionner dans plusieurs modes tels que connect�s au r�seau et hors r�seau, am�liorant ainsi consid�rablement la capacit� du syst�me d'alimentation � accepter les sources d'alimentation distribu�es. , Am�liorer l'efficacit� du fonctionnement du syst�me et assurer une alimentation �lectrique continue et fiable des charges cl�s. Selon les caract�ristiques de conception, d'exploitation et de contr�le du micro-r�seau et du syst�me de transmission et de distribution intelligent, ces derni�res ann�es, une planification et une conception compl�tes, une gestion de l'�nergie � plusieurs �chelles de temps, une op�ration de r�partition optimale, une simulation hybride num�rique-physique haute performance, une nouvelle puissance l'�quipement �lectronique et son contr�le Il est progressivement devenu la fronti�re de la recherche dans ce domaine. De plus, avec les perc�es continues dans les m�gadonn�es, l'intelligence artificielle, le nouveau stockage d'�nergie et d'autres technologies, le futur syst�me de transmission et de distribution d'�nergie intelligent et micro-r�seau montrera un degr� plus �lev� d'ouverture et de flexibilit�, et r�alisera l'int�gration de sources d'�nergie h�t�rog�nes telles que que le refroidissement, le chauffage et le transport Int�gration et interaction des syst�mes.

(5) Technologies cl�s des piles � combustible avanc�es � haute performance

Une pile � combustible est un dispositif qui convertit l'�nergie chimique stock�e dans le combustible et le comburant directement en �nergie �lectrique par des moyens �lectrochimiques sans combustion. Elle pr�sente les avantages d'un rendement �lev�, de la propret� et de l'absence de bruit. Des progr�s significatifs ont �t� r�alis�s dans la technologie des piles � combustible � hydrog�ne ces derni�res ann�es, et les v�hicules � pile � combustible sont entr�s dans la veille de l'industrialisation mondiale. La puissance sp�cifique, l'efficacit� de la production d'�nergie et le d�marrage � basse temp�rature des piles � combustible pour automobiles ont atteint ou sont proches des objectifs de commercialisation. Cependant, sa dur�e de vie doit encore �tre am�lior�e, et son co�t doit �tre drastiquement r�duit. Les principaux axes de recherche sont le d�veloppement d'un �lectrocatalyseur de r�duction d'oxyg�ne � haute activit�, haute stabilit� (ultra) faible en platine et sa technologie de synth�se par lots, une �lectrode � membrane haute performance, longue dur�e de vie (ultra) faible en platine et sa technologie de pr�paration par lots, un m�tal bipolaire � haute r�sistance � la corrosion. technologie de rev�tement de plaque, haute performance, transfert de masse cathodique (ultra) faible en platine et technologie de gestion de l'eau. Gr�ce � des perc�es dans les composants de base et les technologies mat�rielles cl�s, des droits de propri�t� intellectuelle ind�pendants sont form�s, ce qui am�liore consid�rablement les performances et r�duit les co�ts.

(6) Traitement et conversion efficaces et propres du charbon

L'utilisation efficace du charbon consiste � utiliser du charbon proprement trait� comme combustible ou mati�re premi�re en fonction des besoins du terminal, de mani�re � tirer pleinement parti de la valeur du charbon. L'utilisation efficace du charbon comprend une combustion efficace et une transformation efficace�; le traitement propre du charbon le charbon est bas� sur les besoins r�els des utilisateurs. Le charbon brut est correctement valoris� pour fournir aux produits du charbon la bonne vari�t� et une qualit� stable pour son utilisation efficace�; la transformation propre du charbon consiste � utiliser le charbon comme mati�re premi�re, qui est divis� en la transformation du charbon en combustibles gazeux, liquides et solides ou en produits chimiques ainsi qu'en mat�riaux carbon�s � usage sp�cifique. La t�che principale d'une utilisation efficace du charbon est d'am�liorer la structure de consommation finale du charbon. � l'heure actuelle, la fronti�re de la recherche scientifique est la conversion in situ du charbon en �nergie secondaire propre (�lectricit�, gaz combustible, mazout) et le renforcement de obtenir des mati�res premi�res ou des produits chimiques (�tat gazeux, liquide, solide) en vue d'un traitement en profondeur. La t�che principale du traitement propre du charbon est d'am�liorer la qualit� du charbon commercial. � l'heure actuelle, la fronti�re de la recherche scientifique r�side dans le d�veloppement de nouvelles technologies de pr�paration du charbon, en particulier pour la r�duction efficace des cendres, la d�sulfuration et les technologies de pr�paration du charbon � �conomie d'eau ou � sec, en mettant l'accent sur le lavage thermique du charbon. La technologie de conversion du charbon vise principalement la conversion chimique du charbon autre que la combustion. � l'heure actuelle, il existe cinq technologies de conversion du charbon � la pointe de la recherche scientifique�: la gaz�ification du charbon, la liqu�faction du charbon, la conversion du charbon en gaz naturel, la conversion du charbon en produits chimiques et pyrolyse du charbon de rang inf�rieur. Compte tenu du statu quo de la technologie d'utilisation du charbon et des exigences plus �lev�es en mati�re de protection de l'environnement � l'avenir, le traitement et la transformation efficaces et propres du charbon � l'avenir seront certainement la combinaison d'une combustion efficace du charbon, d'une technologie de production d'�lectricit� et d'un contr�le des polluants au charbon. Les groupes �lectrog�nes, la technologie de combustion � lit fluidis� circulant, la technologie de cycle combin� de gaz�ification int�gr�e du charbon avec la technologie de gaz�ification du charbon comme noyau, la technologie de capture et de stockage du CO2 et la technologie de combustion enrichie en oxyg�ne pour s�parer le CO2 seront consid�rablement d�velopp�s.

(7) M�canisme de valorisation souterraine in situ de l'huile de schiste et technologies cl�s pour un d�veloppement � grande �chelle

La conversion in situ de l'huile de schiste est un processus physique et chimique de conversion de la mati�re organique non convertie et du p�trole et du gaz retenus dans le schiste riche en mati�re organique en p�trole et gaz l�gers � l'aide d'une technologie de chauffage in situ, qui peut �tre appel�e une �raffinerie souterraine�. Le principe de base de cette technologie est de chauffer la couche d'huile de schiste pour g�n�rer et produire du p�trole et du gaz naturel de haute qualit�.Il existe � l'�tat gazeux sous un sous-sol � haute temp�rature, ce qui am�liore consid�rablement sa fluidit�.Au cours du processus de transformation in situ, le schiste produira des micro-fractures et une haute pression pour former un syst�me d'infiltration artificielle et augmenter la capacit� d'infiltration. L'huile de haute qualit� produite par la conversion in situ de l'huile de schiste peut atteindre le niveau de k�ros�ne d'aviation apr�s un traitement simple, ce qui r�duit consid�rablement le co�t du raffinage du p�trole brut, et les r�sidus r�sultants sont stock�s sous terre, r�duisant la pollution de l'environnement, �liminant la fracturation hydraulique et Les ressources en eau peuvent utiliser de mani�re globale de nouvelles sources d'�nergie telles que l'�nergie �olienne et l'�nergie solaire pour r�duire les �missions de dioxyde de carbone. � l'heure actuelle, la technologie a essentiellement les conditions d'industrialisation, mais elle n'a pas encore atteint le niveau d'industrialisation. Il est n�cessaire d'augmenter le soutien et l'investissement de cette technologie et de d�velopper une technologie de conversion in situ adapt�e � la production organique continentale de la Chine. riche en p�trole de schiste, afin de promouvoir le d�veloppement de cette technologie. Le processus d'industrialisation est crucial pour r�duire consid�rablement la d�pendance �trang�re de mon pays vis-�-vis du p�trole brut et assurer la s�curit� �nerg�tique nationale.

(8) Technologie d'analyse et de reconstruction des donn�es sismiques 3D

Dans l'acquisition de donn�es sismiques, en raison de l'influence de l'environnement r�el (comme les montagnes, les rivi�res, les b�timents, etc.) et des contraintes financi�res, les donn�es brutes collect�es sont souvent irr�guli�res, ce qui entra�ne des traitements ult�rieurs, tels que la migration, la suppression multiple, le tremblement de terre. L'imagerie, etc. a des effets n�fastes. En tant qu'�tape importante dans le traitement des donn�es sismiques, l'analyse et la reconstruction des donn�es sismiques 3D peuvent r�soudre efficacement ce probl�me. La principale direction de recherche de cette technologie est de savoir comment am�liorer la r�gularit� des donn�es observ�es sur le terrain pour am�liorer l'immunit� au bruit et la pr�cision de l'imagerie. � l'heure actuelle, les principales tendances de la recherche se concentrent sur la m�thode d'interpolation des traces sismiques du domaine F-K pour les donn�es sismiques clairsem�es, et la m�thode de reconstruction des donn�es sismiques non stables pour les donn�es manquantes irr�guli�res, y compris la reconstruction des donn�es bas�e sur le filtrage pr�dictif et la reconstruction des donn�es bas�e sur la transformation math�matique. et reconstruction de donn�es bas�e sur l'�quation d'onde, etc. La tendance de d�veloppement actuelle est d'appliquer ces technologies de base � la d�tection de signaux faibles microsismiques, � l'am�lioration du rapport signal sur bruit, � la d�tection de p�trole et de gaz, � la surveillance de la fracturation hydraulique de haute pr�cision, � l'inversion de forme d'onde compl�te contrainte par l'enregistrement et � la d�tection de p�trole et de gaz gr�s.

(9) Technologie de pr�vision de la distribution spatiale des ressources p�troli�res et gazi�res restantes bas�e sur les m�gadonn�es et la th�orie cognitive

La technologie de pr�vision de la distribution spatiale des ressources p�troli�res et gazi�res restantes est une technologie d�velopp�e pour r�pondre aux caract�ristiques de la distribution actuelle des ressources p�troli�res et gazi�res conventionnelles restantes est relativement dispers�e et cach�e, et la distribution des ressources p�troli�res et gazi�res non conventionnelles est tr�s h�t�rog�ne. compl�ment important aux m�thodes traditionnelles d'�valuation des ressources. Dans le pass�, les travaux de recherche sur la r�partition des ressources restantes �taient davantage ax�s sur la gestion int�gr�e des ressources p�troli�res et gazi�res zones cibles dans une perspective de gestion des ressources p�troli�res et gazi�res. La technologie actuelle de pr�vision de la distribution spatiale des ressources p�troli�res et gazi�res restantes peut r�aliser le positionnement spatial et la visualisation des risques d'exploration des ressources p�troli�res et gazi�res restantes. Les m�gadonn�es et les th�ories de la cognition fournissent les conditions de cette technologie. Les m�gadonn�es font r�f�rence � la collecte de donn�es qui ne peuvent �tre saisies, g�r�es et trait�es par des outils logiciels conventionnels dans un certain laps de temps. Les th�ories cognitives sont diverses th�ories psychologiques sur les processus internes d'apprentissage dans un organisme, tels que l'acquisition et la m�moire d'informations, de connaissances et d'exp�riences, la r�alisation d'�piphanies, l'interconnexion d'id�es et de concepts et la r�solution de probl�mes. Avec l'approfondissement de l'exploration et du d�veloppement p�troliers et gaziers, l'industrie p�troli�re a accumul� une grande quantit� de donn�es li�es � la production de p�trole et de gaz, telles que les statistiques de productivit� de l'exploration et du d�veloppement, les donn�es g�ophysiques telles que les donn�es sismiques et d'exploitation foresti�re, les donn�es de forage et d'exploitation foresti�re telles que les essais et les diagraphies, et les donn�es g�ologiques telles que les analyses et les essais. Sur la base de l'�valuation quantitative des ressources p�troli�res et gazi�res par des m�thodes traditionnelles d'�valuation des ressources p�troli�res et gazi�res telles que la m�thode g�n�tique, la m�thode statistique et la m�thode d'analogie, l'exploration et le d�veloppement du traitement g�ologique des m�gadonn�es sont effectu�s sous la direction de la th�orie cognitive, afin de r�aliser la pr�diction de la r�partition spatiale des ressources p�troli�res et gazi�res, et clairement La r�gle de r�partition des ressources, indiquant la zone d'accumulation favorable ou l'emplacement d'occurrence sp�cifique de la couche de p�trole et de gaz cible (r�servoir), est la tendance g�n�rale de la d�veloppement futur de la technologie restante de pr�vision de la distribution des ressources p�troli�res et gazi�res.

(10) M�canisme d'infiltration microscopique et technologie de r�cup�ration efficace du p�trole et du gaz non conventionnels

Le m�canisme d'infiltration microscopique du p�trole et du gaz non conventionnels implique principalement les caract�ristiques d'�coulement du p�trole et du gaz dans les micro-nano pores et les micro-fractures, qui peuvent �tre utilis�es pour analyser les performances de production dans le r�servoir et fournir un support important pour une description et une �valuation pr�cises. des r�servoirs de p�trole et de gaz non conventionnels. Dans le m�me temps, les caract�ristiques g�ologiques des r�servoirs de p�trole et de gaz non conventionnels sont complexes et il est difficile de d�velopper du p�trole et du gaz avec des pores micro-nano. Il est urgent d'utiliser une technologie d'extraction � haut rendement pour am�liorer l'efficacit� du p�trole et du gaz non conventionnels. d�veloppement du gaz et r�aliser des perc�es majeures dans le domaine du p�trole et du gaz non conventionnels, impliquant principalement la reconstruction des r�servoirs, la r�gulation de la production et l'automatisation. mon pays est riche en gaz de schiste, p�trole de schiste, gaz de r�servoir �tanche, p�trole de r�servoir �tanche, m�thane de houille, p�trole lourd et autres ressources p�troli�res et gazi�res non conventionnelles, qui sont d'importantes ressources strat�giques de remplacement. Cependant, en raison de la complexit� du r�servoir et des technologies th�oriques immatures qui y sont li�es, il est difficile de parvenir � une exploitation �conomique et efficace par des moyens conventionnels. Il est urgent de mener des recherches sur le m�canisme d'infiltration pour fournir une base scientifique pour la r�gulation et une -optimisation temporelle de la production de p�trole et de gaz non conventionnels. Par cons�quent, en se concentrant sur les caract�ristiques d'infiltration microscopiques du p�trole et du gaz non conventionnels, l'attention nationale et �trang�re a continu� d'augmenter sur les infiltrations non-Darcy, les infiltrations multiphases et les infiltrations multi-�chelles, qui sont devenues la fronti�re de la recherche future. Dans le m�me temps, la recherche sur les technologies � haut rendement telles que la fracturation anhydre, la fracturation en plusieurs �tapes, la fracturation simultan�e, la production combin�e � pression partielle, l'exploitation mini�re � puits mixtes de type ��multicouches et multipuits�� et l'��usine de type plate-forme�� -like" mining, en raison de la disponibilit� de R�duire consid�rablement le co�t d'exploitation et d'am�liorer la r�cup�ration du p�trole et du gaz sont devenus la tendance future du d�veloppement.

(11) Technologie de petit r�acteur modulaire int�gr� tout-intelligent

Depuis juin 2004, l'Agence internationale de l'�nergie atomique (AIEA) a annonc� le lancement d'un programme innovant de d�veloppement de petits r�acteurs modulaires (SMR) comportant des technologies int�gr�es et modulaires, le nombre total d'�tats membres participants a atteint 30, et un certain nombre de Plus de 45 les concepts innovants de r�acteurs de petite et moyenne taille sont devenus l'avant-garde de la recherche et du d�veloppement internationaux. Les petits r�acteurs nucl�aires se r�f�rent g�n�ralement � des r�acteurs avec une puissance thermique de r�acteur unique inf�rieure � 1000 MW (puissance �lectrique de 300 MW), sans �mission de carbone, petite capacit�, s�lection de site flexible, petit investissement de construction, courte p�riode de construction, �quipement du syst�me qui peut �tre assembl� en l'usine et facile � transporter, et peut �tre mis � niveau et am�lior� gr�ce � une conception et une construction modulaires. � en juger par les solutions techniques de petits r�acteurs modulaires qui ont �t� publi�es au pays et � l'�tranger, il existe des r�acteurs � eau sous pression, des r�acteurs thermiques � haute temp�rature refroidis au gaz, des r�acteurs rapides � haute temp�rature refroidis au gaz, des r�acteurs rapides refroidis au plomb-bismuth, Pour les petits r�acteurs modulaires d�ployables � court terme, la voie du r�acteur � eau sous pression int�gr�e a �t� choisie sans exception, et ses progr�s en mati�re de conception et de d�veloppement d�passent de loin ceux des autres types de r�acteurs, principalement en raison de d�cennies de bonne technologie des r�acteurs � eau sous pression fondation et base industrielle. Les principales caract�ristiques internationales de recherche et d�veloppement des mod�les de petits r�acteurs�: Il se positionne comme un mod�le de r�acteur � eau sous pression int�gr� qui a �t� promu r�cemment. Des mesures de conception peuvent �tre prises pour �liminer les accidents de grande perte de caloporteur (LOCA) ou les accidents de tige �lastique, et la conception l'optimisation est adopt�e pour am�liorer l'�conomie�; l'utilisation marine Le mod�le REP modulaire ou de type boucle adopte des caract�ristiques de s�curit� inh�rentes et des syst�mes de s�curit� passive, s'appuie pleinement sur l'exp�rience des brise-glaces et des sous-marins nucl�aires, et adopte une conception, une production de masse et une charge standardis�es pour am�liorer la comp�titivit� du march� . Les petites piles appartiennent � la technologie � double usage militaire et civil, qui peut �tre utilis�e comme puissance militaire, utilis�e dans la puissance des navires, la construction de la d�fense des fronti�res et dans le domaine de la construction �conomique nationale (comme l'alimentation �lectrique r�sidentielle, le brise-glace, le chauffage urbain). , chauffage de process industriel et dessalement d'eau de mer) , et a de larges perspectives d'application dans les domaines militaire et civil.

(12) R�acteurs nucl�aires et technologies de l'�nergie dans l'espace lointain et en haute mer

L'espace profond et la mer profonde contiennent d'abondantes ressources strat�giques, et sont un nouveau territoire et une richesse pr�cieuse pour le d�veloppement humain durable au 21e si�cle, et leur position strat�gique dans le d�veloppement national et la concurrence internationale est de plus en plus importante. Avec l'am�lioration continue de la demande de diverses capacit�s techniques pour l'espace profond et la haute mer, le probl�me de l'�nergie et de l'�lectricit� est progressivement devenu un goulot d'�tranglement pour l'am�lioration des performances de divers �quipements de haute mer, et il est urgent de percer. Par rapport aux sources d'�nergie conventionnelles, les sources d'�nergie des r�acteurs nucl�aires pr�sentent les avantages naturels d'une densit� d'�nergie �lev�e, de l'absence d'air et d'une longue dur�e de fonctionnement, ce qui peut r�soudre fondamentalement la p�nurie d'�nergie des �quipements en haute mer et devenir le meilleur choix pour les futures profondes- �nergie marine. Les principales technologies comprennent : la technologie des r�acteurs de refroidissement � caloduc. Diff�rent du nouveau type de r�acteur avec refroidissement en boucle traditionnel, la chaleur du r�acteur est �vacu�e par le caloduc, ce qui pr�sente des avantages exceptionnels tels que la simplicit�, la s�curit�, la fiabilit� et la pr�vention des d�faillances en un seul point. Technologie de g�n�rateur Stirling � piston libre : technologie de g�n�ration d'�nergie thermique r�g�n�rative, qui produit de l'�nergie �lectrique via un moteur lin�aire. Il pr�sente de nombreux avantages tels qu'une longue dur�e de vie, une fiabilit� �lev�e, une efficacit� de conversion �lev�e, des perspectives d'application �cologiques et sans pollution et � faible bruit. (3) Technologie de fonctionnement enti�rement autonome du r�acteur�: le fonctionnement enti�rement autonome du r�acteur signifie que le r�acteur s'appuie sur sa propre r�troaction physique et thermique et sur le r�glage du syst�me de contr�le des instruments pour obtenir un fonctionnement automatique, ne n�cessite pas de surveillance en ligne et d'intervention du personnel, peut automatiquement r�agir aux fluctuations des conditions de fonctionnement et obtenir une stabilit� � long terme et un fonctionnement sans entretien. Technologie de s�ret� des r�acteurs : mener des recherches sp�ciales sur la technologie de s�ret� des r�acteurs nucl�aires en eau profonde, en se concentrant sur les caract�ristiques de s�ret� sp�ciales, les m�canismes d'accident et les menaces de prolif�ration nucl�aire des r�acteurs nucl�aires en eau profonde.

(13) Une nouvelle g�n�ration de cellules solaires�: comprenant la p�rovskite, les piles � h�t�rojonction p�rovskite/silicium, les films minces Cu2ZnSnSe4, les polym�res et les cellules solaires sensibilis�es par points quantiques

Les mat�riaux structuraux p�rovskites sont une classe de compos�s � structure mol�culaire ABX3, provenant de compos�s de titanate de calcium (CaTiO3). Les mat�riaux structur�s en p�rovskite pr�sentent les avantages d'un coefficient d'absorption �lev�, d'un bord d'absorption abrupt et d'une large plage de bande interdite r�glable, permettant � l'efficacit� des cellules solaires en p�rovskite d'augmenter de 3,8�% � 22,7�% en seulement sept ans. � l'heure actuelle, la fronti�re de la recherche scientifique se situe principalement dans les aspects de l'efficacit�, de la stabilit� et de l'industrialisation � grande �chelle. Parmi eux, la substitution inorganique des �l�ments organiques et la substitution des �l�ments �tain par les �l�ments plomb sont les m�thodes les plus efficaces pour r�soudre la stabilit� et la toxicit� des p�rovskites, et sont progressivement devenus une nouvelle tendance. Dans le m�me temps, la structure cristalline unique et les propri�t�s opto�lectroniques des mat�riaux � structure p�rovskite conviennent �galement tr�s bien aux applications de cellules solaires en tandem. La technologie des cellules tandem � h�t�rojonction p�rovskite/silicium utilise des mat�riaux avec diff�rentes bandes interdites pour absorber les photons de diff�rentes �nergies, exploitant ainsi pleinement la lumi�re du soleil, et devrait devenir une technologie �mergente qui d�passe la limite d'efficacit� des cellules � jonction unique en silicium cristallin. La recherche et le d�veloppement actuels de cette technologie portent principalement sur l'optimisation du processus de pr�paration des mat�riaux et la r�duction des pertes parasites d'absorption et de r�flexion. En seulement trois ans, le rendement de la cellule solaire tandem aux deux extr�mit�s de l'h�t�rojonction p�rovskite/silicium a rapidement augment� de 13,7 % � 25,2 %, ce qui est proche du rendement le plus �lev� des cellules au silicium monocristallin. La technologie de batterie tandem � deux bornes � h�t�rojonction p�rovskite/silicium deviendra s�rement la fronti�re de la recherche et du d�veloppement dans les universit�s et l'industrie � l'avenir. Les cellules solaires sensibilis�es � couches minces, polym�res et points quantiques Cu2ZnSnSe4 sont un autre nouveau type de cellules solaires populaire ces derni�res ann�es. Compar� au film mince de s�l�niure de cuivre indium gallium, la bande interdite de Cu2ZnSnSe4 est plus proche de la largeur de bande interdite id�ale de la cellule solaire et pr�sente les caract�ristiques de r�serves de mat�riaux abondantes, non toxiques et � bas prix, et la cellule solaire pr�par�e devrait atteindre une plus grande efficacit� de conversion. A l'heure actuelle, le principal front de recherche est d'am�liorer le rendement de conversion des batteries en am�liorant les m�thodes de pr�paration et les m�thodes de dopage. Les avanc�es repr�sentatives incluent 12,3�% d'efficacit� de la cellule en utilisant des pr�curseurs m�talliques�; 8,7�% d'efficacit� en utilisant la co-�vaporation (10,4�% pour la certification ult�rieure). Les cellules solaires polym�res sont des cellules solaires � base de semi-conducteurs organiques, qui se caract�risent par la fabrication facile de cellules solaires flexibles de grande surface par rev�tement. Actuellement, elles peuvent atteindre une efficacit� de cellule � jonction unique de plus de 13�% et une efficacit� de cellule tandem proche de 15%. . Des couches fonctionnelles typiques sont des couches polym�res donneurs d'�lectrons et des couches accepteurs d'�lectrons fuller�nes. Les fronti�res actuelles de la recherche sont les cellules solaires polym�res bas�es sur des couches acceptrices non fuller�nes, l'optimisation des couches donneuses d'�lectrons � l'aide de traitements chimiques tels que la chloration et la fabrication de cellules en tandem avec diff�rentes couches donneuses d'�lectrons pour am�liorer l'absorption � spectre complet Wait. Les cellules solaires sensibilis�es par points quantiques sont des cellules solaires photo�lectrochimiques qui ne sont pas bas�es sur la jonction PN, l'h�t�rojonction et d'autres structures de jonction. Les points quantiques semi-conducteurs (qui peuvent �tre des semi-conducteurs compos�s tels que PbS, CdSe, etc. ou des semi-conducteurs �l�mentaires tels que le silicium-germanium) adsorb�s sur la photoanode (g�n�ralement des semi-conducteurs d'oxyde nanostructur�s, tels que l'oxyde de titane poreux, les r�seaux de nanofils d'oxyde de zinc, etc.) sont utilis�s comme mat�riau d'absorption de la lumi�re et par leur �change de porteurs avec la paire d'ions � l'�tat oxyd�/r�duit dans la couche d'�lectrolyte solide/liquide en contact pour r�aliser la s�paration �lectron-trou. Sa caract�ristique est qu'il est facile d'obtenir une r�gulation de la bande interdite par le changement de composition et le contr�le de la taille des points quantiques, de mani�re � pr�parer une cellule solaire � correspondance spectrale, qui ne n�cessite pas de conditions d'interface �lev�es et de puret� du mat�riau, et est facile � r�aliser � bas prix et des fins efficaces. � l'heure actuelle, l'efficacit� de la cellule du syst�me PbS/TiO2 dop� au mercure est de 4,72�%, et l'efficacit� de la cellule du syst�me In2S3+CuInS2/TiO2 dop� au mangan�se peut atteindre 8,0�%.

1.2 Interpr�tation cl� des 3 principaux fronts de recherche en g�nie

1.2.1 Technologie avanc�e de l'�nergie nucl�aire�: technologie des r�acteurs hybrides fusion-fission

(1) �laboration du concept et technologies cl�s

(2) �tat du d�veloppement et tendance future du d�veloppement

La recherche sur le r�acteur hybride implique deux domaines majeurs de l'�nergie nucl�aire, la fusion et la fission. Bas� sur la technologie de fusion et la technologie de fission mature qui peuvent �tre r�alis�es dans un avenir proche, il favorisera l'application pr�coce de l'�nergie de fusion et le d�veloppement durable de la fission �nergie. Le domaine de la fusion est divis� en fusion par confinement magn�tique et fusion par confinement inertiel. En mati�re de fusion par confinement magn�tique, la recherche sur les tokamaks occupe une position de leader. La Chine a officiellement particip� � la construction et � la recherche du projet de r�acteur thermonucl�aire exp�rimental international (ITER); en m�me temps, en tant que pont entre le dispositif ITER et le r�acteur de d�monstration de fusion (DEMO), mon pays con�oit et d�veloppe ind�pendamment le China Fusion Ing�nierie R�acteur Exp�rimental (CFETR). Dans la fusion par confinement inertiel (ICF), Z-pinch a plus de potentiel en tant que source d'�nergie et peut �tre d�velopp� en une source d'�nergie hybride fusion-fission comp�titive (Z-FFR). Le Z-FFR se compose d'un pilote Z-pinch, d'une cible d'�nergie et d'une enveloppe d'�nergie sous-critique. Ce qui suit met en �vidence les technologies cl�s que Z-FFR doit aborder. La fusion par confinement inertiel Z-pinch couvre de multiples processus physiques et des effets physiques complexes tels que la magn�tohydrodynamique, le transport des rayonnements, la physique atomique, l'instabilit� microscopique du plasma et les m�canismes de transport sous de forts champs magn�tiques puls�s. mon pays s'est concentr� sur la recherche sur la dynamique de l'implosion du plasma Z-pinch et sur la physique de sa source de rayonnement, et a obtenu d'abondants r�sultats de recherche. Des progr�s significatifs ont �t� r�alis�s dans la recherche sur la conception conceptuelle globale du Z-FFR. Cependant, la relation entre le front de courant et les param�tres de charge Z-pinch et la dynamique de l'implosion, la loi d'�chelle de la source de rayonnement plasma Z-pinch et la loi d'�chelle dynamique du champ de rayonnement de la cavit� noire Z-pinch (temp�rature), et l'inertie Z-pinch Les questions cl�s telles que l'efficacit� de conversion d'�nergie de plusieurs processus physiques importants dans le processus de fusion par confinement sont rarement �tudi�es. Le champ magn�tique puls� ultra-fort est la caract�ristique la plus importante du processus Z-pinch, et la formation de plasma et le d�veloppement de l'instabilit� magn�tique Rayleigh-Taylor MRT dans cette condition ont un impact d�cisif sur le processus d'implosion et la qualit� de la implosion. En raison du fort processus non lin�aire, l'�change d'�nergie entre l'�nergie �lectromagn�tique dans la r�gion de charge, l'�nergie interne du plasma Z-pinch et l'�nergie de rayonnement est tr�s compliqu�. La r�sistivit� de Spitzer ne peut pas d�crire avec pr�cision les caract�ristiques de r�sistivit� du plasma Z-pinch, et son m�canisme anormal n'est toujours pas clair. Comment d�crire et expliquer le processus de g�n�ration et le m�canisme physique de la source de rayonnement est extr�mement important. Le dispositif � courant �lev� peut fournir une plage de param�tres plus large pour effectuer des exp�riences de physique des plasmas Z-pinch. Le processus de pincement Z typique a les caract�ristiques de l'implosion cylindrique, tandis que la cible de fusion est une implosion sph�rique Une configuration de cavit� noire appropri�e est con�ue pour s�parer efficacement le processus de pincement Z du plasma charg� de l'implosion cible dans le temps et l'espace. C'est le probl�me central de la fusion par confinement inertiel pilot�e par Z-pinch. Il n'y a aucune condition pour r�aliser cette �tude exp�rimentale sur les dispositifs existants dans notre pays. Par rapport � la fusion laser, la source de rayonnement Z-pinch a une �chelle de temps plus longue et une �chelle d'espace plus grande, et il est difficile d'ajuster pr�cis�ment la forme d'onde. Une nouvelle conception de cible de fusion est n�cessaire pour compresser efficacement le carburant et obtenir un gain d'�nergie plus �lev�. La construction d'une nouvelle g�n�ration de plate-forme exp�rimentale de puissance puls�e � courant �lev� est propice � la recherche exp�rimentale et � la v�rification de certains probl�mes physiques cl�s de la fusion par confinement inertiel pilot�e par Z-pinch, tels que les sources de rayonnement Z-pinch, les cavit�s noires et la cible implosions. Il est sugg�r� que le niveau national soutienne la construction d'entra�nements Z-pinch avec un courant de cr�te de 50-70 MA de 2018 � 2025, afin de r�aliser l'allumage par fusion d�s que possible. Une fois l'objectif d'allumage atteint, l'�tape suivante consiste � construire le Z-FFR. Z-FFR est �quip� d'un grand pilote de fr�quence de r�p�tition ultra-haute puissance, le pilote de transformateur lin�aire � impulsion rapide (LTD) est pr�f�r�, le stockage d'�nergie nominal du condensateur est 100 MJ, le courant de cr�te est de 60 ~ 70 MA, le le front montant est de 150 ~ 300 ns et la fr�quence de fonctionnement est de 0,1 Hz�; en utilisant le concept d'"allumage global local", une cible de fusion � gain �lev� est con�ue avec un gain d'�nergie de Q 100�; une enveloppe de fission d'uranium naturel est con�ue pour atteindre l'autosuffisance du tritium, une amplification d'�nergie de 10 � 20 fois et la prolif�ration du combustible de fission.

(3) Principaux pays/r�gions et institutions de recherche, ainsi que comparaisons et analyse de la coop�ration entre eux

Selon le tableau 1.2.1, les pays ayant le plus grand nombre d'articles de base dans cette direction de recherche sont les �tats-Unis, l'Allemagne, le Royaume-Uni, la France, le Japon, l'Italie et la Chine. Parmi eux, les �tats-Unis occupent la premi�re place, avec une proportion de core papers d�passant les 50 %, et la proportion de core papers en Allemagne, au Royaume-Uni, en France, au Japon, en Italie et en Chine d�passe tous les 10 %. On peut voir dans le tableau 1.2.2 que les institutions avec le plus grand nombre d'articles de base dans cette direction de recherche sont Lawrence Livermore Natl Lab, Univ Rochester, Los Alamos Natl Lab, MIT, Gen Atom Co, Ist Nazl Fis Nucl, Sandia Natl Labs, Univ Oxford, Chinese Acad Sci et plus de 20 articles de base. Selon le graphique 1.2.1, les �tats-Unis, le Japon, l'Allemagne, le Royaume-Uni, la France et la Chine accordent plus d'attention � la coop�ration entre pays ou r�gions dans ce domaine. La Chine a publi� un grand nombre d'articles, principalement en coop�ration avec les �tats-Unis, le Japon, l'Allemagne, la France, le Royaume-Uni et la Russie. Selon la figure 1.2.2, Lawrence Livermore Natl Lab, MIT, Gen. Atom Co., Los Alamos Natl Lab, Universit� Rochester ont coop�r�. Dans le tableau 1.2.3, le pays qui cite le plus d'articles de base est les �tats-Unis, avec 29,75 % d'articles de base citants, 16,81 % en Chine et plus de 10 % en Allemagne. Dans le tableau 1.2.4, l'institution qui cite le plus d'articles de base est Chinese Acad Sci, et la proportion d'articles de base citant atteint pr�s de 20 %. Les principaux articles citant Lawrence Livermore Natl Lab sont sup�rieurs � 16%. Sur la base de l'analyse des donn�es ci-dessus, on peut voir que les �tats-Unis et la Chine sont � l'avant-garde du monde dans la production d'articles de base et le nombre de citations dans le r�acteur hybride fusion-fission, et le nombre d'articles de base citant par des institutions en Chine continentale est relativement importante.

1.2.2 Utilisation de la production d'�nergie renouvelable et technologies de stockage de l'�nergie, de conservation de l'�nergie et de protection de l'environnement

(1) �laboration du concept et technologies cl�s Le syst�me �nerg�tique bas� sur les �nergies renouvelables est un moyen efficace de r�soudre le probl�me de l'utilisation de l'�nergie et de la pollution de l'environnement dans le monde, et c'est un choix in�vitable et une mesure efficace pour le d�veloppement durable de l'utilisation de l'�nergie . Avec l'utilisation efficace et propre des �nergies renouvelables comme noyau, les domaines de la technologie de production d'�nergie renouvelable et de la technologie de stockage d'�nergie se d�veloppent rapidement, attirant de plus en plus d'attention dans le monde entier.

Syst�me de production d'�nergie renouvelable

� en juger par l'�tat actuel des ressources et le niveau de d�veloppement technologique des �nergies renouvelables, l'utilisation de l'hydro�lectricit�, de l'�nergie �olienne et de l'�nergie solaire est la plus r�aliste et offre de larges perspectives. Les syst�mes de production d'�nergie � �nergie renouvelable peuvent �tre divis�s en syst�mes de production d'�nergie � �nergie unique et en syst�mes de production d'�nergie � �nergie hybride. Parmi eux, le syst�me de production d'�lectricit� � �nergie unique est relativement ind�pendant des autres syst�mes et est plus sensible aux limites de l'�nergie renouvelable elle-m�me. Il existe deux principaux types de syst�mes de production d'�nergie hybride : l'un consiste � utiliser le vent, la lumi�re, l'eau et d'autres �nergies renouvelables pour se compl�ter afin de surmonter la discontinuit� et l'instabilit� d'un seul type d'�nergie renouvelable en cours d'utilisation. L'autre type est un syst�me de production d'�lectricit� hybride qui combine les �nergies renouvelables avec les �nergies fossiles existantes (gaz naturel, biogaz, biomasse, g�othermie, etc.). Assurer la puissance de sortie continue et stable du syst�me de production d'�nergie renouvelable et assurer la qualit� de l'alimentation �lectrique sont les technologies cl�s pour la production d'�nergie renouvelable. Les principaux fronts techniques actuels comprennent�: la conception de la composition du syst�me �nerg�tique et l'�tablissement de mod�les dynamiques, les caract�ristiques du cycle thermodynamique du syst�me hybride, la maximisation de l'utilisation locale des �nergies renouvelables dans la r�gion, la minimisation de l'utilisation du gaz naturel et l'�quilibre entre l'offre et la demande multi-�nergies � grande �chelle, la gestion de l'�nergie et syst�me de contr�le d'exp�dition, etc. L'orientation du d�veloppement des �nergies renouvelables est de construire un syst�me compl�mentaire multi-�nergie de vent, lumi�re, eau, feu et stockage gr�ce � des micro-r�seaux d'�nergie renouvelable distribu�s et intelligents, et de d�velopper une vari�t� d'�nergie, de chaleur, de refroidissement, de gaz et d'autres applications pour les utilisateurs.Le terminal int�gr� syst�me int�gr� qui peut �tre demand�. Des syst�mes hybrides de production d'�nergie renouvelable ont �t� mis en service dans les syst�mes �lectriques des �tats-Unis, d'Europe et d'autres pays du monde.

Technologie avanc�e de stockage d'�nergie

La technologie de stockage d'�nergie est une technologie qui aide le r�seau � mieux int�grer l'�nergie �olienne, l'hydro�lectricit�, l'�nergie solaire et d'autres sources d'�nergie renouvelable en stockant l'�lectricit� lorsque la demande d'�lectricit� est faible et en la d�chargeant lorsque la demande d'�lectricit� est �lev�e. Au sens large, la technologie de stockage d'�nergie peut �tre d�finie comme un dispositif de stockage unidirectionnel ou bidirectionnel qui r�alise de l'�lectricit� et de l'�nergie thermique, de l'�nergie chimique, de l'�nergie m�canique et d'autres �nergies. Selon diff�rents supports de stockage, la technologie de stockage d'�nergie peut �tre divis�e en stockage d'�nergie m�canique, stockage d'�nergie �lectrique, stockage d'�nergie �lectrochimique, stockage d'�nergie thermique et stockage d'�nergie chimique. Le stockage d'�nergie m�canique comprend principalement le stockage par pompage, le stockage d'�nergie par air comprim� et le stockage d'�nergie par volant d'inertie�; le stockage d'�nergie �lectrique comprend principalement le stockage d'�nergie par supercondensateur et le stockage d'�nergie supraconductrice�; le stockage d'�nergie �lectrochimique comprend principalement divers types de batteries, telles que les batteries au plomb-acide, les batteries lithium-ion , batteries sodium-soufre, batteries � flux, etc.�; le stockage d'�nergie thermique stocke l'�nergie thermique dans un milieu (tel qu'un mat�riau � changement de phase) dans un conteneur isol�, qui peut �tre converti en �nergie �lectrique en cas de besoin, ou peut �tre directement utilis� pour l'�nergie thermique stockage d'�nergie : il n'est plus converti en �nergie �lectrique�; le stockage d'�nergie chimique se r�f�re principalement � l'utilisation de l'hydrog�ne ou du gaz naturel synth�tique comme vecteur d'�nergie secondaire, comme la synth�se de l'hydrog�ne et du gaz naturel par �lectrolyse de l'eau pour une utilisation secondaire. Actuellement, l'hydro�lectricit� par pompage est la plus grande technologie de stockage d'�nergie install�e au monde, repr�sentant 98 % de la capacit� totale de stockage d'�nergie dans le monde. Le stockage d'�nergie � air comprim�, les batteries au plomb et les batteries au lithium se sont d�velopp�es rapidement ces derni�res ann�es et sont devenues les technologies de stockage d'�nergie les plus comp�titives au monde. Ses technologies cl�s comprennent : la planification d'une technologie de stockage d'�nergie de grande capacit� et de r�partition coordonn�e avec la production d'�nergie renouvelable, l'optimisation des flux d'�nergie et la technologie de r�partition d'�nergie bas�e sur le stockage d'�nergie, la conception int�gr�e et la configuration coordonn�e de dispositifs de stockage d'�nergie et de conversion d'�nergie, etc. (2) �tat du d�veloppement et tendance future du d�veloppement

Technologie de production d'�nergie renouvelable

Selon le Global Renewable Energy Status Report 2018 publi� par le Renewable Energy Policy Network for the 21st Century (REN21), en 2017, la production d'�nergie renouvelable repr�sentait 70 % de la valeur ajout�e nette de la production mondiale d'�lectricit�, qui est la plus grande source d'�nergie renouvelable. g�n�ration dans l'histoire moderne la plus grande ann�e de croissance. L'investissement mondial dans la nouvelle production d'�nergie renouvelable a maintenant plus que doubl� l'investissement dans la nouvelle production d'�nergie fossile et nucl�aire combin�e. Les investissements dans les �nergies renouvelables ont repr�sent� plus des deux tiers des investissements totaux dans le secteur de l'�lectricit� en 2017 en raison de l'am�lioration de la comp�titivit� des co�ts, tandis que la part des �nergies renouvelables dans le secteur de l'�lectricit� continuera d'augmenter. Selon les statistiques de l'Administration nationale de l'�nergie, en 2017, la production d'�nergie renouvelable de mon pays �tait de 1,7 billion de kWh, soit une augmentation annuelle de 150 milliards de kWh�; la production d'�nergie renouvelable repr�sentait 26,4�% de la production totale d'�lectricit�, un augmentation d'une ann�e sur l'autre de 0,7 point de pourcentage. Parmi eux, l'hydro�lectricit� �tait de 1194,5 milliards de kWh, soit une augmentation de 1,7 % en glissement annuel ; l'�nergie �olienne �tait de 305,7 milliards de kWh, soit une augmentation de 26,3 % en glissement annuel ; la production d'�lectricit� photovolta�que �tait de 118,2 milliards de kWh, en glissement annuel. -augmentation annuelle de 78,6�%�; la production d'�lectricit� � partir de la biomasse �tait de 79,4�milliards de kWh, soit une augmentation d'une ann�e sur l'autre de 78,6�% Une augmentation de 22,7�%. L'eau et l'�lectricit� abandonn�es annuellement �taient de 51,5 milliards de kWh, et lorsque l'eau entrante �tait meilleure que l'ann�e derni�re, le taux d'utilisation de l'�nergie de l'eau a atteint environ 96�%�; l'�nergie �olienne abandonn�e �tait de 41,9 milliards de kWh et le taux de vent abandonn� �tait de 12�%, une diminution d'une ann�e sur l'autre de 5,27,3 milliards de kWh d'�lectricit� ont �t� abandonn�s, et le taux d'abandon �tait de 6 %, soit une diminution d'une ann�e sur l'autre de 4,3 points de pourcentage. La proportion de la production d'�lectricit� � partir d'�nergies renouvelables dans mon pays a r�guli�rement augment�.

� l'heure actuelle, les derni�res technologies d'�nergie renouvelable comprennent trois directions�: la technologie avanc�e de production d'�nergie renouvelable, la technologie d'�nergie renouvelable connect�e au r�seau et la technologie compl�mentaire multi-�nergie d'�nergie renouvelable. En termes de technologie de production d'�nergie avanc�e pour les �nergies renouvelables, en raison du caract�re al�atoire de la puissance de sortie de la production d'�nergie photovolta�que, assurer le suivi du point de puissance maximale de la production d'�nergie photovolta�que connect�e au r�seau est son objectif de recherche.Les exigences sont relativement �lev�es, et le r�glage efficace de la puissance de sortie active est la technologie cl� de la production d'�nergie photovolta�que � l'heure actuelle. La technologie de production d'�nergie � fr�quence constante et � vitesse variable peut capturer et utiliser l'�nergie �olienne au maximum, et a une plage de fonctionnement de vitesse relativement l�che et un syst�me de r�glage plus flexible.Il s'agit de la technologie de production d'�nergie �olienne actuelle. En termes de technologie de production d'�nergie renouvelable connect�e au r�seau, les ressources renouvelables sont affect�es par la temp�rature ambiante et les facteurs m�t�orologiques, et pr�sentent des fluctuations et une intermittence relativement importantes, ce qui peut facilement entra�ner un scintillement ou une fluctuation de la tension du r�seau. l'�nergie renouvelable dans le syst�me �nerg�tique existant, ces technologies comprennent : la technologie avanc�e des onduleurs. L'onduleur a des fonctions de communication extensibles, peut contr�ler la puissance r�active et la puissance active, peut r�duire le taux de changement de puissance active, r�aliser une compensation harmonique, etc., pour assurer une qualit� de sortie de puissance plus stable, une capacit� anti-interf�rence plus forte et peut r�pondre aux exigences du r�seau intelligent La technologie interactive de la source Web. La connexion au r�seau des �nergies renouvelables n�cessite une technologie de verrouillage de signal de tension de r�seau plus pr�cise et plus rapide, qui peut compl�ter un verrouillage de phase pr�cis en cas de fonctionnement asym�trique et de fluctuations d'�chantillonnage de tension lors de la connexion au r�seau � haute puissance. Technologie anti-brouillage du syst�me. La centrale �olienne et solaire centralis�e doit r�aliser une conduite � basse tension sur la base du contr�le du convertisseur, et la commande et la d�tection d'�lotage doivent �tre g�r�es par l'�nergie du syst�me de transmission et de transformation de l'�nergie�; syst�me de gestion de l'�nergie pour �mettre une conduite � basse tension par des commandes de signal. En termes de technologies compl�mentaires multi-�nergies renouvelables, la complexit� et l'incertitude des syst�mes compl�mentaires multi-�nergies renouvelables sont consid�rablement accrues par rapport aux technologies de production d'�lectricit� traditionnelles. En ce qui concerne la planification du syst�me, une analyse d�terministe et incertaine est principalement effectu�e pour les �nergies renouvelables. L'analyse d�terministe est principalement bas�e sur la combinaison du vent, de la lumi�re et d'autres ressources renouvelables et des donn�es d'enregistrement historiques telles que la demande de charge pour l'analyse�; l'analyse d'incertitude est bas�e sur la th�orie des probabilit�s et des statistiques pour mod�liser les caract�ristiques changeantes de l'�nergie renouvelable et de la charge, tout en prenant en compte tenir compte de l'environnement naturel, de la charge de refroidissement, de chauffage et d'�lectricit� de l'utilisateur et d'autres facteurs. Sous l'aspect de la mod�lisation globale du syst�me, il est n�cessaire d'�tudier les �chelles de temps des caract�ristiques dynamiques des diff�rents sous-syst�mes qui sont compl�mentaires les uns aux autres.Par exemple, le bilan de puissance instantan� du r�seau �lectrique doit �tre d�crit par diff�rentiel-alg�brique �quations et le processus de conversion du froid et de la chaleur Le plus lent, le processus dynamique s'exprime g�n�ralement en minutes et en heures. En termes de conception d'optimisation, algorithme de flux d'�nergie micro-r�seau bas� sur la m�thode Newton-Raphson, analyse du co�t du cycle de vie du r�seau �lectrique, algorithme g�n�tique quantique chaotique avec strat�gie d'optimisation multi-objectifs, etc. Dans le but d'obtenir la meilleure utilisation de l'�nergie et un fonctionnement �conomique et fiable � long terme du syst�me, une int�gration scientifique et rationnelle du syst�me et une gestion de l'�nergie sont r�alis�es.

Technologie avanc�e de stockage d'�nergie

Fin 2017, la capacit� install�e cumul�e des projets de stockage d'�nergie en exploitation dans le monde atteignait 175,4 GW, soit une augmentation de 4 % d'une ann�e sur l'autre. Parmi eux, la capacit� install�e cumul�e de stockage d'�nergie pomp�e repr�sente toujours la plus grande proportion, � 96�%, mais a diminu� de 1�point de pourcentage par rapport � l'ann�e pr�c�dente�; repr�sentant 1,7�%, soit une augmentation de 0,5�point de pourcentage par rapport � l'ann�e pr�c�dente. Parmi les diff�rentes technologies de stockage d'�nergie �lectrochimique, les batteries lithium-ion repr�sentent la plus grande capacit� install�e cumul�e, d�passant 75 %. En 2017, la capacit� install�e des projets de stockage d'�nergie chimique nouvellement mis en service dans le monde �tait de 914,1 MW, soit une augmentation de 23 % en glissement annuel. La capacit� install�e des projets de stockage d'�nergie �lectrochimique nouvellement planifi�s et en cours de construction est de 3063,7 MW, et il est pr�vu que la capacit� install�e mondiale de stockage d'�nergie �lectrochimique maintienne une croissance rapide � court terme. Fin 2017, la capacit� install�e cumul�e des projets de stockage d'�nergie en exploitation dans mon pays �tait de 28,9 GW, soit une augmentation de 19 % d'une ann�e sur l'autre. En 2017, l'�chelle totale des projets de stockage d'�nergie nouvellement mis en service sur le march� chinois du stockage d'�nergie �tait de 121 MW, impliquant trois domaines de connexion centralis�e au r�seau d'�nergie renouvelable, de services auxiliaires et du c�t� utilisateur. Parmi eux, dans le domaine de l'int�gration centralis�e des r�seaux d'�nergies renouvelables, en 2017, les projets de stockage d'�nergie ont commenc� � rechercher des perc�es commerciales bas�es sur des applications de d�monstration technologique. Il est repr�sent� par le projet de d�monstration de stockage d'�nergie photovolta�que du c�t� CC de Qinghai et le projet de stockage d'�nergie hybride thermo�lectrique du parc �olien de Jilin. Le domaine du stockage photovolta�que acc�l�re le processus de commercialisation, et l'application compl�te du stockage de l'�nergie �lectrique et du stockage thermique est devenue une nouvelle direction d'exploration pour r�soudre le pic d'�cr�tage et la consommation d'�nergie renouvelable du syst�me �lectrique. Les probl�mes de flexibilit� et de consommation du syst�me �lectrique provoqu�s par le d�veloppement rapide des nouvelles �nergies ont mis en �vidence le goulot d'�tranglement dans le m�canisme traditionnel d'exploitation et de r�partition de l'�nergie, et ont encore am�lior� la valeur d'application et le potentiel de d�veloppement du stockage d'�nergie dans le domaine des �nergies renouvelables centralis�es. raccordement au r�seau. � l'heure actuelle, seule la technologie de stockage d'�nergie par pompage est relativement mature parmi les technologies de stockage d'�nergie � grande �chelle, mais son utilisation g�n�ralis�e est limit�e en raison de contraintes g�ographiques. Alors que d'autres m�thodes de stockage d'�nergie en sont encore au stade de la d�monstration exp�rimentale ou au stade de la recherche initiale, la fiabilit�, la dur�e de vie, le co�t de fabrication et la capacit� d'application des dispositifs de stockage d'�nergie doivent encore �tre d�pass�s. En g�n�ral, la recherche sur la technologie de stockage d'�nergie en Chine en est encore au stade initial de d�veloppement et elle ne convient pas � une promotion et � une application compl�tes dans le r�seau �lectrique.Dans le m�me temps, il existe encore une s�rie de probl�mes tels que le syst�me de R&D imparfait, la n�cessit� d'am�liorer les avantages �conomiques et le manque de donn�es op�rationnelles � l'appui. � l'heure actuelle, les domaines techniques cl�s de la recherche sur les technologies de stockage d'�nergie sont principalement r�partis dans les aspects suivants. En termes de planification du syst�me de stockage d'�nergie, cela comprend principalement�: (1) La m�thode de r�partition coordonn�e du syst�me de stockage d'�nergie avec une disposition � grande �chelle, une alimentation �lectrique conventionnelle et une nouvelle g�n�ration d'�nergie�; le syst�me de stockage d'�nergie de 100�m�gawatts est utilis� dans divers liens tels que en tant que nouvelle m�thode de production, de transmission et de distribution d'�nergie, de planification et d'am�nagement. La m�thode de s�lection et de configuration du stockage d'�nergie dans le cadre du nouveau mod�le commercial de technologie et d'alimentation �lectrique, l'effet de convergence du syst�me de stockage d'�nergie distribu�, ainsi que le mode de fonctionnement et la strat�gie de gestion du r�seau �lectrique. Les exigences politiques et institutionnelles pour l'application ax�e sur le march� de la technologie de stockage de l'�nergie, y compris le m�canisme des prix de l'�lectricit�, le syst�me d'acc�s au march� et le m�canisme du march� de l'�lectricit� pour promouvoir le d�veloppement du stockage de l'�nergie�; la recherche sur le m�canisme de fonctionnement coordonn� du stockage de l'�nergie et d'autres sources d'�nergie sources dans le cadre de divers types de transactions sur le march� de l'�lectricit�.

En termes de recherche sur les �quipements de stockage d'�nergie, les principales orientations techniques cl�s comprennent�: Modification des mat�riaux cl�s, pr�paration � faible co�t, am�lioration de la densit� �nerg�tique et technologie d'industrialisation pour les batteries lithium-ion, plomb-carbone, � flux liquide et autres batteries de stockage d'�nergie sous le syst�me existant syst�me; Syst�me de mat�riau de batterie � haute s�curit� bas� sur un �lectrolyte liquide et solide ionique et une technologie de pr�paration de membrane � faible co�t et � haute fiabilit� pour les batteries � flux. D�veloppement d'�lectrodes poreuses en graph�ne pour supercondensateurs, sels d'�lectrolyte haute tension et �lectrolytes, s�parateurs de cellulose et autres mat�riaux. Compresseur d'air et technologie d'expansion; efficacit� de conversion �lev�e et technologie de stockage � froid et de stockage de chaleur et de stockage de gaz � faible co�t. Pour la prochaine g�n�ration de technologie de stockage d'�nergie, recherchez de nouvelles technologies de batteries � haute �nergie sp�cifiques telles que le lithium-soufre et le lithium-air�; d�veloppez des �quipements de production d'hydrog�ne et de production d'�nergie � hydrog�ne � haut rendement, et percez � faible co�t, � haut rendement et technologies de stockage d'hydrog�ne � grande �chelle�; recherche et d�veloppement d'�quipements de technologie de stockage de chaleur et de stockage � froid de grande capacit� et � haute densit� d'�nergie, brisant la technologie mat�rielle cl� du stockage d'�nergie � changement de phase thermique. En termes d'int�gration de syst�me de stockage d'�nergie et d'application d'ing�nierie, les principales technologies cl�s comprennent�: (1) Il convient � la recherche et � la d�monstration d'ing�nierie de la technologie d'int�gration et de contr�le pour les centrales �lectriques de stockage d'�nergie de 100 m�gawatts. Architecture du syst�me de stockage d'�nergie de la batterie, y compris le bloc-batterie de stockage d'�nergie (BP), le syst�me de gestion de la batterie (BMS), le convertisseur de stockage d'�nergie (PCS), le syst�me de contr�le central (MGCC) et le syst�me de gestion de l'�nergie (EMS)�; utilisation en cascade � grande �chelle Techniques de gestion de la s�curit� tels que la r�organisation de la batterie, l'int�gration et le toilettage thermique. D�veloppement de convertisseurs de stockage d'�nergie bas�s sur de nouveaux dispositifs, topologies et m�thodes de contr�le�; contr�le du convertisseur de stockage d'�nergie, gestion des batteries de stockage d'�nergie et syst�mes de surveillance et de r�partition de l'�nergie du syst�me. Int�gration du syst�me et technologie d'application d'ing�nierie du syst�me de stockage d'hydrog�ne, du stockage d'�nergie � changement de phase et du stockage d'�nergie du volant�; technologie d'int�gration et de test du stockage par pompage d'eau de mer et du syst�me de stockage d'�nergie cryog�nique, etc. Le stockage physique de l'�nergie domine toujours. Selon le � 13e plan quinquennal � national pour l'hydro�lectricit�, d'ici la fin de 2020, la capacit� install�e cumul�e de stockage par pompage dans mon pays sera de 40 GW. � la fin de 2017, l'�chelle du stockage hydro�lectrique par pompage �tait de 28,49�GW en exploitation et de 38,71�GW en construction. Il est pr�vu que l'objectif d'�chelle soit atteint d'ici 2020. Le stockage d'�nergie �lectrochimique maintiendra une croissance r�guli�re. Les syst�mes de stockage d'�nergie distribu�s � haute densit�, tels que les v�hicules �lectriques, modifieront fondamentalement la forme du r�seau �lectrique.Avec la promotion et l'application � grande �chelle de nouveaux v�hicules � �nergie, les performances et le co�t des syst�mes de batterie sont progressivement devenus les principaux goulots d'�tranglement affectant le d�veloppement rapide. d�veloppement de l'industrie. � l'avenir, le stockage d'�nergie �lectrochimique se concentrera sur les syst�mes de batteries � haute densit� d'�nergie, � faible co�t, � haute s�curit� et � longue dur�e de vie.

La technologie de stockage d'�nergie est profond�ment int�gr�e aux syst�mes d'�nergie renouvelable. La technologie de stockage d'�nergie peut r�aliser des fluctuations de puissance en douceur, un �cr�tage des pics et des vall�es, une r�gulation de la fr�quence et de la tension des �nergies renouvelables, et constitue un moyen important pour r�pondre � la connexion � grande �chelle des �nergies renouvelables au r�seau �lectrique. Avec le d�veloppement des micro-r�seaux intelligents et de l'Internet de l'�nergie, la demande du march� pour des ressources de pointe flexibles et la promotion de l'int�gration des �nergies renouvelables dans le r�seau deviendra de plus en plus urgente.La technologie de stockage d'�nergie a de larges perspectives de d�veloppement dans ce domaine. (3) Principaux pays/r�gions et institutions de recherche et leur analyse de comparaison et de coop�ration Selon le tableau 1.2.5, les pays avec le plus grand nombre d'articles de base dans cette direction de recherche sont les �tats-Unis, la Chine, l'Iran et l'Inde. Parmi eux, les �tats-Unis et la Chine occupent les deux premi�res places, les core papers repr�sentant respectivement 26,78 % et 19,51 %, et l'Inde et l'Iran repr�sentant chacun plus de 6 %. On peut voir dans le tableau 1.2.6 que les institutions avec le plus grand nombre d'articles de base dans cette direction de recherche sont MIT, Imperial Coll Sci Technol and Med, Univ Malaya, Chinese Acad Sci, Huazhong Univ Sci and Technol.10 articles. Selon le graphique 1.2.3, la Chine, les �tats-Unis, l'Australie, le Royaume-Uni et l'Allemagne accordent plus d'attention � la coop�ration entre pays ou r�gions dans ce domaine. La Chine publie un grand nombre d'articles, principalement en collaboration avec les �tats-Unis, l'Australie et le Royaume-Uni. Selon la figure 1.2.4, Imperial Coll Sci Technol et Med coop�rent avec Univ Malaya. Dans le tableau 1.2.7, le pays avec le plus grand nombre d'articles de base citants est la Chine, avec 33,96�% d'articles citants et pr�s de 20�% aux �tats-Unis�; les noyaux citants de l'Inde, du Royaume-Uni, de l'Iran, de l'Espagne, de l'Australie, Allemagne et Italie La proportion d'articles est sup�rieure � 5 %. Dans le tableau 1.2.8, l'institution qui produit les articles de base les plus cit�s est la Chinese Acad Sci, repr�sentant pr�s de 25 %. Tsinghua Univ et North China Elect Power Univ ont plus de 10% de citations d'articles de base. Sur la base de l'analyse des donn�es ci-dessus, on peut voir que les �tats-Unis et la Chine sont � l'avant-garde du monde dans la production et le nombre d'articles de base citant dans la production d'�nergie renouvelable, et le nombre d'articles de base citant par des institutions en Chine continentale est relativement grand.

1.2.3 Technologies, �quipements et mat�riaux d'ing�nierie cl�s intelligents pour l'extraction du charbon, du p�trole et du gaz

(1) Explication du concept

L'exploitation mini�re intelligente a commenc� dans les ann�es 1980 et 1990 avec la technologie d'exploitation mini�re automatique (exploitation mini�re automatis�e) et la technologie d'exploitation mini�re t�l�command�e (t�l�minage/exploitation � distance).En 1992, la Finlande a propos� le plan d'exploitation mini�re intelligente (Intellimine) et le concept d'exploitation mini�re intelligente du charbon. �tait fondamentalement d�termin�. � l'heure actuelle, l'exploration et le d�veloppement du p�trole et du gaz dans les anciens champs p�trolif�res, les champs non conventionnels, en eaux profondes et profondes dans mon pays ont un besoin urgent d'utiliser des �quipements et des mat�riaux intelligents pour contr�ler intelligemment la dynamique de production des champs p�troliers et gaziers, afin de r�duire le d�veloppement co�ts et am�liorer la production et la r�cup�ration du p�trole et du gaz. L'exploitation mini�re intelligente fait r�f�rence au processus d'exploitation mini�re qui est compl�t� ind�pendamment par l'�quipement minier gr�ce � une perception intelligente de l'environnement minier, un contr�le intelligent de l'�quipement minier et une croisi�re autonome des op�rations mini�res sans intervention manuelle directe. L'exploitation mini�re intelligente du charbon, du p�trole et du gaz est une technologie r�volutionnaire qui am�liore l'efficacit� de la production et les avantages �conomiques gr�ce � l'int�gration profonde de l'informatisation et de l'industrialisation sur la base de l'exploitation mini�re m�canis�e et automatis�e.

(2) Branches pionni�res des sciences de l'ing�nieur

1) Technologies, �quipements et mat�riaux d'ing�nierie cl�s pour l'extraction intelligente du charbon. Il s'agit d'une int�gration approfondie de trois unit�s techniques de perception environnementale, de prise de d�cision intelligente et de contr�le automatique, impliquant cinq branches de l'ing�nierie de la perception environnementale, des mines num�riques, de l'Internet des objets minier, du cloud computing big data et de l'automatisation du contr�le des �quipements. La perception de l'environnement d'ing�nierie est une technologie de d�tection et de transmission automatique des �quipements souterrains, du personnel et des catastrophes, et vise � r�soudre le probl�me de l'automatisation et du raffinement de la surveillance dans l'ensemble du processus d'exploitation des mines de charbon dans des conditions g�ologiques complexes. L'Australie se concentre sur la d�tection intelligente de la structure g�ologique des filons de charbon bas�e sur l'imagerie infrarouge thermique ; la Chine se concentre sur la d�tection intelligente de la position et de l'attitude des �quipements d'extraction du charbon. Le niveau d'�quipement minier intelligent dans mon pays est comparable � celui des pays �trangers. Il dispose de capacit�s de perception en ligne des param�tres de fonctionnement de la cisaille, des param�tres de d�faut de la machine, des param�tres d'attitude de la machine, etc. Syst�me de surveillance � distance de la machine. Les supports hydrauliques de contr�le �lectro-hydraulique �trangers traditionnels peuvent compl�ter les fonctions de contr�le � distance des �quipements de front de taille enti�rement m�canis�s et de diagnostic des pannes du syst�me.Il existe encore un certain �cart entre la fiabilit� des syst�mes de contr�le �lectro-hydraulique de support hydraulique domestique et les technologies �trang�res. � l'heure actuelle, l'intelligence des convoyeurs � raclettes d�velopp�s ind�pendamment par mon pays se refl�te principalement dans le contr�le du d�marrage en douceur, la tension automatique des cha�nes de raclage et la technologie de surveillance des conditions de fonctionnement. Le syst�me int�gr� intelligent de front de taille enti�rement m�canis� peut r�aliser le contr�le et le contr�le int�gr�s intelligents de la machine d'extraction de charbon, du support hydraulique, du convoyeur � raclettes, du chargeur, du concasseur, du convoyeur � bande, de l'interrupteur combin�, de la sous-station mobile et d'autres �quipements dans le front de taille enti�rement m�canis�. imbriqu�s, apr�s certaines applications de mine de charbon, l'automatisation et moins de travail du visage minier enti�rement m�canis� sont r�alis�s. L'automatisation du contr�le de l'�quipement fait r�f�rence � l'�quipement minier qui r�alise un contr�le autonome et une croisi�re autonome des op�rations mini�res gr�ce � des programmes pr�programm�s sans n�cessiter d'intervention manuelle directe, et les op�rations mini�res sont r�alis�es ind�pendamment par l'�quipement minier. L'Australie se concentre sur le d�veloppement de la d�coupe � m�moire et de la technologie de navigation autonome pour les cisailles, tandis que la Chine se concentre sur la technologie de contr�le � distance pour les �quipements miniers souterrains.

2) Technologies, �quipements et mat�riaux d'ing�nierie cl�s pour les mines num�riques et l'IoT minier. Il est centr� sur l'exploration de donn�es et de mod�les spatiaux, et est une expression concentr�e de l'application compl�te de la technologie de l'information spatiale, de la technologie de r�seau et de la technologie de visualisation dans les entreprises mini�res. , pour fournir une garantie de donn�es et un support technique pour la visualisation, le raffinement et la gestion intelligente et contr�le de l'ensemble du processus de production de la mine. Les futures orientations principales des mines num�riques sont�: l'entrep�t de donn�es spatiales mini�res et la technologie de mise � jour des donn�es, l'exploration des donn�es mini�res et la technologie de d�couverte des connaissances, la v�ritable mod�lisation solide 3D et la technologie d'exploitation mini�re virtuelle. L'IdO de la mine se compose d'une couche de perception, d'une couche de transmission, d'une couche d'analyse et d'une couche d'application. Il s'appuie sur le r�seau � haut d�bit couvrant les mines au-dessus et en dessous des mines pour construire un r�seau de capteurs de mines. Il relie l'environnement de la mine, l'�quipement et le personnel en temps r�el gr�ce � une vari�t� de capteurs, et a un impact positif sur l'environnement de la catastrophe mini�re. , Surveillance, perception, communication et contr�le en temps r�el de l'�tat de sant� de l'�quipement et de la situation de s�curit� du personnel. Le d�veloppement futur de la mine Internet des objets se concentrera sur : la technologie de transmission d'int�gration multi-r�seaux, l'analyse de l'information multi-param�tres et la technologie de traitement. Avec la couverture plus large de l'Internet des objets dans les mines, les donn�es g�n�r�es par l'interaction et la fusion du monde tridimensionnel de "l'homme, la machine et l'objet" dans l'espace de l'information et disponibles sur Internet deviennent �galement de plus en plus grandes L'extraction et l'utilisation de la valeur doivent �tre soutenues par une technologie de cloud computing � tr�s grande �chelle et hautement �volutive. La technologie de cloud computing Big Data des mines de charbon en est encore � ses balbutiements et doit �tre d�velopp�e en termes de normes techniques unifi�es et de mod�lisation des donn�es.

3) Technologies, �quipements et mat�riaux d'ing�nierie cl�s pour le forage intelligent. Le forage intelligent combine les m�gadonn�es, l'intelligence artificielle, etc., et utilise une d�tection avanc�e, un contr�le en boucle ferm�e et un guidage pr�cis pour �viter efficacement les risques de forage, former des puits de forage de haute qualit�, am�liorer la vitesse de forage, le taux de rencontre de forage et r�duire les co�ts de forage, qui est la garantie d'un bon ach�vement. , La base du bon d�veloppement de la production. Le forage intelligent n�cessite une optimisation auto-adaptative des param�tres de forage et un contr�le intelligent de la trajectoire du puits de forage en analysant les conditions de travail en temps r�el sur la base des m�gadonn�es du processus de forage. Parmi elles, les principales technologies d'ing�nierie du forage intelligent impliquent principalement une technologie de transmission de donn�es efficace dans les deux sens, une technologie de contr�le intelligent en boucle ferm�e et une technologie de direction intelligente de forage. Le processus de forage g�n�rera des donn�es massives.Afin d'assurer l'interaction dynamique entre le syst�me de contr�le de surface et les informations de fond de trou, il est n�cessaire d'utiliser des �quipements tels que des tiges de forage intelligentes pour une transmission de donn�es plus efficace. En utilisant une analyse intelligente des donn�es de forage et un retour de signal pour optimiser les param�tres de forage et former un contr�le en boucle ferm�e des informations de forage, l'efficacit� du traitement des donn�es de forage a �t� consid�rablement am�lior�e, impliquant sp�cifiquement des plates-formes de forage sans pilote, un contr�le intelligent de la pression et un contr�le int�gr� du foreur. La direction intelligente consiste � contr�ler la vitesse de forage du foret pour effectuer un forage directionnel du point cible en fonction des conditions de formation et des instructions de contr�le au sol, ce qui implique sp�cifiquement des �quipements tels que des forets intelligents. Afin d'am�liorer les performances des outils dans des conditions complexes, les composites en fibre de carbone, les alliages � haute entropie, les super aciers, les diamants polycristallins en phase pure et d'autres mat�riaux ont fait l'objet d'une attention particuli�re au pays et � l'�tranger. Dans le m�me temps, les fluides de forage bioniques et les fluides de forage polym�res supramol�culaires ont �t� largement �tudi�s au pays et � l'�tranger en tant que vecteurs importants pour le forage de puits et la progression en douceur. Actuellement, la Norv�ge a appliqu� une plate-forme de forage sans pilote tr�s flexible et multit�che sur le terrain. Le premier tr�pan TerrAdapt de Baker Hughes, qui automatise le contr�le pour r�duire consid�rablement la fr�quence des d�faillances en fond de trou. Le champ p�trolif�re de Babbage dans la mer du Nord britannique a augment� le ROP de pr�s de 200�% gr�ce � un contr�le intelligent en boucle ferm�e et � une transmission efficace des donn�es � partir de tiges de forage intelligentes. Schlumberger, Baker Hughes, Weatherford, Halliburton, etc. ont successivement appliqu� la technologie de direction intelligente aux sites de forage.

4) Technologies, �quipements et mat�riaux d'ing�nierie cl�s pour une r�alisation intelligente. L'ach�vement intelligent est l'utilisation d'�quipements avanc�s de d�tection, de transmission et de contr�le automatique, combin�s � des donn�es volumineuses, � l'intelligence artificielle, etc., pour surveiller et contr�ler le processus de production de p�trole et de gaz en temps r�el, offrant un soutien solide � la production intelligente. L'ach�vement intelligent consiste � utiliser la combinaison de donn�es volumineuses, d'intelligence artificielle, etc., gr�ce � un �quipement automatis�, pour effectuer l'isolation intercouche, la surveillance permanente, le contr�le des flux et le contr�le de la production de sable, fournissant un soutien efficace � la production intelligente. Parmi eux, la technologie d'ing�nierie cl� de la compl�tion intelligente implique principalement la technologie de contr�le de l'afflux de la production de puits de p�trole et la technologie d'optimisation intelligente des param�tres de compl�tion. Actuellement, le syst�me int�gr� de gestion et de contr�le de la compl�tion int�gre la surveillance de fond de puits, la transmission de donn�es et le contr�le de flux en couches, et peut r�aliser la gestion des informations de r�servoir, le partage dynamique de donn�es et le contr�le de flux intelligent Contr�leurs de production, emballeurs multicanaux et autres dispositifs. Actuellement, le syst�me de compl�tion Baker Hughes InCharge utilise un actionnement �lectrohydraulique pour contr�ler jusqu'� 12 zones de paiement pour un �tranglement continu. Le syst�me de compl�tion Schlumberger Manara peut effectuer une transmission de donn�es sans fil, une isolation multicanal et une surveillance en couches. Par ailleurs, Halliburton et PetroChina ont successivement lanc� les syst�mes de compl�tion SmartWell et EIC-Riped. Dans le m�me temps, le syst�me de fluide de nano-compl�tion multifonctionnel et intelligent combinant des nanomat�riaux et des fluides de compl�tion peut automatiquement identifier et g�rer des situations complexes ou des accidents en fond de trou, ce qui est devenu une tendance de d�veloppement future.

5) Technologies, �quipements et mat�riaux d'ing�nierie cl�s pour une production intelligente. La production intelligente consiste � g�rer et � optimiser de mani�re dynamique la production des gisements de p�trole et de gaz tout au long du cycle de vie sur la base des m�gadonn�es et de l'apprentissage par essais. En utilisant le travail collaboratif entre les branches de recherche, gr�ce � l'int�gration efficace des donn�es, des instruments et des �quipements, des travaux de construction, etc., l'intelligentisation de l'exploitation p�troli�re et gazi�re peut �tre r�alis�e. La production intelligente utilise des dispositifs de d�tection pour collecter des donn�es de fond de trou, puis les transmet au syst�me de surface pour une analyse intelligente et un retour de signal, et ex�cute des commandes de contr�le via des �quipements de surface et de fond de trou pour g�rer et optimiser intelligemment les conditions de fond de trou. Parmi elles, les technologies d'ing�nierie cl�s de la production intelligente impliquent principalement la technologie d'interpr�tation quadridimensionnelle en temps r�el de la dynamique de production des r�servoirs, la technologie de d�placement intelligent pour am�liorer la r�cup�ration des champs p�trolif�res et la technologie d'analyse et d'utilisation intelligentes de donn�es multivari�es et massives. La production intelligente de p�trole et de gaz implique principalement des �quipements de surveillance intelligents dans les champs p�trolif�res, qui peuvent obtenir des informations dynamiques sur chaque lien et fournir un support pour l'interpr�tation en temps r�el des r�servoirs de p�trole et de gaz et l'analyse intelligente de la production de p�trole et de gaz. Dans le m�me temps, des quantit�s massives de donn�es seront g�n�r�es dans la production de gisements de p�trole et de gaz, ce qui n�cessite une analyse intelligente des informations � l'aide de l'apprentissage en profondeur et de l'exploration de donn�es, et impose des exigences plus strictes en mati�re de performances des �quipements de stockage et de calcul de donn�es volumineuses. En outre, les agents de d�placement de p�trole nano-intelligents ont fait l'objet d'une grande attention au pays et � l'�tranger, car ils peuvent am�liorer consid�rablement la r�cup�ration du p�trole dans les r�servoirs � faible perm�abilit�. Actuellement, Anadarko Petroleum Company construit une �norme base de donn�es de surveillance bas�e sur l'ADN microbien dans le bassin du Delaware pour analyser les performances de production des r�servoirs de p�trole et de gaz. Les robots de r�servoir peuvent surveiller avec pr�cision la temp�rature, la pression et d'autres informations dans des conditions complexes, et sont devenus la fronti�re de la recherche dans le pays et � l'�tranger. Aramco a men� des recherches actives dans ce domaine. Shell, d'autre part, a mis en place un syst�me de gestion des champs p�trolif�res utilisant le big data et le cloud computing, et a initialement r�alis� un contr�le automatique de la production. Afin d'am�liorer la r�cup�ration du p�trole des champs p�trolif�res, PetroChina, Sinopec, etc. ont activement explor� l'injection intelligente d'eau fine et l'agent d'injection intelligent de nano-huile pour am�liorer la r�cup�ration du p�trole. Ressources naturelles Canada m�ne �galement des exp�riences pilotes sur la r�colte am�lior�e de nanosph�res de polym�re. En outre, la Chine s'est d�velopp�e rapidement en termes de supercalculateurs, qui ont atteint le niveau avanc� international, posant une base importante pour la recherche sur le stockage massif de donn�es, le calcul et l'analyse dans l'exploration p�troli�re et gazi�re.

(3) �tat de d�veloppement et tendance future du d�veloppement

L'orientation future du d�veloppement de l'exploitation mini�re intelligente est bas�e sur des informations dynamiques dans le processus de production, s'appuyant sur des technologies d'ing�nierie, des �quipements et des mat�riaux pertinents, pour effectuer un contr�le intelligent en temps r�el de l'extraction du charbon, du p�trole et du gaz tout au long du cycle de vie. � l'heure actuelle, de nombreuses recherches ont �t� men�es sur les domaines cl�s de l'exploitation mini�re intelligente dans le pays et � l'�tranger, mais l'ensemble du processus d'exploitation mini�re intelligente n'a pas encore �t� r�alis�. � l'avenir, des perc�es majeures doivent �tre r�alis�es dans les aspects suivants : 1) Int�gration profonde des �quipements d'ing�nierie, des mat�riaux et de l'intelligence artificielle�: gr�ce � une collecte de donn�es efficace, une production intelligente en couches, l'exploration de donn�es et une analyse intelligente, pour parvenir � un d�veloppement efficace et intelligent du charbon, du p�trole et du gaz. Utilisation d'une technologie informatique, photo�lectrique et de navigation avanc�e pour localiser automatiquement l'�quipement et le personnel miniers pour une surveillance s�re et une exploitation mini�re pr�cise. Dans le m�me temps, l'int�gration profonde des mat�riaux et de l'intelligence artificielle permet d'am�liorer les performances des �quipements d'ing�nierie de mani�re globale, de r�aliser la d�tection automatique et la d�tection de zones inconnues dans le chantier, et m�me d'identifier et de traiter automatiquement la production souterraine complexe. situations ou accidents. 2) Collecte de donn�es intelligente - transmission efficace - analyse intelligente - technologie d'int�gration de contr�le intelligent�: sur la base des donn�es multidimensionnelles et massives collect�es, gr�ce � une analyse intelligente, la dynamique de production en temps r�el est d�termin�e et le processus d'extraction est contr�l� intelligemment pour r�aliser la collecte, la transmission, l'analyse et le contr�le des donn�es de divers liens fonctionnent ensemble.

(4) Comparaison et coop�ration entre pays/r�gions et institutions

Selon le tableau 1.2.9, les pays ayant le plus grand nombre d'articles de base dans cette direction de recherche sont la Chine, l'Inde, le Canada, l'Australie et le Royaume-Uni. Parmi eux, la proportion de papiers de base en Chine d�passe 50 % et la proportion de papiers de base dans d'autres pays est inf�rieure � 10 %. On peut voir dans le tableau 1.2.10 que les institutions avec le plus grand nombre d'articles de base dans cette direction de recherche sont Xi'an Univ Sci and Technol, Luohe Med Coll et China Univ Min and Technol Beijing. Parmi eux, le taux de sortie des articles de base de Xi'an Univ Sci and Technol et Luohe Med Coll d�passe 5%. Selon le graphique 1.2.5, la Chine, l'Australie, les �tats-Unis, le Royaume-Uni et l'Italie accordent plus d'attention � la coop�ration entre pays ou r�gions dans ce domaine. Parmi eux, la Chine entretient des relations de coop�ration avec l'Australie, les �tats-Unis et le Royaume-Uni, avec le plus grand nombre de pays coop�rants et le plus grand nombre d'articles de base copubli�s. Alors que l'Inde et le Canada ont plus de papiers, ils n'ont pas coop�r� avec d'autres pays ou r�gions. Selon la figure 1.2.6, les institutions qui ont des relations de coop�ration avec d'autres institutions comprennent Luohe Med Coll, Chinese Acad Sci, Henan Qual Engni Vocat Coll, Henan Polytech Inst et CSIRO. Parmi eux, Luohe Med Coll coop�re avec Henan Qual Engin Vocat Coll , Henan Polytech respectivement Les deux institutions de l'Inst entretiennent des relations de coop�ration et le nombre d'articles de base co-�crits est �galement important. Xi'an Univ Sci and Technol � Xi'an, en Chine, est l'institution avec le plus grand nombre d'articles publi�s, mais n'a pas men� de recherche collaborative avec d'autres institutions. Selon le tableau 1.2.11, les pays comptant le plus grand nombre d'articles de base citant dans cette direction de recherche sont la Chine, l'Australie, les �tats-Unis, le Royaume-Uni et l'Inde. Parmi eux, la proportion de citations d'articles de base en Chine d�passe 50 %, et dans les autres pays, seule l'Australie a une proportion de citations d'articles de base sup�rieure � 10 %. On peut voir dans le tableau 1.2.12 que les institutions avec le plus grand nombre d'articles de base dans cette direction de recherche sont China Univ Min and Technol, Chinese Acad Sci et Shangong Univ Sci and Technol. Parmi eux, China Univ Min and Technol et Chinese Acad Sci ont plus de 20% de leurs articles de r�f�rence.

2 Fronti�res du d�veloppement de l'ing�nierie

2.1 Tendance de d�veloppement des 14 principales fronti�res de d�veloppement de l'ing�nierie

Les 14 principales fronti�res de d�veloppement de l'ing�nierie jug�es dans le domaine de l'�nergie et de l'ing�nierie mini�re sont pr�sent�es dans le tableau 2.1.1, qui couvre 4 disciplines de l'�nergie et de la science �lectrique, de la technologie et de l'ing�nierie, de la science nucl�aire, de la technologie et de l'ing�nierie, de la science des ressources g�ologiques, de la technologie et de l'ing�nierie. l'ing�nierie et la science, la technologie et l'ing�nierie mini�res. Parmi eux, cinq fronts de d�veloppement d'ing�nierie ont �t� obtenus sur la base de l'analyse des clusters de co-citation de Clarivate Analytics, � savoir "Advanced Energy Storage Technology in Energy and Power System", "Research and Application of Wireless Power Transmission and Related Equipment", "Renewable Energy" Exploitation et contr�le du syst�me de production d'�nergie �, ��Nouveaux outils et nouveaux mat�riaux pour l'ing�nierie p�troli�re��, ��Identification de l'exploitation foresti�re des r�servoirs de p�trole et de gaz non conventionnels��, et le reste sont des fronti�res d�sign�es par des experts. Parmi eux, les fronti�res �mergentes comprennent � la recherche et l'application de la transmission d'�nergie sans fil et des �quipements connexes �, � la technologie mini�re verte (charbon, p�trole, gaz, mine) �, � la s�curit� mini�re, la technologie et l'�quipement miniers intelligents et pr�cis �, et la technologie traditionnelle dans -recherche approfondie, y compris "l'�nergie fossile (charbon, p�trole et gaz non conventionnels) Syst�me de d�veloppement et d'utilisation et technologie et �quipement de base", "Retraitement du combustible us� et instrumentation des installations nucl�aires", "Exploitation et contr�le du syst�me de production d'�nergie renouvelable", "Avanc� Technologie des r�acteurs et recherche et d�veloppement d'�quipements", "Nouveaux outils pour l'ing�nierie p�troli�re" Mat�riaux", "Identification de journalisation des r�servoirs de p�trole et de gaz non conventionnels", "Technologie de mod�lisation g�ologique 3D", technologies de rupture, y compris "R&D de la technologie avanc�e du combustible nucl�aire", et int�gr� fronti�res interdisciplinaires, y compris "les appareils et �quipements �lectroniques � haute tension et � haute puissance des syst�mes �lectriques" "les technologies avanc�es de stockage d'�nergie dans les syst�mes �nerg�tiques et �lectriques" "l'exploration min�rale et g�othermique par t�l�d�tection � large spectre". Les publications annuelles des principaux brevets impliqu�s dans chaque fronti�re de d�veloppement de l'ing�nierie de 2012 � 2017 sont pr�sent�es dans le tableau 2.1.2.

(1) Syst�mes de d�veloppement et d'utilisation des �nergies fossiles (charbon, p�trole et gaz non conventionnels) et �quipements techniques de base

Les syst�mes de d�veloppement et d'utilisation du charbon et les technologies de base comprennent deux aspects de l'exploitation mini�re. Parmi eux, l'automatisation mini�re enti�rement m�canis�e des mines de charbon et les ensembles complets intelligents de technologies et d'�quipements sans pilote peuvent g�n�ralement faire r�f�rence � l'application de l'automatisation et de la technologie de contr�le intelligent dans l'�quipement minier enti�rement m�canis� pour atteindre diff�rents niveaux de front de taille Op�rations mini�res r�duites ou sans personnel. C'est la direction du d�veloppement de la technologie de l'extraction du charbon pour d�velopper une automatisation mini�re enti�rement m�canis�e et une technologie intelligente, et enfin r�aliser l'extraction sans pilote du visage de la mine de charbon. Les principales orientations techniques comprennent�: la recherche et le d�veloppement d'un support hydraulique entourant la technologie de contr�le adaptatif du couplage de roche, la recherche et le d�veloppement d'un syst�me de contr�le automatique de l'effraction du charbon sup�rieur bas� sur la prise de d�cision intelligente, le contr�le de la s�quence temporelle, l'effritement de la m�moire et l'intervention manuelle le contr�le collaboratif, la recherche et d�veloppement d'un travail fiable, en temps r�el et s�r face � de nombreux syst�mes de contr�le collaboratif de la machine, fin des travaux de recherche et automatisation avanc�e du syst�me de support, etc. La technologie et l'�quipement d'excavation intelligents et rapides pour les chauss�es de charbon se r�f�rent � l'utilisation d'�quipements d'excavation de chauss�e de charbon tels que les boulonneurs, les boulonneurs, les concasseurs et les convoyeurs � bande avec une capacit� de perception, une capacit� de m�moire, une capacit� d'apprentissage et une capacit� de prise de d�cision. la surveillance visuelle est utilis�e comme moyen de r�aliser la technologie d'excavation s�re, coordonn�e et efficace de "l'excavation rapide sur toute la section et l'op�ration parall�le d'excavation, de sout�nement et de transport" du syst�me d'excavation de la chauss�e dans la face d'excavation. La technologie d'excavation rapide intelligente cr�e un nouveau type d'excavation rapide qui combine l'excavation, le support et le transport, r�alise le contr�le centralis� et coordonn� de l'�quipement et jette les bases de la face de conduite sans pilote � l'�tape suivante. Les principales directions techniques et technologies cl�s comprennent�: la technologie de coupe intelligente, la technologie d'ancrage intelligente, la technologie d'�quilibrage de puissance � entra�nement multipoint de la bande transporteuse et la technologie de contr�le automatique de la tension, la technologie d'automatisation des processus auxiliaires, la technologie d'int�gration de l'Internet des objets, la recherche sur l'adaptabilit� du syst�me, etc. La tendance de d�veloppement de la technologie d'excavation rapide intelligente pour les chauss�es de charbon va du "trois en un" d'excavation, de support et de transport � la direction "quatre en un" d'excavation, de support et de transport. De plus, la prochaine �tape consiste � �tudier et � construire une grande base de donn�es de collecteurs et un centre de cloud computing.Cette plate-forme r�soudra efficacement le probl�me du contr�le intelligent et du service � distance des collecteurs, et "le guidage intelligent et sans surveillance" deviendra une r�alit�. Mon pays est riche en ressources p�troli�res et gazi�res non conventionnelles et constitue une importante ressource de remplacement strat�gique. Cependant, en raison des caract�ristiques de faible porosit�, de faible perm�abilit�, de grande r�sistance aux infiltrations et de faible taux de r�cup�ration des r�servoirs de p�trole et de gaz non conventionnels, il est difficile de r�aliser un d�veloppement �conomique et efficace du p�trole et du gaz non conventionnels par des moyens traditionnels. Il est urgent d'am�liorer la production et la r�cup�ration du p�trole et du gaz non conventionnels, de r�duire leurs co�ts de d�veloppement et de r�aliser les avanc�es majeures de mon pays dans le domaine du p�trole et du gaz non conventionnels qui ont contribu� � assurer la s�curit� strat�gique �nerg�tique de mon pays. La technologie des puits horizontaux longs est une m�thode efficace pour �tendre la zone de drainage des r�servoirs de p�trole et de gaz non conventionnels, am�liorer le volume de contr�le du puits de forage et effectuer une stimulation par fracturation �tag�e. Elle peut consid�rablement am�liorer la production et la r�cup�ration d'un seul puits. Les technologies cl�s pour le forage et l'ach�vement de longs puits horizontaux comprennent�: la technologie de forage rotatif orientable, la technologie des fluides de forage � haut rendement et le contr�le de l'int�grit� du puits de forage. La fracturation volumique transforme le r�servoir par fracturation, tout en formant une ou plusieurs fractures principales, par perforation multi-amas �tag�e, fort d�placement, grand volume de fluide, fluide � faible viscosit�, et d�tournement de mat�riaux et de technologies, de sorte que fractures naturelles et fractures artificielles sont entrelac�s, de mani�re � augmenter le volume de stimulation et � am�liorer la production initiale et la r�cup�ration finale. Le forage "en usine" utilise des appareils de forage automatis�s. En normalisant et en sp�cialisant diverses op�rations de forage, les op�rations de forage sont r�alis�es par lots dans un mode de production "en usine" rationalis�, ce qui am�liore l'efficacit� de l'�quipement, du personnel et de la construction organisationnelle, raccourcissant ainsi le forage global. temps.R�duire le co�t de d�veloppement global. Par cons�quent, la technologie des puits horizontaux longs, la fracturation volumique et le forage � en usine de puits � peuvent augmenter consid�rablement la production et la r�cup�ration de p�trole et de gaz non conventionnels et r�duire les co�ts d'exploitation.

(2) Appareils et �quipements �lectroniques haute tension et haute puissance pour syst�mes �lectriques.

Les appareils et �quipements �lectroniques � haute tension et � haute puissance sont � la base et au cur de la transmission, de la distribution et de la transformation de l'�nergie dans les syst�mes d'alimentation, en particulier le cur de la transmission d'�nergie UHV AC et DC et de la technologie de r�seau intelligent, qui comprend une grande tension � haute tension. dispositifs �lectroniques de puissance � capacit� ou haute fr�quence, syst�me de transmission CA flexible (FACTS) bas� sur des dispositifs �lectroniques de puissance, compensateur statique synchrone (STATCOM), compensation de var statique (SVC), transformateur �lectronique de puissance (PET) et �quipement de routeur d'�nergie, etc. Avec l'ajustement de la structure �nerg�tique du pays et la croissance rapide de la demande �nerg�tique, le domaine des appareils et �quipements �lectroniques haute tension et haute puissance dans le syst�me �lectrique se d�veloppe dans le sens de la haute puissance, de la haute fr�quence et de l'intelligence. La recherche et le d�veloppement de dispositifs �lectroniques de puissance haute tension et de grande capacit�, en particulier les thyristors de grande capacit�, les transistors bipolaires � grille isol�e (IGBT) et les thyristors � commutation de grille int�gr�e (IGCT), sont les UHV longue distance et de grande capacit� les plus �conomiques. D�veloppement du courant alternatif et du courant continu dans mon pays Transmission d'�nergie, l'une des technologies de base pour r�aliser une transmission d'�nergie longue distance et de grande capacit� d'ouest en est, une alimentation mutuelle nord-sud et un r�seau national, la fiabilit� de la haute tension et des grandes les dispositifs �lectroniques de puissance de capacit�, le partage de courant parall�le des puces dans les modules, la r�sistance thermique de l'emballage du module haute tension et la protection du lecteur et d'autres technologies sont ses principales directions de recherche technique. De nouveaux dispositifs �lectroniques de puissance � haute tension et � haute fr�quence bas�s sur des mat�riaux en carbure de silicium (SiC) et en nitrure de gallium (GaN) peuvent r�pondre aux besoins de d�veloppement des r�seaux intelligents et des nouvelles technologies �nerg�tiques avec une efficacit� �nerg�tique �lev�e, une densit� de puissance �lev�e et davantage de nouvelles fonctions. direction technique principale Y compris l'�pitaxie �paisse SiC de haute qualit� et la technologie d'�pitaxie GaN sur substrat de silicium, la fiabilit� de l'oxyde de grille et les probl�mes d'effondrement de courant, la technologie de protection des bornes haute tension des appareils et la technologie d'entra�nement intelligent. L'augmentation substantielle de la capacit� de transmission AC et DC haute tension doit s'appuyer sur des �quipements �lectroniques de puissance hautes performances et de grande capacit�, et la combinaison d'�quipements �lectroniques de puissance de grande capacit� intelligents et bas�s sur l'information et d'un r�seau intelligent sera plus �troitement.

(3) retraitement du combustible us� et instrumentation des installations nucl�aires

Le retraitement du combustible us� fait r�f�rence au traitement et � l'�limination du combustible nucl�aire (appel� �combustible us�) apr�s qu'il a �t� d�charg� d'un r�acteur. Il comprend l'entreposage interm�diaire du combustible us�, le retraitement du combustible us�, le traitement des d�chets radioactifs et le stockage d�finitif. Le retraitement du combustible us� est au cur de la derni�re partie du cycle du combustible nucl�aire, qui consiste � traiter, s�parer et r�cup�rer l'uranium non br�l� et le plutonium nouvellement g�n�r� � partir des �l�ments combustibles us�s d�charg�s des centrales nucl�aires, et � traiter les d�chets radioactifs pour r�pondre aux exigences d'�limination. Les technologies de retraitement sont class�es en proc�d�s par voie humide (�galement appel�s � eau �) et par voie s�che selon l'�tat du combustible us� trait� dans le proc�d� principal. Le proc�d� d'extraction � l'eau est le seul proc�d� de post-traitement �conomique et pratique � l'heure actuelle.Le proc�d� PUREX couramment utilis� consiste � convertir les �l�ments combustibles us�s du r�acteur en une solution aqueuse d'acide nitrique apr�s un pr�traitement appropri�, puis � utiliser un solvant organique (couramment phosphate de tributyle). Solution de k�ros�ne) pour l'extraction et la s�paration afin d'atteindre l'objectif de r�cup�ration du combustible nucl�aire et d'�limination des produits de fission. Le retraitement � sec pr�sente certains avantages pour traiter le combustible us� � haut taux de combustion, en particulier le combustible us� des r�acteurs rapides, et constitue actuellement une direction de recherche importante. Afin d'assurer l'exploitation s�re et efficace de l'�nergie nucl�aire tout au long de son cycle de vie, de renforcer la surveillance automatique du fonctionnement des principaux syst�mes et �quipements nucl�aires et d'am�liorer la fiabilit� des syst�mes et �quipements�; dans le m�me temps, d'am�liorer la disponibilit� et l'�conomie de l'�nergie nucl�aire l'exploitation de la centrale ; R�aliser la maintenance des robots pour r�duire la dose d'exposition du personnel ; enfin cr�er les conditions techniques pour la prise en charge des accidents graves et le d�mant�lement. Y compris la technologie num�rique, l'intelligence artificielle et l'instrumentation nucl�aire, et d'autres technologies d'instrumentation cl�s li�es � la s�ret� nucl�aire. (4) Technologie avanc�e de stockage d'�nergie dans les syst�mes �nerg�tiques et �lectriques

Les technologies de stockage d'�nergie peuvent �tre mises en uvre � n'importe quelle �tape de la cha�ne de production et de consommation d'�nergie. La technologie de stockage de l'�nergie est particuli�rement importante pour les nouvelles sources d'�nergie et les syst�mes �lectriques modernes. Parce que dans les grands syst�mes �lectriques, il y a toujours eu un d�calage entre la production d'�nergie et la demande dans l'espace et dans le temps. Les sources d'�nergie renouvelables sont intermittentes et fluctuantes. Les r�seaux intelligents n�cessitent une technologie de stockage d'�nergie avanc�e pour atteindre une efficacit� �nerg�tique �lev�e. Utilisation propre.

D'une mani�re g�n�rale, tant que la demande de puissance et d'�nergie dans le syst�me �nerg�tique et �lectrique peut �tre satisfaite, les technologies de stockage d'�nergie existantes et en d�veloppement peuvent �tre appliqu�es au syst�me, y compris les technologies de stockage d'�nergie �lectrochimique, telles que diverses technologies de stockage d'�nergie traditionnelles. et nouvelles batteries chimiques secondaires, batteries � flux, etc.; technologie de stockage d'�nergie chimique, telle que la technologie de stockage d'hydrog�ne; technologie de stockage d'�nergie thermochimique, telle que la d�composition de l'ammoniac et la r�action composite, la d�composition du m�thane et la r�action composite, etc.; technologie de stockage de chaleur, telle que la technologie d'utilisation de la chaleur sensible et de la chaleur latente�; la technologie de stockage de l'�nergie cin�tique, telle que le stockage de l'�nergie du volant d'inertie�; la technologie de stockage de la chaleur de l'�nergie potentielle, telle que la centrale hydro�lectrique pomp�e, le stockage de l'�nergie � air comprim�; la technologie de stockage �lectromagn�tique, telle que le stockage de l'�nergie magn�tique supraconductrice et les supercondensateurs. Pour optimiser la s�lection d'une ou plusieurs technologies de stockage d'�nergie � appliquer dans les syst�mes �nerg�tiques et �lectriques, des questions techniques et �conomiques doivent �tre prises en compte, telles que les co�ts d'investissement, les co�ts d'exploitation, la densit� d'�nergie ou de puissance, les temps de cycle et les facteurs d'impact environnemental, etc. . .

(5) Recherche et application de la transmission d'�nergie sans fil et de l'�quipement connexe

La transmission d'�nergie sans fil est une technologie qui utilise des technologies telles que le couplage par r�sonance en champ proche, les ondes �lectromagn�tiques ou les ondes ultrasonores pour r�aliser la transmission sans fil de l'�nergie �lectrique de l'�metteur au r�cepteur. Parmi eux, la technologie de couplage par r�sonance inductive en champ proche est largement utilis�e dans le d�veloppement d'une plate-forme de charge sans fil unifi�e pour les appareils �lectroniques portables, les dispositifs de charge sans fil statiques pour les v�hicules �lectriques, les syst�mes de charge sans fil dynamiques pour les v�hicules �lectriques, les dispositifs de charge sans fil pour les robots industriels , et recharge sans fil pour appareils �lectroniques implantables �quipements, �quipement de surveillance du r�seau �lectrique ou dispositifs de recharge sans fil pour drones de patrouille de ligne, syst�mes de recharge sans fil sous-marins pour sous-marins sans pilote et autres �quipements. La centrale solaire spatiale bas�e sur la technologie de transmission d'�nergie sans fil par micro-ondes ou laser est une importante m�thode de production d'�nergie renouvelable � l'avenir. Technologie de transmission de puissance sans fil � champ lointain haute puissance, technologie �lectronique de puissance haute puissance et haute fr�quence, technologie de dispositif de puissance haute puissance et haute fr�quence, technologie de suivi d'efficacit� maximale, technologie de contr�le dynamique, analyse de couplage multichamp et �lectromagn�tique les m�tamat�riaux sont devenus la fronti�re de la recherche. � l'avenir, la technologie de transmission d'�nergie sans fil se d�veloppera dans le sens de la longue distance, de la haute puissance, du haut rendement, de la haute s�curit� et de la miniaturisation, et jouera un r�le dans l'�lectrification des transports, l'a�rospatiale, l'�quipement m�dical �lectronique implantable, l'eau sous-marine. d�tection, maison intelligente et autres applications r�le important.

(6) Exploitation et contr�le du syst�me de production d'�nergie renouvelable

La technologie d'exploitation et de contr�le du syst�me de production d'�nergie renouvelable consiste � utiliser la technologie �lectronique de puissance avanc�e, la th�orie du contr�le et la technologie de communication de l'information pour r�aliser le fonctionnement s�r, efficace et flexible de l'�nergie �olienne, photovolta�que et d'autres syst�mes de production d'�nergie renouvelable sous diff�rents niveaux de capacit� et m�thodes de connexion au r�seau Syst�me technique complet. Le syst�me de production d'�nergie renouvelable peut prendre deux modes de fonctionnement : centralis� et distribu�. La production centralis�e d'�nergie renouvelable, gr�ce � la construction de nouvelles bases d'�nergie et de groupes de stations, peut r�aliser un d�veloppement � grande �chelle, une connexion centralis�e au r�seau et une livraison longue distance d'�nergie renouvelable, r�solvant efficacement le probl�me de l'inad�quation entre la distribution d'�nergie renouvelable et les centres de charge dans Cependant, il est confront� � des d�fis techniques exceptionnels tels que la gestion des pannes, la stabilit� de la connexion au r�seau, le contr�le de fonctionnement flexible, la transmission et la consommation externes efficaces, ainsi que la pr�vision et la r�partition du r�seau �lectrique. Production d'�nergie renouvelable distribu�e, utilisant des unit�s de production d'�nergie distribu�e, des onduleurs ou des convertisseurs CC et d'autres dispositifs pour obtenir un acc�s � la conversion distribu�e et une consommation et une utilisation localis�es de l'�nergie renouvelable, avec les caract�ristiques d'�conomie, d'efficacit�, de flexibilit� et de fiabilit� Cependant, il existe des difficult�s techniques tels que le contr�le coordonn� avec le syst�me de distribution d'�nergie, la protection de l'emplacement des d�fauts et la stabilit� du syst�me. Selon les conditions locales, diff�rentes �chelles de d�veloppement et formes connect�es au r�seau sont adopt�es pour r�aliser le d�veloppement � grande �chelle et la consommation et l'utilisation � haut rendement de diverses sources d'�nergie renouvelables, et en m�me temps surmonter efficacement l'impact n�gatif de leur volatilit�, intermittence et le hasard sur le fonctionnement s�r et stable du syst�me �lectrique, et atteindre La mise � niveau de la structure d'�nergie primaire et la construction d'un syst�me d'�nergie �lectrique propre, � faible �mission de carbone, s�r et efficace sont les principaux objectifs et orientations techniques de la recherche dans des domaines connexes. Les technologies de pointe actuelles comprennent�: une technologie de contr�le stable pour le syst�me de transmission CC de la base de production d'�nergie renouvelable�; la technologie d'int�gration de la production distribu�e et de nouvelles formes de syst�mes d'alimentation tels que les micro-r�seaux et le r�seau de distribution actif�; la consommation CC connect�e au r�seau de production distribu�e � proportion �lev�e technologie�; Ordonnancement optimal conjoint et contr�le intelligent de plusieurs syst�mes de production d'�nergie renouvelable�; technologie de contr�le de fonctionnement coordonn� pour les groupes d'�quipements �lectroniques de puissance dans les syst�mes de production d'�nergie renouvelable pour une connexion s�re et stable au r�seau.

(7) Recherche et d�veloppement de technologies et d'�quipements de r�acteurs avanc�s

Pour la R&D et le d�veloppement de technologies et d'�quipements de r�acteurs avanc�s, le "Forum international sur l'�nergie nucl�aire de g�n�ration IV" a propos� en 20026 types de r�acteurs pour la recherche et le d�veloppement (y compris leurs cycles de combustible respectifs) et une "feuille de route" pour la recherche et le d�veloppement de l'�nergie nucl�aire de quatri�me g�n�ration�; le ��Partenariat mondial pour l'�nergie nucl�aire�� international s'est engag� � promouvoir la recherche et le d�veloppement conjoints de technologies nucl�aires avanc�es pour la s�ret�, le d�veloppement durable, l'�conomie et la non-prolif�ration�; l'AIEA lance des projets internationaux consacr�s au d�veloppement de des syst�mes d'�nergie nucl�aire durables et innovants. L'objectif du d�veloppement de la centrale nucl�aire de quatri�me g�n�ration est d'avoir une s�curit� inh�rente, d'utiliser pleinement les ressources nucl�aires, d'am�liorer l'efficacit� thermique, de d�velopper l'�nergie nucl�aire pour la production d'hydrog�ne, la m�tallurgie, l'industrie chimique et d'autres utilisations, d'�liminer les d�chets nucl�aires, d'emp�cher l'�nergie nucl�aire la prolif�ration et la lutte contre le terrorisme. � l'heure actuelle, six syst�mes de r�acteurs les plus prometteurs ont �t� s�lectionn�s au niveau international, � savoir le r�acteur rapide refroidi au sodium (SFR), le r�acteur � tr�s haute temp�rature (VHTR), le r�acteur rapide refroidi au gaz (GFR), le refroidissement eutectique au plomb ou au plomb-bismuth. R�acteur rapide (LFR), r�acteur � sels fondus (MSR) et r�acteur � eau supercritique (SCWR). Le r�acteur de quatri�me g�n�ration choisit les r�acteurs � spectre rapide en raison de leur capacit� � produire du combustible nucl�aire. Les r�acteurs rapides refroidis au sodium, les r�acteurs rapides refroidis au plomb, les r�acteurs rapides refroidis au gaz et les r�acteurs � sels fondus ont tous cette capacit�, ce qui am�liore consid�rablement le taux d'utilisation. des ressources en uranium ; Et peut �tre transmut� pour la minimisation des d�chets. Le r�le du r�acteur refroidi au gaz � ultra-haute temp�rature est de r�aliser la production d'hydrog�ne � haute temp�rature et d'am�liorer l'efficacit� de la production d'�lectricit� des centrales nucl�aires. En m�me temps, sa chaleur � haute temp�rature peut encore �tendre l'application de l'�nergie nucl�aire dans le domaine industriel. Les �tats-Unis ont lanc� des r�acteurs � ondes progressives bas�s sur les caract�ristiques de leur propre �nergie nucl�aire, et la Chine et les �tats-Unis ont coop�r� � un d�veloppement conjoint. Le r�acteur � ondes progressives est une conception sp�ciale de r�acteur � neutrons rapides, utilisant une technologie de combustible et de mat�riaux � haute performance, gr�ce � une longue dur�e de vie et une combustion profonde, 238U, qui repr�sente la majeure partie de l'uranium naturel, peut �tre in situ et incin�r� dans le r�acteur, r�duire la demande de retraitement du combustible us�.

(8) Exploration par t�l�d�tection des min�raux et g�othermie � large spectre

L'exploration mini�re et g�othermique � large spectre par t�l�d�tection est principalement li�e aux besoins nationaux. Avec l'augmentation du degr� d'exploration des ressources, la difficult� de trouver de nouvelles mines augmente �galement progressivement et de nouveaux moyens techniques sont n�cessaires de toute urgence. � en juger par le d�veloppement au cours des derni�res d�cennies, la t�l�d�tection est progressivement devenue un moyen technique commun pour les m�thodes d'exploration et d'�valuation des ressources. Les pays du monde entier se bousculent pour lancer divers satellites d'exploration, y compris la lumi�re visible � infrarouge � ondes courtes, l'infrarouge thermique , micro-ondes et autres bandes � large spectre. � l'heure actuelle, bien que les m�thodes d'exploration des ressources de t�l�d�tection dans les zones arides-semi-arides et peu profondes soient relativement matures et aient obtenu d'excellents r�sultats, premi�rement, la plupart des terres du monde sont couvertes de v�g�tation, ce qui rend difficile la technologie d'exploration actuelle. La m�thode pr�sente de grandes difficult�s, et la t�l�d�tection, en tant que nouvelle technologie, doit percer la zone de couverture de la v�g�tation pour la prospection, ce qui peut �tre r�alis� par la technologie de suppression de la v�g�tation et de d�capage par tomographie spectrale�; la plupart de celles disponibles pour utilisation sont couverts par le syst�me quaternaire. Le champ de temp�rature d'identification infrarouge thermique et la structure d'identification par micro-ondes r�v�lent dans une certaine mesure les informations profondes sous la zone cach�e. La technologie utilis�e doit am�liorer et extraire des informations utiles et supprimer et affaiblir les informations d'interf�rence. Ainsi guider efficacement l'exploration et assurer l'exactitude et la validit� des pr�visions de ressources. En un mot, l'essence technique de l'exploration par t�l�d�tection des ressources min�rales et g�othermiques est d'am�liorer et d'extraire efficacement les informations li�es � l'exploration des ressources min�rales et g�othermiques gr�ce � diverses donn�es de t�l�d�tection avec des effets diff�rents dans une large gamme de spectre �lectromagn�tique. Les informations sur les interf�rences doivent guider l'exploration, r�pondre aux besoins de production d'une s�lection efficace de cibles dans l'exploration et le d�veloppement des ressources et r�aliser des perc�es dans la prospection des ressources.

(9) Nouveaux outils et nouveaux mat�riaux pour l'ing�nierie p�troli�re

Avec la complexit� croissante de l'exploration et du d�veloppement des r�servoirs de p�trole et de gaz, afin de faire face � des conditions de travail complexes telles que des temp�ratures et des pressions �lev�es dans le puits, il est urgent de d�velopper de nouveaux outils et mat�riaux pour l'ing�nierie p�troli�re, afin de r�aliser des forage de puits de forage et exploitation efficace du p�trole et du gaz, et promouvoir l'exploration et le d�veloppement de r�servoirs complexes de p�trole et de gaz. Parmi eux, les nouveaux outils d'ing�nierie p�troli�re concernent principalement le forage, la compl�tion et la production, tandis que de nouveaux mat�riaux sont utilis�s pour am�liorer les performances des outils p�troliers, des fluides de forage, des fluides de fracturation et des agents de sout�nement. � l'heure actuelle, les champs d'exploration et de d�veloppement du p�trole et du gaz dans le monde continuent de s'�tendre, passant des eaux peu profondes aux eaux profondes, des eaux peu profondes aux eaux profondes et du conventionnel au non conventionnel. L'environnement g�ologique de plus en plus complexe met en avant des exigences plus �lev�es et plus r�centes pour l'ing�nierie p�troli�re. la strat�gie nationale de d�veloppement ax�e sur l'innovation et la strat�gie chinoise Sous la direction de la strat�gie Manufacturing 2025, afin d'am�liorer l'�chelle et l'efficacit� de l'exploration et du d�veloppement p�troliers et gaziers, il est in�vitable de mener des recherches innovantes sur les mat�riaux d'outils dans l'ing�nierie p�troli�re. � l'heure actuelle, les fronti�res de la recherche de nouveaux outils en ing�nierie p�troli�re comprennent�: les outils de pilotage intelligents, les outils de pilotage rotatif, les outils intelligents d'injection et de production de copuits, les outils intelligents d'injection d'eau stratifi�e, etc. Les mat�riaux de pointe comprennent : les mat�riaux � nanoparticules, les mat�riaux � gradient fonctionnel, les mat�riaux composites en fibre de carbone, etc., qui peuvent �tre utilis�s pour am�liorer consid�rablement les performances des outils. De plus, les nano-r�ducteurs de tra�n�e, les agents de d�placement d'huile nano-intelligents et les mat�riaux polym�res auto-cicatrisants ont jou� un r�le important dans l'am�lioration des performances des fluides de forage, des fluides de fracturation et des agents de sout�nement.

(10) Technologie mini�re verte (charbon, p�trole, gaz, mine)

L'exploitation mini�re verte consiste � rendre la perturbation de l'exploitation mini�re sur l'environnement de la zone mini�re inf�rieure � la capacit� environnementale r�gionale, � optimiser le d�veloppement et l'utilisation des ressources et � minimiser l'impact sur l'environnement �cologique. mettre en uvre une exploitation mini�re scientifique et ordonn�e La perturbation est contr�l�e dans la plage contr�lable de l'environnement. La technologie mini�re verte du charbon, du p�trole, du gaz et de la mine consiste � reconna�tre et � traiter toutes les ressources �nerg�tiques disponibles telles que le charbon, le p�trole, le gaz, la mine, le gaz, l'eau, la terre, la gangue, etc., du point de vue de l'exploitation mini�re, et � pr�venir ou r�duire autant que possible l'exploitation des ressources �nerg�tiques Effets n�fastes sur l'environnement et d'autres ressources, tout en obtenant des avantages �conomiques tout en obtenant les meilleurs avantages environnementaux et sociaux. L'extraction verte des ressources en charbon est propos�e en r�ponse aux probl�mes environnementaux caus�s par l'extraction du charbon � grande �chelle, et elle est toujours au centre de la recherche scientifique dans le domaine des ressources et de l'environnement. Le d�veloppement technologique et l'innovation doivent �tre men�s � partir de la source de les m�thodes d'extraction du charbon et la recherche technique sur l'extraction conjointe et l'utilisation des ressources associ�es devraient �tre renforc�es et la recherche sur l'�quipement. Le contenu de la recherche comprend la technologie mini�re de conservation de l'eau, la protection des terres et des b�timents et la technologie de reconstruction �cologique, la technologie mini�re coordonn�e du charbon et du gaz, l'exploitation mini�re de r�duction de la s�dimentation, la r�duction des �missions de gangue, la technologie de concentration et d'utilisation des gaz, la technologie d'utilisation des d�chets solides et la technologie de d�veloppement et de traitement propre. des ressources min�rales, technologie de restauration �cologique des friches mini�res, �valuation des effets b�n�fiques du d�veloppement minier, s�curit� et surveillance des ressources mini�res et de l'environnement et alerte pr�coce, etc. L'exploitation mini�re verte des mines m�talliques et non m�talliques se concentre sur l'int�gration de la technologie d'extraction et de s�lection, la technologie d'extraction sans d�chets, les perc�es dans la technologie m�canique de coupe et d'extraction en continu et l'innovation dans le jet d'eau � haute pression, le laser et le plasma. et la technologie mini�re. L'exploitation des champs p�trolif�res verts est un concept int�gr� au syst�me, qui vise � rechercher des avantages environnementaux, sociaux et �conomiques, et prend le d�veloppement durable comme mod�le. Gr�ce � la recherche et au d�veloppement �cologiques de la technologie et de la technologie modernes, des produits �cologiques sont form�s pour former un syst�me de technologie de production pour l'extraction de p�trole propre et m�me sans pollution par les d�chets, et les convertir en produits respectueux de l'environnement qui peuvent �tre vendus sur le march�, changeant le haut d�veloppement de la consommation d'�nergie �lev�e et de la pollution �lev�e dans les entreprises d'extraction p�troli�re pass�es mod�le, et �tablir un mod�le de d�veloppement durable d'int�gration �cologique et �conomique. Son innovation technologique comprend principalement l'am�lioration de la technologie de traitement de la qualit� de l'eau par injection d'eau, la technologie de filtration fine de l'eau d'injection, l'innovation des �quipements cl�s du processus de production, l'am�lioration du taux d'utilisation des ressources et l'innovation du syst�me de contr�le du processus de production pour am�liorer l'efficacit� de la production.

(11) Identification par diagraphie des r�servoirs de p�trole et de gaz non conventionnels

Les r�servoirs de p�trole et de gaz non conventionnels d�signent les r�servoirs de p�trole et de gaz qui ne peuvent pas obtenir de productivit� naturelle avec les technologies traditionnelles et n�cessitent de nouvelles technologies pour am�liorer la perm�abilit� du r�servoir ou la viscosit� des fluides afin d'�tre exploit�s de mani�re �conomique.Les m�thodes d'exploitation conventionnelles ont une faible applicabilit� dans les r�servoirs de p�trole et de gaz non conventionnels Une nouvelle exploration du mod�le d'interpr�tation de la diagraphie a �t� effectu�e et de nouvelles technologies de diagraphie ont �t� utilis�es pour former des technologies d'identification de diagraphie pour les r�servoirs de p�trole et de gaz non conventionnels. � l'heure actuelle, les principales technologies comprennent�: l'enregistrement ECS (outil d'enregistrement du spectre d'�nergie des �l�ments), l'enregistrement par imagerie, l'enregistrement par r�sonance magn�tique nucl�aire et d'autres technologies d'enregistrement sp�ciales, ainsi que l'identification rapide des images superpos�es des courbes d'enregistrement, l'identification de l'enregistrement gamma naturel et de la triple porosit�. , r�sistivit� �lectromagn�tique et m�thode de propri�t� r�sistivit�-fluide, technologie de d�tection d'intervalle de fracture efficace du p�trole et du gaz de schiste, etc., ces technologies ont une pr�cision et une vitesse d'identification �lev�es, en d�terminant la plage de profondeur d'identification continue efficace du r�servoir et du non-r�servoir, am�liorent le p�trole et le gaz non conventionnels La pr�cision de pr�diction des r�servoirs efficaces peut r�pondre aux besoins de production des intervalles efficaces de fracturation dans l'exploration et le d�veloppement de r�servoirs efficaces dans les r�servoirs de p�trole et de gaz non conventionnels. � l'avenir, l'identification par diagraphie des r�servoirs non conventionnels sera encore difficile et frontali�re. Elle sera am�lior�e et optimis�e dans la technologie d'acquisition, la recherche p�trophysique, la recherche sur les m�thodes de traitement et d'interpr�tation et l'�valuation des r�servoirs. On s'attend � ce que la technologie p�trophysique num�rique soit utilis�e dans l'exploitation foresti�re � l'avenir. Il joue un r�le plus important dans l'�valuation et l'analyse. De plus, les logiciels d'interpr�tation et d'�valuation de l'exploitation foresti�re �voluent vers une int�gration multidisciplinaire, et l'accent est davantage mis sur l'�valuation compl�te des r�servoirs de p�trole et de gaz. La recherche sur les m�thodes th�oriques de base de diagraphie de puits est intensifi�e, et les techniques et m�thodes d'analyse sont plus abondantes.

(12) Technologie de mod�lisation g�ologique 3D

La technologie de mod�lisation g�ologique 3D est une technologie qui utilise la technologie informatique pour combiner des outils tels que la gestion de l'information spatiale, l'interpr�tation g�ologique, l'analyse et la pr�vision spatiales, la g�ostatistique, l'analyse du contenu des entit�s et la visualisation graphique dans un environnement 3D virtuel pour l'analyse g�ologique. . Les sources de donn�es comprennent les donn�es de forage, les donn�es de profil, les donn�es sismiques 3D et d'autres donn�es g�ologiques. Les m�thodes de mod�lisation comprennent la mod�lisation g�ologique contr�l�e par les faci�s, la mod�lisation des lithofaci�s s�dimentaires contraints par des microfaci�s et la mod�lisation de param�tres tels que la porosit�, la perm�abilit� et la saturation. M�thode de krigeage, m�thode de mod�lisation stochastique, m�thode de simulation gaussienne s�quentielle, technologie d'it�ration bimode, mod�lisation de type p�trophysique coupl�e aux faci�s s�dimentaires, technologie de mod�lisation collaborative sismique de puits, mod�lisation des param�tres de r�servoir 3D, technologie sismique 4D, etc. � l'avenir, les logiciels de mod�lisation sismique 3D seront plus matures et largement utilis�s�; de la focalisation initiale sur la mod�lisation morphologique � la direction d'un accent �gal sur la morphologie et les propri�t�s physiques�; La combinaison des connaissances et d'autres donn�es est plus �troitement combin�e�; il est plus �troitement combin�s avec divers mod�les professionnels (description de mines, simulation d'accumulation, inversion 3D des champs gravitationnels et magn�tiques, analyse de l'environnement s�dimentaire, etc.) et applications, et des technologies informatiques courantes telles que l'analyse de donn�es volumineuses, le cloud computing et l'Internet des objets sont seront les principaux moyens.

(13) Recherche et d�veloppement de la technologie avanc�e du combustible nucl�aire

Apr�s l'accident nucl�aire de Fukushima au Japon en 2011, les pays ont commenc� � acc�l�rer la recherche et le d�veloppement de combustibles nucl�aires avanc�s repr�sent�s par le combustible tol�rant aux accidents (ATF). Par rapport aux combustibles conventionnels, les combustibles ATF am�liorent la s�ret� des r�acteurs et des piscines de d�sactivation dans les situations d'accident en am�liorant la capacit� du combustible � contenir les produits de fission et les mat�riaux de gaine pour r�sister � l'oxydation, fournir des temps de r�ponse aux accidents plus longs et donc potentiellement fournir une solution plus robuste gr�ce � proactif Ou att�nuer passivement les cons�quences des accidents, atteindre une combustion plus profonde et am�liorer l'�conomie de carburant. L'ATF peut �tre appliqu� dans les centrales nucl�aires nouvelles et en service, de sorte que la recherche et le d�veloppement du combustible ATF sont d'une grande importance pour le d�veloppement s�r de l'�nergie nucl�aire. Les directions de recherche et d�veloppement portent toutes sur l'inclusion de gaines innovantes et de nouveaux combustibles, qui peuvent �tre divis�s en trois directions�: am�lioration de la r�sistance � l'oxydation � haute temp�rature et de la r�sistance des gaines en alliage de zirconium�; alliages sans zirconium � haute r�sistance et r�sistance � l'oxydation�; sup�rieur � UO2 Un nouveau type de combustible avec de bonnes performances et une bonne r�tention des produits de fission. L'ATF �tendu devrait �galement inclure des changements de g�om�trie tels que le carburant annulaire. La recherche porte sur les mat�riaux, les proc�d�s et les techniques d'essai et de validation.

(14) S�curit� mini�re, technologie et �quipement miniers intelligents et pr�cis

La s�curit� mini�re, la technologie et l'�quipement miniers intelligents et pr�cis font r�f�rence au couplage de la g�ophysique spatiale transparente et de la multi-physique, soutenus par la perception intelligente, le contr�le intelligent, l'Internet des objets, les m�gadonn�es, l'informatique en nuage, etc., et ont des fonctions d'�limination telles que identification des risques, surveillance et alerte pr�coce, qui peuvent r�aliser un nouveau mode, une nouvelle m�thode et un nouvel �quipement pour une exploitation mini�re pr�cise, s�re et fiable intelligente et peu de personnes (sans pilote) s�re et pr�cise dans le temps et l'espace. Principaux axes de recherche actuels�: sciences g�ophysiques innovantes avec fonction de perspective, nouvelle perception intelligente et m�thodes de transmission de fusion multi-r�seaux et �quipements techniques, technologie d'analyse et de traitement de fusion d'informations dynamiques complexes et multi-param�tres, th�orie d'exploration de pr�cision bas�e sur le cloud de donn�es volumineuses Mod�le de technologie, alerte pr�coce en cas de catastrophe compos�e de couplage multi-champs, technologie et �quipement miniers pr�cis contr�lables � distance (sans pilote), communication de secours en cas de catastrophe, technologie et �quipement de positionnement du personnel et de d�tection des catastrophes, et construction de mines intelligentes bas�es sur le cloud, ces axes de recherche sont�: La r�alisation de l'exploitation mini�re scientifique "Internet +" dans le futur avec peu de personnes (sans pilote) propose une voie technique. Concentrez-vous sur l'exploitation mini�re intelligente avec peu de personnes (sans personnel) et l'exploitation mini�re s�re, augmentez encore l'innovation technologique dans l'exploitation mini�re et efforcez-vous de r�aliser une perc�e progressive dans la s�curit� mini�re, l'exploitation mini�re intelligente et pr�cise en 2020, r�alisez essentiellement la s�curit� mini�re, l'exploitation mini�re intelligente et pr�cise d'ici 2035, et r�aliser pleinement la pr�cision de l'exploitation mini�re d'ici 2050. Exploitation mini�re, pour r�aliser pleinement la transformation et la modernisation des industries de haute technologie gr�ce � l'exploitation mini�re, et promouvoir le r�ve de la Chine de devenir un pays puissant dans le domaine des technologies �nerg�tiques.

Membres de l'�quipe de recherche sur le terrain

Chef d'�quipe de recherche : Weng Shilie, Ni Weidou, Peng Suping Chef d'�quipe d'experts : Yuan Shiyi Chef d'�quipe adjoint : Huang Zhen Ju Yonglin Liu Jing �quipe des disciplines de l'�nergie et des sciences �lectriques et de l'ing�nierie : Chef d'�quipe : Weng Shilie Luo An

Secr�taire g�n�ral : Ju Yonglin Xu Qianming Participants (par ordre alphab�tique) : Cai Xudai Yanjun Ding Xiaoyi Han Dong Han Minfang He Jinwei Jiang Yi Li Zhengqi Shangguan Wenfeng Shen Shuiyun Shen Wenzhong Shenghong Shi Jinyuan Wang Hongliang Wang Jun Wang Ruiweng Yiwu Yang Lin Yu Qingchun Zhang Junliang Zhao Changying Zhong Wenxing Zhu Miao

Groupe disciplinaire de la technologie et de l'ing�nierie des sciences nucl�aires : Chef d'�quipe : Ye Qizhen Li Jiangang Secr�taire g�n�ral : Su Gang Gaoxiang Participants (par ordre alphab�tique) : Guo Qing Guo Yinghua Hu Gu Li Sifan Liu Shaoshuai Shi Xueming Yang Yong Groupe disciplinaire de la science, de la technologie et de l'ing�nierie des ressources g�ologiques : Groupe Longueur : Mao Jingwen Zhao Wenzhi Secr�taire g�n�ral : Zhang Guosheng Liu Min Participants (par ordre alphab�tique) : Cao Hong Chen Zhiyong Dong Shitai Hou Lianhua Jinliang Li Chaoli Li Houmin Li Jianzhong Li Xin Liang Kun Wang Shufang Wang Xiaomei Wei Guoqi Wu Ying Xu Zhaohui Yang Jianmin Yang Tao Yao Fojun Zhang Chaojun Zhang Shuichang Zhang Yan Zhou Cancan

Groupe de discipline de la technologie et de l'ing�nierie des sciences mini�res : Chef d'�quipe : Yuan Liang Li Gensheng Secr�taire g�n�ral : Zhang Nong Song Proph�te Zhou Fubao Wu Aixiang Participants (par ordre alphab�tique) : An Yanpei Jiang Bingyou Kan Jiaguang Qian Deyushi F�te nationale Xue Sheng Yin Shenghua Ting Groupe de travail Bureau : D�partement de l'�nergie et du g�nie minier Bureau : Zong Yusheng Zhang Ning Wang Haowen D�partement �ditorial des fronti�res de l'�nergie : Liu Ruiqin Huang Dongping

(Cet article est extrait de Global Engineering Frontiers 2018)

Route de la soie

Apprenez � conna�tre la Chine

Rapport approfondi "Global Engineering Frontiers 2018": Power and Energy Technology