強(qiáng)化科技創(chuàng)新引領(lǐng) 推動(dòng)綠色低碳發(fā)展

——淺析中國(guó)特檢院在生態(tài)文明建設(shè)中如何發(fā)揮積極作用

□ 李 軍

我國(guó)是特種設(shè)備生產(chǎn)使用大國(guó)，截至2021年底，特種設(shè)備總量達(dá)1800余萬(wàn)臺(tái)，鍋爐、電梯、換熱壓力容器都屬于“耗能大戶”。特別是鍋爐，2021年能源消費(fèi)總量約20億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占全國(guó)能源消費(fèi)總量的40%。中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院（以下簡(jiǎn)稱中國(guó)特檢院）作為特種設(shè)備安全與節(jié)能領(lǐng)域的“國(guó)家隊(duì)”，始終堅(jiān)持科技創(chuàng)新，不斷強(qiáng)化技術(shù)支撐和公益服務(wù)，在推動(dòng)特種設(shè)備節(jié)能節(jié)材、支撐能源綠色低碳轉(zhuǎn)型等方面做了大量卓有成效的工作，為生態(tài)文明建設(shè)貢獻(xiàn)了積極力量。

推動(dòng)鍋爐節(jié)能減排

自2008年《節(jié)約能源法》修訂施行以來(lái)，中國(guó)特檢院積極開展鍋爐等特種設(shè)備節(jié)能方面的科研工作，系統(tǒng)研究了節(jié)能減排技術(shù)與檢測(cè)評(píng)價(jià)方法，有力支撐了政策法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，并初步構(gòu)建以節(jié)能技術(shù)為支撐、以規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為引領(lǐng)的推動(dòng)節(jié)能減排新路徑。

強(qiáng)化科技創(chuàng)新引領(lǐng)。2008年至今，中國(guó)特檢院共承擔(dān)高耗能特種設(shè)備節(jié)能方面的科研項(xiàng)目40余項(xiàng)。該院通過(guò)科研攻關(guān)，基本構(gòu)建了高耗能特種設(shè)備能效檢測(cè)與評(píng)價(jià)框架體系，重點(diǎn)針對(duì)鍋爐，開發(fā)了“工業(yè)鍋爐能效測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算與管理平臺(tái)”等系列軟件平臺(tái)，累計(jì)出具3.68萬(wàn)份能效測(cè)試報(bào)告，積累了全面、準(zhǔn)確、可比性強(qiáng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，為掌握我國(guó)工業(yè)鍋爐產(chǎn)品設(shè)計(jì)與運(yùn)行能效水平、制修訂規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；開展技術(shù)攻關(guān)，建立了超高參數(shù)電站鍋爐基于風(fēng)險(xiǎn)的整體安全評(píng)價(jià)技術(shù)，為燃煤火電機(jī)組進(jìn)一步降低煤耗水平提供安全保障。中國(guó)特檢院還積極開展碳排放測(cè)試與計(jì)算、碳足跡評(píng)估等方面的研究工作，參與申報(bào)“低碳熱力發(fā)電技術(shù)與裝備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，在特種設(shè)備節(jié)能增效基礎(chǔ)上進(jìn)一步推動(dòng)綠色低碳發(fā)展。

做好節(jié)能監(jiān)管技術(shù)支撐。2018年，《關(guān)于加強(qiáng)鍋爐節(jié)能環(huán)保工作的通知》中進(jìn)一步增加環(huán)保要求，構(gòu)建鍋爐安全節(jié)能環(huán)保三位一體的工作格局，顯著提高了監(jiān)管效能。在此過(guò)程中，中國(guó)特檢院通過(guò)研究分析全國(guó)工業(yè)鍋爐能效排放總體水平及其關(guān)鍵影響因素，協(xié)助市場(chǎng)監(jiān)管總局起草系列政策文件，強(qiáng)化鍋爐節(jié)能環(huán)保監(jiān)管頂層設(shè)計(jì)，全面提升鍋爐節(jié)能環(huán)保水平。黨的十八大以來(lái)，在市場(chǎng)監(jiān)管、發(fā)展改革、生態(tài)環(huán)境等部門共同推動(dòng)下，全國(guó)共淘汰落后低效鍋爐近40萬(wàn)臺(tái)，燃煤工業(yè)鍋爐新產(chǎn)品能效提升約10個(gè)百分點(diǎn)。

夯實(shí)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)。2010年，受市場(chǎng)監(jiān)管總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局委托，中國(guó)特檢院組織制定鍋爐節(jié)能審查和監(jiān)管的相關(guān)技術(shù)規(guī)范，規(guī)定工業(yè)鍋爐產(chǎn)品熱效率目標(biāo)值和限定值，對(duì)于規(guī)范鍋爐設(shè)計(jì)制造、提升能效水平具有重要的引導(dǎo)和約束作用。2016年，中國(guó)特檢院組織修訂工業(yè)鍋爐產(chǎn)品熱效率指標(biāo)，總體鍋爐新產(chǎn)品平均熱效率提高約5個(gè)百分點(diǎn)，每年新增鍋爐可節(jié)約120萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益約12億元。2021年，中國(guó)特檢院協(xié)助特種設(shè)備安全監(jiān)察局制定新的《鍋爐節(jié)能環(huán)保技術(shù)規(guī)程》，將原有兩個(gè)技術(shù)規(guī)范整合優(yōu)化，同時(shí)增加鍋爐環(huán)?；疽?，對(duì)于鍋爐安全節(jié)能環(huán)保三位一體監(jiān)管模式的實(shí)施具有重要的支撐作用。此外，中國(guó)特檢院還參與制定一系列國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范工業(yè)鍋爐及系統(tǒng)能效測(cè)試與評(píng)價(jià)方法，提出節(jié)能要求與評(píng)價(jià)指標(biāo)；加快推進(jìn)鍋爐碳排放量化與評(píng)價(jià)、超臨界二氧化碳鍋爐等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研制工作，為促進(jìn)節(jié)能降碳技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品應(yīng)用發(fā)揮積極作用。

促進(jìn)特種設(shè)備節(jié)材優(yōu)化

在保障本質(zhì)安全的前提下，中國(guó)特檢院通過(guò)開展失效模式、損傷機(jī)理、壽命評(píng)估等方面研究，開發(fā)特種設(shè)備輕量化設(shè)計(jì)、老舊壓力容器超期服役安全保障和壓力管道綠色維護(hù)等技術(shù)，促進(jìn)特種設(shè)備在設(shè)計(jì)制造、運(yùn)行維護(hù)等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)節(jié)材化、綠色化。

輕量化設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中，中國(guó)特檢院聯(lián)合行業(yè)研究機(jī)構(gòu)，通過(guò)“產(chǎn)學(xué)研用”密切合作，攻克材料許用強(qiáng)度調(diào)整對(duì)重型壓力容器失效模式與損傷機(jī)理影響等關(guān)鍵技術(shù)，建立重型壓力容器輕量化設(shè)計(jì)制造共性技術(shù)方法。針對(duì)重裝換熱器大型化工程需求，首次提出管束整體失穩(wěn)準(zhǔn)則和非對(duì)稱管板計(jì)算精確方法，降低管板厚度15%以上。針對(duì)高溫差浮頭換熱器，首次提出尾端帶膨脹節(jié)單程浮頭換熱器計(jì)算方法，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期計(jì)算方法空白，有效減薄管板厚度20%以上。通過(guò)突破我國(guó)重型壓力容器設(shè)計(jì)制造技術(shù)瓶頸，推動(dòng)我國(guó)壓力容器輕量化綠色制造技術(shù)進(jìn)步。

延長(zhǎng)服役周期。在使用中，中國(guó)特檢院開展超期服役承壓設(shè)備壽命預(yù)測(cè)及延壽關(guān)鍵技術(shù)研究，建立超期服役承壓設(shè)備時(shí)間相關(guān)損傷模式的壽命預(yù)測(cè)及分級(jí)管理方法，開展超期服役壓力容器的安全評(píng)估技術(shù)服務(wù)工作，通過(guò)合理評(píng)估延長(zhǎng)設(shè)備使用年限、避免盲目維修報(bào)廢等方式，節(jié)約40%以上設(shè)備報(bào)廢、重新制造和安裝過(guò)程中的能源和材料成本。

減少更換消耗。在檢驗(yàn)中，中國(guó)特檢院開展壓力管道安全保障科學(xué)研究、檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)服務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)研制與設(shè)備研發(fā)，促進(jìn)管道完整性管理技術(shù)水平提升，大幅降低管道事故率，減少管道頻繁更換維修造成的管材消耗以及介質(zhì)泄漏造成的能源消耗和環(huán)境污染，間接降低二氧化碳等溫室氣體排放。開展長(zhǎng)輸油氣管道檢驗(yàn)以來(lái)，中國(guó)特檢院累計(jì)開展油氣管道檢驗(yàn)檢測(cè)16萬(wàn)公里，消除超標(biāo)缺陷2萬(wàn)余處，減少大量停產(chǎn)損失，年均事故率從9.67次/萬(wàn)公里下降到3.22次/萬(wàn)公里，為能源安全、生態(tài)文明建設(shè)提供安全保障。

支撐能源綠色低碳轉(zhuǎn)型

發(fā)展太陽(yáng)能光熱發(fā)電、氫能等新能源，提高煤電機(jī)組靈活性，是我國(guó)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要舉措。隨著能源革命深入推進(jìn)，相關(guān)特種設(shè)備的安全風(fēng)險(xiǎn)凸顯，中國(guó)特檢院充分發(fā)揮科技創(chuàng)新在能源綠色低碳轉(zhuǎn)型中的安全保障作用，增強(qiáng)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展動(dòng)力。

氫能開發(fā)應(yīng)用。中國(guó)特檢院積極布局涉氫特種設(shè)備安全保障科學(xué)研究，不斷提升氫能裝備檢測(cè)能力。依托相關(guān)研究，開發(fā)臨氫設(shè)備關(guān)鍵影響因素監(jiān)測(cè)與測(cè)試技術(shù)，構(gòu)建材料臨氫服役性能技術(shù)體系，形成車用高壓儲(chǔ)氫氣瓶及組合閥門的測(cè)試平臺(tái)，填補(bǔ)我國(guó)塑料內(nèi)膽型式試驗(yàn)等測(cè)試能力的空白。同時(shí)，中國(guó)特檢院牽頭制定多項(xiàng)儲(chǔ)氫裝備和加氫站相關(guān)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，起草涉氫特種設(shè)備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀報(bào)告，獲批建設(shè)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（氫能儲(chǔ)運(yùn)裝備）。

太陽(yáng)能光熱應(yīng)用。中國(guó)特檢院承擔(dān)國(guó)內(nèi)首套光熱發(fā)電裝置承壓設(shè)備基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)工作，聯(lián)合行業(yè)相關(guān)機(jī)構(gòu)推動(dòng)光熱發(fā)電用熔鹽介質(zhì)塔頂吸熱器、熔鹽管路等關(guān)鍵設(shè)備材質(zhì)的國(guó)產(chǎn)化替代，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)1億元。針對(duì)影響光熱發(fā)電系統(tǒng)安全環(huán)保運(yùn)行的關(guān)鍵問(wèn)題，從傳儲(chǔ)熱介質(zhì)穩(wěn)定性、傳儲(chǔ)熱設(shè)備安全性以及污染源環(huán)保性的一體化角度出發(fā)，開展傳儲(chǔ)熱系統(tǒng)安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)與環(huán)保技術(shù)全鏈條研究。

煤電靈活調(diào)峰。在保障能源安全、促進(jìn)新能源消納方面，煤電機(jī)組靈活調(diào)峰是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。面向機(jī)組快速深度變負(fù)荷安全運(yùn)行重大需求，中國(guó)特檢院結(jié)合多源數(shù)據(jù)融合分析、深度學(xué)習(xí)等先進(jìn)信息技術(shù)，研發(fā)機(jī)爐關(guān)鍵部件壽命預(yù)測(cè)和評(píng)估方法，建立燃煤靈活智能發(fā)電機(jī)組機(jī)爐安全評(píng)價(jià)體系，以應(yīng)對(duì)部分煤電機(jī)組10%額定負(fù)荷甚至更低的極限調(diào)峰中鍋爐檢驗(yàn)、安全監(jiān)管的風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)，保障電力供應(yīng)實(shí)現(xiàn)“尖峰頂?shù)蒙?、低谷壓得下”，助力我?guó)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

未來(lái)，中國(guó)特檢院將深刻領(lǐng)會(huì)黨的二十大關(guān)于綠色發(fā)展方面的重大部署，強(qiáng)化履責(zé)擔(dān)當(dāng)，結(jié)合特檢工作實(shí)際抓好貫徹落實(shí)。以“碳達(dá)峰、碳中和”為目標(biāo)導(dǎo)向，加快系統(tǒng)謀劃布局，有效履行組織科研攻關(guān)、支撐安全監(jiān)察、提供公益服務(wù)職能。研發(fā)碳排放檢測(cè)技術(shù)與碳足跡核算方法，推動(dòng)特種設(shè)備能效管理與碳排放管理深度融合；完善綠色低碳法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系，推動(dòng)特種設(shè)備安全節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)化管理；加快氫能、光熱等新能源特種設(shè)備檢測(cè)評(píng)價(jià)方法研究，提升監(jiān)管服務(wù)能力；大力發(fā)展數(shù)字化智能化，助力裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，為生態(tài)文明建設(shè)和美麗中國(guó)建設(shè)貢獻(xiàn)積極力量。

(作者單位：中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院）

《中國(guó)質(zhì)量報(bào)》