技术需求基本信息
技术需求解析
技术研发指南
近年来,我国食用植物油消费量持续增长,需求缺口不断扩大,对外依存度明显上升,供需矛盾日益突出。一直以来,油脂加工企业为了提高得油率,对大豆、油菜籽、花生等大宗油料作物制油采用的加工方式是预榨→浸出→精炼的传统工艺。由于能耗高、污染大、化学溶剂残留等不利因素,既不符合国家发改委颁布的《产业结构调整指导目录(2019年本)》政策,更不能满足广大消费者对绿色、健康、环保的食用油需求。发展一次压榨制油工艺,增强健康优质食用植物油供给能力,已成为迫切需要解决的关乎国计民生的大事。
目前国内外在线应用的榨油机,普遍存在产量较小(日处理量≤45t/d)、干饼残油率高>10%),且在油料加工过程中需依附破碎、轧坯、蒸炒等设备及工艺,不仅功能单一、稳定性差,工艺路线长、能耗高、且普遍存在高值加工问题。据科技查新,国内外大处理量榨油机均以预榨机为主,不适用于常温压榨,尚未有适用于油料常温整颗粒入榨、一次压榨制油加工能力达100t/d以上的大型榨油机。因此,研制适用于油料整颗粒常温入榨、不需依附破碎、轧坯、蒸炒等设备及工艺,一次压榨制油加工能力达100t/d以上的大型常温榨油机对我国油脂加工业的发展具有重要意义,也符合粮油适度加工、减损增效的要求。
区域微电网,是集发-配-用电为一体的电力网络单元,主要由各种各样的分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护等组成的小型发配电系统。是我国新型电力系统发展的重要组成部分。在缓解远距离输电压力,降低电力运输成本以及减少基础建设投入上都起到了重要的作用,尤其是在电力供应不足或偏远地区,区域微电网的发展使当地电力短缺的问题得到彻底解决。
发展区域微电网的重要意义
1.实现可再生能源的高效利用,区域微电网采用可再生能源如太阳能、风能等等,利用分布式技术,使得能源的使用更加高效,减少能源浪费,达到节能与环保效果。
2.提高电力供应的可靠性:借助其智能化配置和调配方式,微电网能够实现当地电力需求的灵活调节和独立运行,提升了电力供应的可靠性和稳定性;
3.确保安全供电 :微电网本身设备较小,在独立运行情况下,能够实现资源共享,减少备用电源的配置,缩小电力系统的安全隐患;
4.降低电力成本:微电网的使用可以使当地电力短缺的问题得到彻底解决,减少了电力进口量,降低电力运输成本,缩小了供需差距,从而能够有效降低电力的成本,提高经济效益;
5.推动可持续发展 :微电网采用可再生能源,符合国家碳中和碳达峰的发展远期规划,对减少环境污染,推动低碳经济等方面发挥了积极作用,促进了可持续发展;
6.灾备应急备用:微电网基本延续性和独立性,能够在突发情况下提供持续稳定的电力供应,实现灾备应急备用的重要保障。
综上,研发基于源网荷储协同控制的区域微电网综合管控系统以及配套相关智能化设施、多能互补的能源类型接入,把“绿色-零碳-无人-智慧”的发展理念应用于能源结构转型,将对我国能源产业和新型电力系统发展带来积极的影响,具有显著的经济效益和社会效益。
本产品一机多用,能够适应油料低温、适温、高温等不同制油工艺,需解决:
1.将榨油机变速箱和传动箱合为一体后,两根螺旋主轴受拉力影响较大,如何保证双螺旋榨油机的同心度和强度,确保榨油机运行稳定。
2.在取消破碎、扎胚、蒸炒等设备及工艺段后,如何合理设计双螺旋压榨轴,榨螺、衬圈尺寸及配置,增强破碎剪切能力以及合适的压缩比,实现油料整颗粒压榨,使油料爬坡角度小,油料受阻力小,产量增大,且实现多级压榨,提高出油率,降低饼中残油,大幅降低能耗。
3.榨油机运行时榨膛内各工艺段温度不同,如何精准检测及智能控制各料段温度以及榨膛压力,以及电流过载保护等智能化控制。
研究区域微电网多种可再生能源的协同发电调度模型,充分发挥各类资源的调控潜力及互补特性,实现区域内能源的优化配置和管控,达到区域内“源-网-荷-储-充”经济高效运行效果,同时保障区域供电的可持续性和稳定性。具体需求如下:
1.建立光、储、充一体化系统单元。通过对区域内建设的光、储、充设施集中监控,采集区域内发电、储能、充电桩、用电负荷数据,采用智能调度算法,控制整个微电网系统内的功率平衡、电压稳定,结合本地峰谷电价,优化削峰填谷策略,以最经济的方式为本地负荷及充电桩供电。同时,对光储充设备工况实时监测,保障其运行效率,实现区域内“源-网-荷-储-充”经济高效运行效果。
2.微电网系统功率预测模型,根据区域内可再生能源资源条件和分布式特点,结合本地气象设备实时数据,获取异常气象预报预警信息、临近预报实时气象条件、数值气象预报、历史气象数据等,建立算法模型,实现风光功率预测,根据预警结果及优化算法合理调整功率预测值,使预测结果能够在异常气象条件下做出适应性调整。为区域微电网的运行给出科学的运行依据和预警约束,实现微电网系统的安全稳定运行。
3.建设区域微电网的监测和运维体系,全面监测并展示区域内一体化充电站、光伏组件、风电系统、逆变器、储能以及其他能源设备构成的微电网设施运行状态,建成智能化的微电网运行监测系统,并将监测信息和运维体系联动,自动生成故障运维工单,并将工单实时推送给运维管理人员,运维人员通过移动终端及时响应处理故障。
a.榨油机生产能力:100~150t/d;
b.干饼残油率(一次压榨):6.5~7.5;
c.油料入榨温度(℃):常温;
d.节能降耗指标:>40%,e.油料入榨水分在线检测及智能控制:<9%;
f.榨油机运行时榨膛内各工艺段在线温度检测及智能控制:进料段<90℃、压榨段<110℃、沥干挂<110℃、出饼段<130℃;
g.榨油机运行时榨膛压力在线检测及智能控制:<50Mpa。
1、交付成果
1)交付光、储、充一体化监测单元软件模块;
2)微电网智能调度处理算法和削峰填谷策略;
3)交付微电网功率预测算法及软件模型;
4)交付微电网监测系统软件及运维联动软件。
2、达成指标
解决微电网内可再生能源发、用电设备和储能设备之间的协调控制问题;
实现微电网清洁能源发电功率的日预测和月度预测功能;
能够实现微电网故障诊断预警信息和运维模块联动功能。
解析专家署名