在綠色港口與航道、涉海生態(tài)環(huán)境、航運安全等領(lǐng)域突破多項關(guān)鍵技術(shù),部分技術(shù)已經(jīng)轉(zhuǎn)化應(yīng)用,并取得明顯成效:研發(fā)服務(wù)深遠(yuǎn)航運的極端海況預(yù)測系統(tǒng),開發(fā)新一代基于全釩液流電池的綠色港口儲能技術(shù),突破綠色船舶監(jiān)測評估技術(shù),推出港口散貨系統(tǒng)皮帶機巡視智能化系統(tǒng)……
基于“綠色港口與航運安全關(guān)鍵技術(shù)研究”試點任務(wù),大連海事大學(xué)圍繞綠色港口與航道建設(shè)、涉海生態(tài)環(huán)境以及航運安全技術(shù)研究,獲得中國專利獎、遼寧省技術(shù)發(fā)明一等獎、中國航??萍纪怀鲐暙I獎等國家級、全國行業(yè)協(xié)會和省部級獎項10余項;獲批大連市綠色港口與航運安全技術(shù)創(chuàng)新中心和大連市自主航運安全技術(shù)重點實驗室,聯(lián)合共建遼寧省海洋地質(zhì)調(diào)查研究工程技術(shù)創(chuàng)新中心;獲批國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金等項目16項;培養(yǎng)國家青年拔尖人才1人、國家優(yōu)青1人、中國科協(xié)青年人才托舉工程1人,創(chuàng)新推動港航安全綠色低碳發(fā)展。
研發(fā)標(biāo)志性產(chǎn)品
服務(wù)船舶極端海況預(yù)警與防控
經(jīng)過深入研究和探索,大連海大研發(fā)高精度濱海工程環(huán)境災(zāi)害預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)和具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的船舶跟蹤與氣象導(dǎo)航系統(tǒng)兩項重大標(biāo)志性產(chǎn)品,均已應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。
針對濱海工程環(huán)境災(zāi)害預(yù)警方面的行業(yè)需求,試點任務(wù)研發(fā)的新一代且高精度的海域災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),能對遼寧省等沿海海域海洋環(huán)境精確預(yù)測,對臺風(fēng)、風(fēng)暴潮、大浪、海冰、赤潮等海洋自然災(zāi)害提供及時有效的監(jiān)測預(yù)警。在遼寧省海洋災(zāi)害預(yù)警、海洋牧場、港口航道、航運安全、共建“一帶一路”等領(lǐng)域,新研發(fā)的城市濱海監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)具有極大的推廣和應(yīng)用前景?;贓RA5長期氣象和海洋數(shù)據(jù)以及我國沿海歷史氣象水文數(shù)據(jù),該系統(tǒng)構(gòu)建了包含遼寧省沿海海域風(fēng)、波浪、潮汐、海流調(diào)查分析數(shù)據(jù)集和分析預(yù)報集;采用實驗水槽研究了風(fēng)暴浪作用下的沙灘侵蝕過程,并應(yīng)用風(fēng)場(WRF)模型、波浪(SWAN)模型、水動力(F—COM)模型、風(fēng)暴海岸侵蝕(XBeach)模型和海冰(FVCOM)模型數(shù)值,模擬沙質(zhì)海岸不同時空尺度的物理演變過程;建立國內(nèi)首個侵蝕海岸防護的現(xiàn)場跟蹤實驗基地,研究濱海沙灘防護穩(wěn)定性與評估方法,研發(fā)生態(tài)沙灘養(yǎng)護新技術(shù)。
結(jié)合氣象、水文、海事、法律、計算機以及人工智能等領(lǐng)域?qū)<医M成的團隊,試點任務(wù)為遠(yuǎn)洋船舶提供全天候、定制化氣象導(dǎo)航服務(wù),航路設(shè)計,船舶航行監(jiān)控與預(yù)警,全球船舶軌跡查詢等專業(yè)咨詢服務(wù);開發(fā)多種海洋模式預(yù)報產(chǎn)品并已投入運營,為中外船舶提供超過150航次的全球極端海況預(yù)警與防控服務(wù)。目前,服務(wù)船舶范圍已涵蓋各類貨船、工程船、教學(xué)實習(xí)船和帆船等,為我國到巴基斯坦、斯里蘭卡、南非等多條航線提供定制化、全天候的遠(yuǎn)洋氣象導(dǎo)航服務(wù)。
突破多項技術(shù)
成果產(chǎn)業(yè)化進程加速
在綠色港口與航道、涉海生態(tài)環(huán)境以及航運安全等領(lǐng)域,試點任務(wù)突破多項關(guān)鍵技術(shù),部分技術(shù)已轉(zhuǎn)化應(yīng)用。
突破綠色港口液流電池儲能技術(shù)。研發(fā)新一代基于全釩液流電池的高功率密度電堆和高集成度電池系統(tǒng),著眼低成本鐵鉻液流電池研發(fā),突破鐵鉻電解液活性、穩(wěn)定性較差的問題,實現(xiàn)鐵鉻高功率密度電堆的連續(xù)穩(wěn)定運行。試點任務(wù)成果已在中石油北京石油化工研究院、中石化大連石油化工研究院、湖南銀峰新能源有限公司、青島益和電氣集團、中國電氣裝備集團等單位轉(zhuǎn)化,累計轉(zhuǎn)化經(jīng)費3500余萬元。成果產(chǎn)業(yè)化對于大規(guī)模長時儲能技術(shù)的發(fā)展具有重大意義,有力推動“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)。
研制一體化多功能綠色智能浮標(biāo),突破了離岸浮標(biāo)的風(fēng)—光—浪再生能源集成與寬溫域高效儲能技術(shù),試點任務(wù)還研發(fā)了航道氣象—水文—泥沙和交通要素數(shù)據(jù)實時監(jiān)測浮標(biāo)。
研發(fā)港口散貨系統(tǒng)皮帶機巡視智能化系統(tǒng)。通過研發(fā)激光掃描三維建模技術(shù)、自動化控制技術(shù)等,實現(xiàn)散貨碼頭取料機的自動化作業(yè),開發(fā)港口散貨系統(tǒng)皮帶機巡視智能化系統(tǒng)。研發(fā)散貨碼頭智能化作業(yè)數(shù)據(jù)處理平臺,綜合處理取料機姿態(tài)、料堆數(shù)據(jù)、實時流量等數(shù)據(jù),提高取料機智能作業(yè)系統(tǒng)的運行效率。
突破綠色船舶監(jiān)測評估技術(shù)。為深入開展船舶廢氣排放相關(guān)研究,試點任務(wù)團隊在秦皇島分析和評估船舶廢氣排放對大氣環(huán)境的影響,通過觀測采集黃渤海大氣污染物數(shù)據(jù)并重點分析污染物在中日韓三國之間的跨境輸送問題,提出對應(yīng)的減排策略,為綠色船舶和港口管理系統(tǒng)建立提供了相應(yīng)的理論支撐。通過基于引擎功率的排放因子法建立了秦皇島港船舶廢氣排放清單,搭建模塊化運行中尺度氣象模型和大氣環(huán)境質(zhì)量預(yù)測模型(WRF—CALPUFF)的工具。
此外,試點項目還突破沿海港口樁基碼頭泥沙淤積機理及其防治關(guān)鍵技術(shù),基于水下無線傳輸系統(tǒng)的海上構(gòu)筑物自動監(jiān)測技術(shù),智能化、高精度沖刷微地貌監(jiān)測技術(shù)與沖刷預(yù)警預(yù)報系統(tǒng),基于多源數(shù)據(jù)融合的航行風(fēng)險預(yù)測與預(yù)警技術(shù),以及研發(fā)船員安全行為和狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)和北極冰區(qū)航行風(fēng)險防控應(yīng)用系統(tǒng),助力港航綠色節(jié)能安全。