掘进支护效率提升两至3倍、直升机旋翼交叉飞行、重卡喝甲醇也能跑1500公里……一场能源技术革命正在黄土高原悄然上演。
2025年山西(太原)能源产业博览会正在太原举行,本次展会集中展示了一批山西自主研发的能源领域创新成果。从井下矿藏到低空蓝天,从交通物流到基础设施,多项突破性技术首次系统亮相,标志着山西在能源装备智能化、绿色化转型方面迈出关键步伐。
煤矿革命:“煤海蛟龙”破解井下掘支失衡难题
记者走进“主题形象展区”,只见中国煤炭科工集团太原研究院展位上陈列着一条“长龙”。这条“长龙”正是被誉为“煤海蛟龙”的掘支运一体化快速掘进系统的模型。
掘支运一体化快速掘进系统,由掘锚一体机、锚杆转载机、连续运输系统以及协同控制平台等部分组成,用于煤矿巷道掘进,能够完成割煤、煤矿巷道支护、煤块运输等多种工序。
据中国煤炭科工集团太原研究院工作人员介绍,该系统集掘进、支护、运输三大功能于一体,通过高度集成的机械设计和智能控制系统,实现了掘进与支护的同步作业,使得作业效率相较于传统巷道掘进提升了两至三倍,同时让掘进危险岗位作业人员减少60%以上,有效破解了煤矿长期以来难以破解的“采掘失衡”这一难题。
传统巷道掘进中,掘进仅需数分钟,但支护环节耗时长达半小时,这种“掘支失衡”现象严重制约作业效率。
这一创新成果不仅代表了我国煤矿装备技术的重大突破,更为全球煤炭开采行业提供了中国方案。
目前,“煤海蛟龙”已在国能、中煤、陕煤、山能等大型煤炭企业成功推广应用170余套,保障了我国能源安全。
航空突破:交叉双旋翼助力绿色转型展翅腾飞
位于“主题形象展区”的中北大学展区,一架造型独特的交叉双旋翼无人直升机格外引人注目,其两副旋翼一高一低交叉反向旋转,这种创新构型解决了传统直升机的多个技术瓶颈,可用于能源领域运输、监测等多个场景,助力能源绿色转型展翅腾飞。
中北大学航空宇航学院特聘教授李雷介绍,交叉双旋翼布局带来了六大性能提升:载重比传统构型提升10%至30%,飞行升限可达7000米以上,还能适应海洋环境并抵御8级大风。由于两副旋翼并非与地面平行,而是呈交叉状,它们在提供升力的同时,还产生横向拉力,使飞机在不稳定气流中创造一个稳定的气流环境。这一构型还能有效避免“死亡涡环”现象,特别适合在气流复杂的海洋、峡谷和高原环境执行任务。
李雷表示,面对气动干扰控制等关键技术挑战,研发团队自2015年启动项目以来,成功自主研发飞控算法。目前,团队在交叉双旋翼直升机领域已拥有150多项知识产权,其中包括70多项发明专利,以及3项欧洲授权专利,全球该领域90%以上的相关发明专利均归属该团队。
在场外试飞过程中,团队重点优化了三大技术难题:减重、振动与散热。通过隔振与缓振技术的突破,有效解决了直升机高频振动问题。同时,针对直升机悬停任务中的散热难题,团队开发出特殊散热方案,确保飞机在悬停状态下不会因过热出现故障。
目前,该机型采用燃油动力形式,具备250公斤的载荷能力,升限超过7000米,抗风能力达8级,已广泛应用于应急消防、公安执法、农林作业等领域,并随海军在公海执行任务。
展望未来,团队将在多个维度持续升级,包括重载吨级产品、AI自主决策系统等,并推动动力系统向绿色能源转型,涵盖氢燃料、增程混动及纯电动力等技术路线。
绿色物流:两款零碳重卡开启运输新时代
“老公,我刚才上远程星瀚H醇氢电动牵引车看了看。它里面的卧铺宽大,还能洗澡。”在“主题形象展区”的山西吉利新能源商用车有限公司展位,一位女士兴高采烈地通过电话向丈夫描述着自己的所见。
其实,她看到的设施只是远程星瀚H醇氢电动牵引车的一部分。作为本次能源博览会绿色物流展区的一大亮点,远程星瀚H醇氢电动牵引车不仅配备了1.2-1.5米宽的大卧铺和独立淋浴房,还设有厨房,并搭载了空气净化系统,为驾驶员提供房车级的舒适生活体验,让“家”的感觉触手可及。
更令人惊喜的是,远程星瀚H醇氢电动牵引车是一款针对中长途运输场景打造的车型,搭载有260kW级高效醇氢电动系统及朱雀电驱桥。其单次加注甲醇,续航里程高达1500公里。
去年10月17日,远程星瀚H醇氢电动牵引车成功挑战吉尼斯世界纪录TM称号。这款车从甘肃武威到新疆吐鲁番,仅靠一箱绿色甲醇穿越河西走廊,达成1522.9公里行驶里程,获得“半挂式混合动力卡车单次加满绿色甲醇燃料行驶最远距离”荣誉。经过测算,在整车满载42吨的情况下,总计消耗甲醇约787升,在抵达终点时,剩余醇量还有约15%,百公里平均醇耗约51.7升,按照当地醇价计算,每公里成本仅1.034元,相较传统燃料重卡,用户运营成本大幅降低。
与此同时,山西美锦能源股份有限公司的氢燃料电池重卡同样引人关注。该车采用工业副产氢作为燃料,氢气纯度可达99.999%,整个过程仅排放水,实现全程零碳排。配备6个储氢罐,综合续航里程达600公里,使用成本低于传统柴油车。
智能巡检:无人机系统实现电力运维“慧眼”
“过去需要人工爬塔检查的线路,现在无人机自动完成。”在山西省能源互联网研究院展台前,工作人员演示着自主研发的云-边协同无人机数字巡检系统。
该系统由“智巡精灵”APP、智巡NextBox100、数智巡检管控平台三大部分组成。工作人员表示,智巡NextBox100基于嵌入式AI技术,能够在飞行中对15类输电线路电力设备缺陷及4类电力环境异常图像数据进行实时识别、检测与图像回传,对于毫米级的螺丝锈蚀等细微缺陷识别准确率达90%以上,并在巡检结束后自动生成巡检报告,极大地提高了线路缺陷巡检效率。
记者了解到,该系统适用于地形复杂的山区等传统巡检盲区,单次作业成本较带电作业车降低60%,巡检效率能够提升20倍。
目前在山西吕梁等地区投入应用的数据显示,其缺陷发现及时率提升至传统方式的5倍以上,识别准确率稳定在90%以上。未来,这项技术还将拓展至光伏、风电等新能源设施巡检。
基础设施:全球首个全域零碳机场落地山西
本届能源博览会压轴亮点来自太原武宿国际机场的三期改扩建工程——全球首个实现全域零碳运行的大型机场。该项目融合光伏发电、地热能和智能电网技术,构建多能互补的绿色能源系统。
山西航产新能源有限公司工作人员张忠杰表示,太原武宿国际机场的三期改扩建工程全域铺设108.5兆瓦光伏设施,年发电量达1.2亿千瓦时,可满足扩建后的全部用电需求。配套建设的28口中深层地热井和500孔浅层地热能井,创新引入空气源二氧化碳热泵技术。
“我们并非完全脱离电网,而是通过智能耦合实现最优配置。”张忠杰强调,这种设计既保证夜间和阴雨天的电力供应,又在光伏系统故障时提供应急保障,确保机场运行安全。
随着这些技术从展台走向应用,山西正从传统能源基地向新能源技术策源地转型。
本届能源博览会呈现的不仅是产品,更是一幅未来能源体系的清晰图景:地下开采更安全、低空飞行更智能、地面运输更清洁、基础设施更绿色……
能源革命的种子已在三晋大地生根发芽,正待长成参天大树。 记者 梁耀华 文/摄