关于能源测量控制仪器仪表科技发展的建议

　　测量仪器仪表科学技术是贯穿能源、资源与海洋开发利用过程的关键环节,准确的定量测量是能源和资源总量控制的前提,计量、检测和控制,是能源、资源与海洋开发利用及环境保护全过程不可或缺的信息获取、信息反馈及条件控制的手段,不准确的信息或数据影响能源与资源的深度开发和高效利用,并有可能危及资源、环境及社会安全。因此,高度重视能源、资源与海洋开发利用和保护中测量控制仪器仪表科学技术的发展,是支持社会经济可持续发展的必然要求。 

　　能源 

　　能源主要包括石油天然气、煤炭、核能、氢能、可再生能,能源发展涉及的关键技术及关键仪器仪表和测控系统主要包括：

　　1、石油天然气勘探中的地震勘探技术与地球物理测井和成像测井技术。地震勘探技术包括高分辨率、多波多分量、四维地震采集技术和迭前深度偏移、全三维可视化、虚拟现实等终端〈处理、解释、显示〉技术及相应的仪器仪表和测控系统。地球物理测井技术包括核磁共振、随钻地震测量、过夺管地层测试和取样、模块化电缆地层测试技术及相应的仪器和系统：成像测井技术包括地层倾角测井仪、多极子阵列声波成像仪、自然伽马能谱仪、微电阻率扫描成像仪等系统仪器与方法。这些技术和仪器设备在我国多数尚属引进应用阶段,受控于国外公司,少数虽己在国内研制和开发,但有待改进和提高。其它还有泊气田开采和石油炼制过程中的仪器仪表测量控制系统。

　　2、煤炭工业中的煤炭加工、高效洁净燃烧、煤炭转换、污染控制等技术及相应的仪器仪表和测控系统。

　　3、核能转换利用技术中的仪器仪表及测控技术,重点是与核废料处理与利用、压水堆安全性、先进核燃料循环、核能热利用、核聚变等离子体的加热等技术相关的检测计量仪表和测控系统及新型核能量转换和测控系统。

　　4、水能、风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热等可再生清洁能源,是未来可持续发展能源体系的主体,重点是解决与提高能源利用率与转换效率相关的关键技术,开发相应的检测和控制仪器仪表和系统,例如提高太阳能技术和热能转换效率的技术和相应的仪器设备。

　　5、氢能利用中要解决氢的廉价制备和存睹的关键技术,发展氢能转换利用系统。

　　6、能源开发利用中的环境问题,是环境问题的基本内容,例如,我国温室气体二氧化碳的排放量占世界总排放量的13%,仅次于美国,位居第二：二氧化硫的排放量位居第一。发展清洁能源是必然之需,因此应进一步发展二氧化碳和二氧化硫气体监测和控制仪器仪表与系统。

　　7、电力工业中解决燃气轮机,煤气化与高温净化、流化床燃煤、燃料电池等关键技术相关的仪器仪表和测控系统。

　　8、节能技术,用先进的技术、方法和设备改造传统电力工业和主要耗能行业,研究开发和推广节电、节油新技术及综合节能新技术,研究相应的仪器仪表和测控系统。 

　　资源 

　　资源,包括能源资源,我们不仅要考虑其总量,还要考虑其品质和有效利用率。资源品质的计量和检测仪器：水、煤、电、泊、气等能源资源输送过程中的高精度流量计量仪器,如石油、天然气管道输送中的高精度流量计量仪等：资源消耗特别是能源资源的消耗中产生的环境污染的监测与评价等等,是资源管理中迫切需要的计量检测仪器。 

　　海洋 

　　为了有效的开发利用海洋资源,保护海洋环境,必须对海洋资源及其环境进行精细的调查。目前国内海洋调查观测仪器设备,除了台站自动观测仪器设备以外,高技术产品基本依靠进口,在国内市场中,进口仪器占有率达95%。所有大的海洋调查项目,包括南大洋调查、126调查、703专项、极地调查等,都基本上使用进口仪器。海军用的现场观测仪器也基本上依靠进口。我国基本上没有离岸观测能力。国务院批准我国参加的国际ARGO中,我们使用的剖面浮标目前也是依靠进口。863计划海洋监测技术主题已取得一批成果,并将继续取得一批成果。在加速这些成果的产业化的同时,应进一步发展以下海洋环境监测仪器设备。

　　1、水下观测平台,包括深海自持式剖面探测漂流浮标、浅海自持式剖面探测浮标、表面多参数漂流浮标、温差能驱动的滑翔式观测平台、小型多任务水下可移动的观测平台、自由落体式观测平台。

　　2、发展海面和水下观测传感器技术,特别是生态环境监测量和污染环境监测的生物、化学传感器。

　　3、开发海气界面水通量、热通量、碳通量、光通量监测的传感器：开发监测海底界面边界层内温、盐、流、漏流等监测的传感器。

　　4、发展快速测量CTD剖面仪技术、大深度的声相关海流剖面测量技术、相控阵ADGP技术。

　　5、发展合成孔径声成像技术和高速、大容量、低误码率的声通信技术。

　　6、发展极区环境监测的仪器设备。

　　海底环境监测属于对地观测的重要组成部分。近海底观测是达到高分辨率、高精度的主要途径,是海洋详细的主耍手段。现代海底环境监测技术的发展与海洋军事斗争、海洋机能源、矿产资源的争夺及海洋基础地质研究有着密切的联系,海底环境监测技术的发展趋势是高分辨率、高精度、高效率、高集成度、多参量、多用途、实时处理和精细后处理。对海底的监测和观测系统由海面扩展到空中、水下和海底,给出三维、四维全覆盖的海底及岩石层物流、能流与信息的海量数据。国内相继开展了深拖系统、深海彩色摄像、海洋大地电磁法测量、数字地震仪等的研制,并通过技术引进,应用了多波速测深系统、DGPS系统、自动数字化成图系统为主体的探查技术,研发了6000米自治水下机器人,目前正在开发机载激光测深技术、近海底微地貌精度探测技术、合成孔径声学成像技术、水下立体定位系统、多参量近海底探测和运载系统及7000米载人深潜技术研究。这些技术的研究和系统的开发有的已取得了原理性的样机,有的尚处于研究阶段。这些仪器设备和监控系统都属高技术范畴,2020年以前,应将已有样机的成果转化,通过定型设计与产品开发,形成产品生产能力：对尚处于研究中仪器设备,应加大力度支持,尽快完成样机的研制,并加速成果的转化。