科技是筑牢粮食安全底线、赋能粮储事业高质量发展的核心动力。“十四五”以来,湖南粮食和物资储备领域科技创新深耕实干、硕果颇丰,在重大科研项目、流通提质增效等方面取得多项突破性成果。为系统总结宣传科创成效,弘扬锐意创新的行业精神,省粮食和物资储备局特在省局官网推出《湖南粮储科技创新成果展》专栏,聚焦粮储科创重点工作,推送先进经验、典型案例与标杆成果,搭建产学研用融合桥梁,加速科技成果落地转化,激发全系统创新活力,聚力以科技创新赋能新时代全省粮储事业现代化发展。

新型低碳粮食储备仓研发与应用

一、成果来源及简介

我国政策性粮食储备主要依赖浅圆仓与平房仓,但随着发展需求变化,其气密与保温性差、机械化应用低、储运衔接难以及仓容利用率低等问题凸显,难以兼顾常态化仓储转运与应急粮食保障需求,亟须通过新一代信息技术与高端智能装备的创新融合,构建高效、绿色、安全的仓储新模式,破解粮食安全保障的瓶颈制约。

二、成果核心技术内容

项目首创“1+1+1+N”新型绿色粮食储备仓模式,搭载物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术,以“一种智能化氮气储粮集装箱”“一种无人化运输车”和“一种低温集装箱储备仓”为核心硬件支撑,搭配“N种智慧管理应用”作为数字中枢,实现散粮扦样、输送、出入仓、装卸等环节一键式全自动操控。同时配套CMS数据监测系统,实时采集仓内温湿度、氮气浓度、压力等数据,结合自动化行车、补氮机器人等设备,形成成套智能化储粮装备体系。

三、成果技术及先进性

智能化氮气储粮集装箱:完成三代产品迭代,采用20英尺标准全钢结构,实际容积达33立方米,可堆码6层;气密性表现优异,2.0专业版500帕压力半衰期长达22小时,可维持98%以上氮气浓度超6个月,箱体集成多类传感器与无线传输模块。储粮后粮食水分可维持在13.5%左右,有效保持粮食品质。

新型低碳粮食储备仓:打造低温储粮空间,仓内平均温度≤15℃、最高温度≤20℃,依托利用太阳能与生物质能互补的清洁能源方案,实现全生命周期的零碳排放运营,低温环境有效抑制粮食氧化、霉变与虫害。

作业与损耗指标领先:成套设备装卸效率可达300—400吨/小时,项目设计进出粮作业能力≥50吨/小时;粮食周转损耗低至0.5%,示范项目设计粮食存储损耗控制在0.8%以内,远优于传统仓储标准。

多品种储粮优势突出:经稻谷、大米、咖啡豆等多品类长达9个月的储粮实验,该体系可减缓粮食品质劣变,脂肪酸值、品尝评分等指标均优于传统仓储,尤其适合糙米等易变质粮食存储。

四、成果行业意义

本项目积极响应国家粮食安全战略与湖南国家储备粮源基地建设,聚焦新型低碳粮食储备仓研发与应用,以自主研发的“智能化氮气储粮集装箱”和“新型低碳粮食储备仓”为技术核心,系统构建覆盖粮食“产、购、储、运、加、销”全流程的智能化储粮解决方案,推动粮食产业向绿色、智能、高效方向发展,打造具有全球影响力的粮食储运科技研发与产业化高地。

1.推动绿色储粮升级:实现免熏蒸、零碳排放,替代传统化学熏蒸储粮方式,降低储粮污染,树立粮食仓储绿色发展标杆。

2.提升仓储综合效能:打通储、运等各环节壁垒,改变人工干预多、环节割裂的行业现状,全面提升粮食仓储机械化、智能化水平。

3.强化应急保障能力:创新“平急两用”模式,日常满足高效储运,应急状态下可快速发挥粮食储备保障作用,适配救灾、物资调配等特殊场景。

4.健全行业标准体系:牵头制定地方技术规程,积累可复制、可推广的技术模式,引领全国粮食仓储行业规范化、现代化转型。

五、技术成熟度

目前整套技术体系已完成全场景测试,技术架构完善、稳定性强。智能化氮气储粮集装箱三个版本均在常德安乡实验基地开展长期实地测试,多品种储粮实验、气密性、堆码、抗灾等各项指标均达标并超越设计要求。配套智能监测系统、无人运输设备、自动化吊装设备完成研发与零部件选型,低温集装箱储备仓工艺成熟。项目已具备全面产业化转化、规模化落地的条件。

项目科技创新成果已累计申请专利29项,其中发明专利4项、实用新型专利25项。《绿色储粮技术集成创新—零碳仓型与智能控温协同减损实践》已入选2025年全国粮食产后节约减损典型案例;《粮食收储应急关键技术与成套装备—新型零碳粮食储备仓及智能化氮气储粮技术应用》已入选2026年国家“十四五”粮食和物资储备领域优秀科技成果,技术创新性与实用性已获得国家级认可。

六、成果应用情况及案例

项目落地两大核心应用场景,推进成效显著。

常德安乡实验基地:已完成三代集装箱性能测试与多品种储粮试验,累计开展数十次扦样检测,持续验证设备长期储粮稳定性。

岳阳君山区粤港澳大湾区粮食保障一体化项目基地:将配套清理烘干、大米加工、智能充氮等全套生产线,园区规划实现全流程无人化、零碳运行、集装箱立体堆码作业,全面应用新型零碳储备仓与智能化氮气储粮集装箱,将依托先进储粮技术,承担区域粮食储备、跨区域粮源调配、应急保供等职能,建成后将成为国家级现代化粮食储备基地。