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国家电投集团科学技术研究院:做好科技服务创新 推动行业节能减碳

2021-08-10 | 陈向国 | 来源: 《节能与环保》杂志 | 459

  为实现“碳达峰、碳中和”,即“30·60”目标,从中央到地方大都已采取有效措施行动起来。实现“碳达峰、碳中和”目标首先要在能源生产消费上做文章,节约能源、提高能效,由化石能源为主向以可再生能源和清洁能源为主转型升级。
  
  能源行业责无旁贷,首当其冲。国家电投集团是专注电力投资业务的中央企业,国家电投集团科学技术研究院(中央研究院)(以下简称“研究院”)是集团公司先进能源技术创新平台、创新创业与产业孵化平台、科技创新战略与管理支持平台,是集团公司“宝塔型”研发体系的先导层,承担战略性、先导性、重大共性技术研发,2015年成立至今成绩斐然。截至2021年6月,共获省市、行业、集团公司各类奖励70余项。其中,“大型先进压水堆核电站非能动安全试验平台研制与应用”获北京市科学技术奖一等奖。研究院如何将科技创新工作做得如此成果丰硕?本刊专访了国家电投集团科学技术研究院董事长、党委书记范霁红同志。
  
  瞄准产业、行业发展需求,布局创新
  
  记者:在能源革命和“30·60”目标的背景下,可再生能源和清洁能源发展成为新的产业、行业焦点,这方面是如何布局并开展工作的?
  
  范霁红:为了满足产业、行业需求,一是积极开展技术创新和新技术推广,提高太阳能、风力发电效率;二是为了使可再生能源、清洁能源得到更便捷、更广泛的应用,推出了先进适用的储能技术、数字技术,并且储能技术的推广应用可以更多地消纳清洁能源,降低全社会的碳排放量;三是数字技术的应用不仅使管理更智慧、设备运行更聪明,而且可以提高运行效率、提高设备可靠性、减少设备故障、减少备品备件的使用。比如,做一个10千克的备件,生产过程中必定增加原材料的耗费,其加工过程不仅要付出各种费用,还增加了能源消耗。减少备件的生产和使用实际上就是节能减碳。另外,我们研究院在储能电池、风机方面的研发也都取得实质性进展;在氢能、电能替代、飞轮储能、核能利用、综合智慧能源等方面也都进行了一系列技术布局。
  
  记者:永磁传动代替机械传动是目前被广泛关注的关键技术之一,请介绍一下研究院在这方面的相关情况。
  
  范霁红:永磁传动代替机械传动是研究院2020年进行成果转化的技术之一。因为永磁传动技术采用磁力非接触传动,具有节能高效、绿色环保、安全可靠等优点,目前能源、交通等装备中的永磁替代开始加速,所以我们对此非常关注。如刹车制动中传统刹车方式是利用刹车盘与刹车片产生的摩擦力来达到车辆制动。这种方式耗材多,安全隐患也较大,比较典型的是高铁刹车。据统计,我国高铁每年进口刹车片超200万片,需要花费巨额成本,如果采用永磁制动技术就可以节省大量材料消耗及成本。永磁传动应用场景广泛,像各种变速箱、汽车离合器等均为传统机械传动,都可以采用永磁传动技术替代。从2020年开始,我院的该项技术已经开始向行业推广应用。
  
  记者:研究院在低碳、减碳研究方面采取了哪些措施?
  
  范霁红:为了助力“30·60”目标实现,支撑国家电投集团低碳发展,研究院于2021年2月成立了碳中和技术中心,研究用最小代价实现碳中和的路径。目前阶段研究工作聚焦的内容,一是碳捕集与碳利用。在碳捕集方面,研究如何降低捕集成本,比如电厂烟气捕捉成本现在大约是300元/吨,我们的目标是降低到100元/吨;在利用方面,研究把捕集的碳用于富碳农业、把碳与氢合成燃料。同时,研究院正在研究直接从空气中捕集碳,这样就可不受发电厂场址的限制,随处可以捕集碳。二是研究碳中和路径与相关评价,研究院正在支持很多地方政府做这方面的工作。三是研究碳中和相关指标、标准,为国家制定政策提供相关支持。
  
  平台支持、机制创新、方法“讲究”——成绩优异
  
  研究院自2015年5月成立以来,共开展各项科研课题130余项,投入经费约20亿元,主要为国家科技重大专项、国家科技部、工信部、国家自然科学基金、北京市科委等下达的课题任务以及集团公司科技项目等。通过全院共同努力,高质量完成了各项科研任务,取得了丰硕成果。范霁红说,“研究院在节能减碳技术创新上取得的成绩,是在集团党委高度重视、积极鼓励下,利用集团宽松的创新环境,通过研究院平台的整体支持,勇于开拓创新、积极探索实践实现的。”
  
  记者:怎样用平台支持创新?
  
  范霁红:研究院里先后成立了相关专业的研究机构,如核能与核技术、新能源技术(太阳能与风能等)、氢能开发利用、电能替代、永磁替代、储能、数字化应用技术等研究机构。这些机构就是创新研发的工作平台。
  
  记者:创新机制是如何服务创新的?
  
  范霁红:研究院的创新机制就是让科研人员在院创新平台上充分发挥,自主提出研发课题。这看起来好像不重要,实际十分关键。科研人员要出创新成果,重要的就是发挥个人的主观能动性。创新任务不是领导层规定好的,而是在集团和研究院确定的大方向之下,具体怎么创新、怎么实现?需要让科研人员自己去想、去做,即为“自驱动”——自己提目标,自己找路径。研究院提供平台、资源保障,助其实现创新研究的目标任务。通过这样一种机制使研究院创新的活跃度迅速提高,并产出更多的成果。
  
  记者:在“方法”上如何支持创新?
  
  范霁红:在研究院关注的领域内,支持原始技术创新,同时更多地到全社会乃至全球去发现、寻找优质的、有潜力的技术,并通过专业的技术评估进行分析,如果评估结果证明这是一项有发展潜力的好技术,研究院就寻求与它合作。在这个过程中,研究院发挥了解行业所需、发现行业问题以及知道采用什么样的技术才能解决问题的优势。
  
  记者:技术从实验室走向市场是最难的一步,研究院如何帮科研人员迈过这最艰难的一步?
  
  范霁红:技术从实验室走向市场的确是最难的一步。研究院会帮科研人员迈过这艰难的一步,把有发展潜力的技术搞成熟。如果一项新技术没有应用业绩,就难以参加投标,无法实现产业化。研究院给新技术、新产品、新工艺提供示范验证——别人不愿尝试,研究院自己来探索。这得益于国家电投集团庞大的市场规模,集团发电装机容量已达1.81亿千瓦,水、火、风、光、核、生物质等各种发电形式都有,因而研究院可以为有发展潜力的好技术提供应用场景开展示范验证。在示范验证过程中可能会发现新技术不足甚至缺陷,稳定性、可靠性不足等问题,于是通过改进-验证-再改进的反复迭代,最终会使该技术具备市场竞争力。
  
  创新需要好的激励评价机制
  
  记者:创新离不开人才,离不开好的机制,尤其是好的激励机制,这方面研究院是如何做的?
  
  范霁红:创新离不开人才,研究院采取各种措施吸引高端人才,为研究人员提供多种保障,让科研人员专心研究。好的激励评价机制对于创新的作用不言而喻,研究院的激励评价机制以成果为标的,只要出成果,不管是科研人员、管理人员、科技成果转化人员、还是为行业节能减排做出贡献的其他岗位人员都给予奖励。
  
  记者:奖励如何计算?
  
  范霁红:通过对科研成果从产生到推向市场全周期成本计算,用市场价值减去科研投入就是收益。按照国家相关法律法规,争取将收益的一半奖励给具体研发人员。这是一个原则性规定,具体到每个项目情况是不同的,因为产生的可能是股权等非现金收益。如果是上市公司,股权可以随时变现,若是非上市公司还可能面临无法变现的情况。关于如何界定计算收益涉及到许多复杂问题,研究院会一边做一边解决。这也需要从国资委到集团公司各个层面的支持。另外,如果项目完成的好,研究院也有相应的直接奖励措施。
  
  采访的最后范霁红告诉记者,研究院本身节能减碳的措施是把所在园区做成低碳智慧园区,能装光伏的装光伏、能用储能的用储能,空气源热泵、地源热泵也都会考虑。更重要的还是要做好科技创新工作,为全行业节能减排提供先进适用的新技术、新产品、新工艺。“十四五”期间,研究院每年要向行业推出5~8项新技术或新产品,5年内推出30~40项可以转化为产业、为社会服务的先进节能减碳技术或产品。

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