向未來，向世界，向國(guó)際一流發(fā)展
——中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院發(fā)展紀(jì)實(shí)

文/高妍 喬占衛(wèi)

北京之北，昌平偏南，坐落著北京科技創(chuàng)新帶的重要樞紐——未來科學(xué)城。

這里聚集著14家央企下屬的近百家科研單位，是名副其實(shí)的人才聚集高地、創(chuàng)新活躍高地。中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院（以下簡(jiǎn)稱“清能院”），就是這片高地中的杰出代表。

這是一家清潔能源技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)，由中國(guó)華能集團(tuán)2010年4月創(chuàng)立，主要從事煤基清潔發(fā)電和轉(zhuǎn)化、可再生能源發(fā)電、污染物及溫室氣體減排等領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)服務(wù)、關(guān)鍵設(shè)備研制和工程實(shí)施。

“研究開發(fā)清潔能源高精尖技術(shù)，為國(guó)爭(zhēng)光，引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，提升集團(tuán)公司核心競(jìng)爭(zhēng)力，為集團(tuán)公司實(shí)現(xiàn)科技引領(lǐng)、創(chuàng)建具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的世界一流企業(yè)提供技術(shù)支撐?！边@是創(chuàng)立之初華能集團(tuán)對(duì)清能院的定位。9年來，清能院一直在朝著這一目標(biāo)努力。

9年來，他們一手穩(wěn)基礎(chǔ)，攻堅(jiān)煤基清潔能源先進(jìn)技術(shù)，解決現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)問題；一手抓前沿，發(fā)力可再生能源發(fā)電技術(shù)，部署前沿科技。前者承載當(dāng)下，后者求索未來。

實(shí)驗(yàn)室

腳踏實(shí)地，攻克煤基發(fā)電瓶頸

2012年11月6日19時(shí)56分，這個(gè)時(shí)間點(diǎn)至今清晰印刻在任永強(qiáng)的腦海中。

這一刻，國(guó)家清潔煤發(fā)電重大示范工程——我國(guó)首座整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）電站在天津順利通過了96小時(shí)試運(yùn)行安全測(cè)試。

這是我國(guó)第一座自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的IGCC電站，采用了華能具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的2000t/d級(jí)兩段式干煤粉加壓氣化爐。它的成功運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)IGCC零的突破，標(biāo)志著我國(guó)成為與美、德、日并列掌握了這一綠色煤電技術(shù)的國(guó)家。

“從1994年到2012年，幾代人一起堅(jiān)持了18年，才完成了這個(gè)國(guó)內(nèi)第1套、世界第4套IGCC。當(dāng)時(shí)很多人都熱淚盈眶，困難太多，不確定因素太多?！被貞浧鹉且豢?，現(xiàn)擔(dān)任華能清潔能源研究院綠色煤電部主任的任永強(qiáng)仍難掩激動(dòng)。

IGCC是將煤經(jīng)過氣化和凈化后，轉(zhuǎn)化成清潔氣體燃料驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，再使燃?xì)獍l(fā)電與蒸汽發(fā)電聯(lián)合起來。它發(fā)電效率高、污染物達(dá)到近零排放、CO2捕集成本低，是目前國(guó)際上被驗(yàn)證的、能夠工業(yè)化的最潔凈的高效燃煤發(fā)電技術(shù)，代表了國(guó)際清潔煤發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向。在煤炭仍占據(jù)能源結(jié)構(gòu)重要地位的中國(guó)，發(fā)展IGCC技術(shù)對(duì)煤基發(fā)電的根本變革、保障國(guó)家能源安全和可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

最被看好，卻也最難做到。IGCC電站技術(shù)遠(yuǎn)較常規(guī)電站復(fù)雜，工藝流程長(zhǎng)，技術(shù)難度高，國(guó)內(nèi)沒有任何成熟經(jīng)驗(yàn)，國(guó)外項(xiàng)目也僅處于示范階段……華能清能院的團(tuán)隊(duì)只能自立自強(qiáng)，自主研發(fā)。

1994年IGCC可行性研究被列入國(guó)家“八五”攻關(guān)計(jì)劃；

1996年IGCC關(guān)鍵技術(shù)研究被列入國(guó)家“九五”攻關(guān)計(jì)劃；

2001年IGCC系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真和干煤粉加壓氣化技術(shù)被列入國(guó)家“十五”863計(jì)劃；

2004年華能啟動(dòng)綠色煤電計(jì)劃；

2006年IGCC系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性與2000噸/天級(jí)干煤粉加壓氣化技術(shù)被列入國(guó)家“十一五”863計(jì)劃；

2008年5月IGCC示范工程初步設(shè)計(jì)審查通過；

2009年5月國(guó)家發(fā)改委核準(zhǔn)IGCC示范電站，7月正式開工；

之后的一年半，余熱鍋爐吊裝、氣化爐吊裝、DCS系統(tǒng)受電、余熱鍋爐水壓試驗(yàn)成功、氣化爐和汽水系統(tǒng)水壓試驗(yàn)成功、燃?xì)廨啓C(jī)燃油工況點(diǎn)火啟動(dòng)……至2011年底，工程進(jìn)入調(diào)式階段；

中國(guó)華能清能院實(shí)驗(yàn)樓

2012年4月氣化裝置首次投料點(diǎn)火成功，9月工藝流程全線貫通，11月6日試運(yùn)行安全測(cè)試完成……作為IGCC國(guó)家項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人和IGCC示范工程的總工程師，許世森說起技術(shù)研究和示范項(xiàng)目推進(jìn)的每一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)都如數(shù)家珍?，F(xiàn)任華能清能院董事長(zhǎng)的許世森全程參與和領(lǐng)導(dǎo)了IGCC關(guān)鍵技術(shù)研究和示范工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

18年輾轉(zhuǎn)磋磨、艱苦攻關(guān)，許世森帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破了氣化、空分、脫硫、合成氣凈化、燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電等主系統(tǒng)中的一系列關(guān)鍵技術(shù)，克服了工藝流程長(zhǎng)、控制點(diǎn)數(shù)多、施工難度大等困難，最終通過將凈化燃煤的氣化技術(shù)和高效的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤炭的“吃干榨盡”。投產(chǎn)至今，IGCC電站已累計(jì)向社會(huì)提供超過56億千瓦時(shí)的綠色電能。IGCC整體技術(shù)獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)，干煤粉加壓氣化技術(shù)獲中國(guó)專利獎(jiǎng)。

天津IGCC電站的成功，是清能院在煤基清潔發(fā)電領(lǐng)域的一次重要突破，而9年來，類似的突破還有很多——

開發(fā)了60 0MW超臨界循環(huán)流化床（CFB）鍋爐換熱床技術(shù)，獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

工作人員在做實(shí)驗(yàn)

在國(guó)際上首次開發(fā)出CF B鍋爐選擇性非催化還原（SNCR）脫硝技術(shù)，并得到廣泛應(yīng)用。

研制出我國(guó)首臺(tái)700℃先進(jìn)超超臨界發(fā)電關(guān)鍵部件驗(yàn)證試驗(yàn)平臺(tái)，通過中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)鑒定，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，已累計(jì)運(yùn)行超過20000小時(shí)。

研制出國(guó)際首套10萬噸/年燃燒前和燃燒后CO2捕集裝置，燃燒前裝置已在IGCC投運(yùn)，年可捕集CO26-10萬噸。

研制出我國(guó)首套全流量煙氣汞污染控制系統(tǒng)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

…………

這些成果的取得和轉(zhuǎn)化應(yīng)用，不僅為華能集團(tuán)的高質(zhì)量發(fā)展提供了服務(wù)和支撐，同時(shí)也引領(lǐng)了電力行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。

仰望星空，布局戰(zhàn)略前沿技術(shù)

9年來，清能院在新能源領(lǐng)域的布局已經(jīng)覆蓋了光伏、光熱、風(fēng)電、儲(chǔ)能、海洋能、地?zé)岬榷鄠€(gè)方面，并已取得了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的研究成果。

我國(guó)首臺(tái)1.5MWth線聚光直接蒸汽式太陽能熱發(fā)電裝置，就是新能源新技術(shù)研究部主任鄭建濤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)交出的新能源技術(shù)答卷之一。

鄭建濤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)邁過了前期研發(fā)、樣機(jī)研制、單元性能測(cè)試等“門檻”，終于在2012年4月迎來裝置在華能南山電廠開工建設(shè)。

同年10月16日，裝置投入試運(yùn)行。該項(xiàng)目的太陽能集熱系統(tǒng)功率達(dá)到1.5MWth，采用高聚光比的線聚光技術(shù)，是國(guó)內(nèi)首次利用太陽能產(chǎn)生超過400℃過熱蒸汽的裝置，與華能南山電廠的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)組成了我國(guó)第一個(gè)太陽能光熱與天然氣發(fā)電的混合式發(fā)電系統(tǒng)。

“項(xiàng)目投產(chǎn)之后，團(tuán)隊(duì)還在不斷進(jìn)行后續(xù)研發(fā)，提高參數(shù)，提升效率，降低成本?！编嵔榻B，為了更好地發(fā)揮這個(gè)裝置的作用，團(tuán)隊(duì)又研發(fā)出了適合太陽能熱發(fā)電的導(dǎo)熱油儲(chǔ)熱和熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)與之配合，不僅使裝置可不受多云陰天等天氣變化影響穩(wěn)定運(yùn)行，更提高了機(jī)組的利用小時(shí)數(shù)，進(jìn)一步降低了太陽能熱發(fā)電的度電成本。

現(xiàn)在，相關(guān)研究工作仍在繼續(xù)，更高效率、更低成本、更可靠運(yùn)行，是他們的永恒追求。

除了光熱發(fā)電，清能院多年來還在光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能等方面積累了多項(xiàng)核心技術(shù)。其實(shí)從頭來看，清能院所堅(jiān)守的無非是“服務(wù)生產(chǎn)實(shí)踐、服務(wù)行業(yè)所需、服務(wù)未來發(fā)展”這一樸素理念。

于是，我們欣喜的看到智能集群式光伏發(fā)電技術(shù)的成功，它能夠有效提升現(xiàn)有光伏發(fā)電效率和運(yùn)維水平；看到國(guó)內(nèi)首個(gè)3.5MWh直流側(cè)光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)研制成功并示范應(yīng)用；看到他們開發(fā)出效率達(dá)到21.9%的鈣鈦礦型光伏電池，躋身國(guó)際第一研發(fā)梯隊(duì)；看到我國(guó)首臺(tái)10kW熔融碳酸鹽燃料電池堆的出現(xiàn)，它可直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，為未來提供了一種新的能源轉(zhuǎn)換發(fā)電方式；看到他們開發(fā)出風(fēng)電場(chǎng)微觀選址、風(fēng)電場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、在役風(fēng)電機(jī)組提質(zhì)增效技術(shù)……

這些或前沿或戰(zhàn)略性的創(chuàng)新技術(shù)，都是在為我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整提供可供參考的路徑，為未來綠色能源革命奠下基石。

而這，正是清能院開展新能源技術(shù)研究的初衷與使命。曾經(jīng)，他們這樣規(guī)劃，如今，他們這樣踐行。

近期，華能新能源技術(shù)中心成立，與清能院實(shí)行“兩塊牌子，一個(gè)機(jī)構(gòu)”管理，旨在為集團(tuán)公司新能源產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐。不難看出，新能源技術(shù)研究在清能院的分量在逐步加重。

風(fēng)雨十年，創(chuàng)新與堅(jiān)守

大家都知道，許世森是技術(shù)出身。

在受命擔(dān)任清能院院長(zhǎng)之前，他擔(dān)任西安熱工研究院總工程師，長(zhǎng)期從事清潔煤發(fā)電技術(shù)研究開發(fā)，為我國(guó)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）、干煤粉加壓氣化和煤電CO2捕集技術(shù)與裝備的突破和發(fā)展做出了開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。

作為技術(shù)出身的管理者，許世森懂技術(shù)，也懂技術(shù)人員。

他懂得核心技術(shù)的重要性，“清能院的所有成績(jī)，都來自于具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，這是清能院持續(xù)健康發(fā)展的活力之源?！?/p>

而要保持這種活力，核心技術(shù)既要扎根現(xiàn)實(shí)，立足實(shí)際，又要跟上時(shí)代，甚至超越時(shí)代，因此才有了清能院煤基清潔能源與可再生能源兩個(gè)拳頭并進(jìn)的發(fā)展路線。

清潔能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)及集成實(shí)驗(yàn)室

他懂得人才的重要性，常說“人才是清能院持續(xù)健康發(fā)展的強(qiáng)大基石”，有人才有一切。而清能院的人才隊(duì)伍也已在多年攻關(guān)中錘煉出來。

清潔煤高效利用技術(shù)部清潔煤發(fā)電技術(shù)研究所副所長(zhǎng)鐘犁，是跟隨西安熱工院改制最早進(jìn)入清能院的一撥人。盡管他今年只有34歲，但在清能院，已是名副其實(shí)的“老人”?！拔疫@十來年主要做兩方面研究，一個(gè)是700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)研究，另一個(gè)是汞等重金屬監(jiān)測(cè)及控制技術(shù)研究?！边@兩項(xiàng)研究所取得成果的分量，都足以寫進(jìn)許世森院長(zhǎng)的述職報(bào)告中。

周賢和閆姝都是“80后”，同在2013年加入清能院。

周賢是慕天津IGCC電站之名而來。幾年錘煉，已經(jīng)扛起了燃煤機(jī)組、IGCC與多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的模擬、優(yōu)化與設(shè)計(jì)工作，不斷助力IGCC電站提質(zhì)增效，成長(zhǎng)為清潔能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)部所長(zhǎng)。

閆殊則看中華能集團(tuán)的平臺(tái)與實(shí)力，受優(yōu)秀海內(nèi)外人才感召而加盟，加入之后始終專注清潔能源系統(tǒng)的仿真優(yōu)化及風(fēng)電場(chǎng)精細(xì)化設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)，已經(jīng)取得了一系列創(chuàng)新性成果，現(xiàn)擔(dān)任海上風(fēng)電部新技術(shù)研究所所長(zhǎng)。

依托清能院的平臺(tái)與資源，幾年耕耘，他們均已在各自領(lǐng)域有所建樹，成長(zhǎng)為獨(dú)擋一面的新生力量。在清能院，年輕化是趨勢(shì)，一線研發(fā)人員平均年齡只有33歲，高工及以上占50%，博士占41%，海外留學(xué)歸國(guó)人員20人。

有許世森、王紹民、紀(jì)世東、徐越等老一輩的正確管理、果斷決策，有高洪培、郜時(shí)旺、任永強(qiáng)、鄭建濤等中堅(jiān)力量的執(zhí)著堅(jiān)守、不懈不棄，有周賢、閆姝、鐘犁等新生力量的銳意創(chuàng)新、積極拓展……這支梯隊(duì)合理、朝氣蓬勃、富有創(chuàng)新精神的團(tuán)隊(duì)，正給清能院帶來持續(xù)向前的推動(dòng)力、源源不斷的創(chuàng)造力。

技術(shù)和人才是核心，但如果沒有正確的制度保障，技術(shù)和人才也無法發(fā)揮其最大價(jià)值。許世森非常清楚這一點(diǎn)，因此他才會(huì)說：“‘六個(gè)堅(jiān)持’是我們的寶貴財(cái)富，是我們的優(yōu)勢(shì)所在。”

哪“六個(gè)堅(jiān)持”？除了堅(jiān)持提高核心技術(shù)創(chuàng)新能力和堅(jiān)持以人為本之外，他強(qiáng)調(diào)更應(yīng)該堅(jiān)持黨的全面領(lǐng)導(dǎo)、堅(jiān)持提高技術(shù)服務(wù)和科技成果轉(zhuǎn)化的競(jìng)爭(zhēng)能力、堅(jiān)持不斷改進(jìn)富有特色的激勵(lì)機(jī)制、堅(jiān)持“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，追求卓越”的企業(yè)文化。

正是因?yàn)橛?年來的“六個(gè)堅(jiān)持”，才有了如今的清能院。

9年來，清能院承擔(dān)國(guó)家科技項(xiàng)目34項(xiàng)，獲得科技成果50余項(xiàng)，其中47項(xiàng)獲獎(jiǎng)；獲得了國(guó)家授權(quán)專利641項(xiàng)，其中發(fā)明專利20項(xiàng)；發(fā)表論文219篇，其中SCI和EI收錄69篇；出版專著5部，制定標(biāo)準(zhǔn)11項(xiàng)……截至2018年底，清能院已累計(jì)成果推廣產(chǎn)值21億元、實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)超過1.2億元，資產(chǎn)總額也從成立之初的1億元增加到4.75億元。

9年來，清能院建成了“煤基清潔能源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”等4個(gè)國(guó)家級(jí)科研平臺(tái)、“北京市CO2捕集與處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”等3個(gè)省部級(jí)科研平臺(tái)，以及13個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，形成了涵蓋可再生能源、煤基清潔能源和能源新技術(shù)的研發(fā)體系，實(shí)驗(yàn)條件和測(cè)試分析手段達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

9年來，清能院積極走出去，與加拿大碳捕集利用與封存技術(shù)知識(shí)國(guó)際中心、美國(guó)國(guó)家碳捕集中心、韓國(guó)電力研究院等多家國(guó)際知名能源企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系，并實(shí)現(xiàn)了技術(shù)輸出。僅2018年，清能院就接待國(guó)外知名大學(xué)、研發(fā)機(jī)構(gòu)和公司交流團(tuán)組15批次、60余人次，出國(guó)交流訪問10人次。密集的國(guó)際合作與交流，正在不斷提升清能院的國(guó)際影響力。

…………

“六個(gè)堅(jiān)持”是清能院艱苦創(chuàng)業(yè)9年摸索出的重要啟示，更是指引清能院未來發(fā)展的重要準(zhǔn)則。

緊抓機(jī)遇，未來可期

“新時(shí)期、新起點(diǎn)，我們面臨復(fù)雜、多變的形勢(shì)，既有巨大的挑戰(zhàn)，也蘊(yùn)藏著巨大的機(jī)遇?！鄙硖幮袠I(yè)多年，許世森對(duì)整個(gè)行業(yè)所面臨的形勢(shì)有清晰地認(rèn)識(shí)。

綠色、低碳、智能、高效、多元是國(guó)際能源發(fā)展的總體趨勢(shì)，新材料、新工藝、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能與能源行業(yè)的結(jié)合正催生能源新技術(shù)發(fā)展。構(gòu)建清潔、低碳、安全、高效的能源體系是國(guó)家能源發(fā)展的基本遵循，大力發(fā)展可再生能源、提高煤炭清潔高效利用的技術(shù)水平是能源技術(shù)發(fā)展的方向。

集團(tuán)層面，正處于高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展關(guān)鍵時(shí)期，一直將科技創(chuàng)新擺在突出位置，對(duì)清能院開發(fā)能夠引領(lǐng)新能源技術(shù)進(jìn)步的核心技術(shù)、提高集團(tuán)公司新能源產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)抱以極大期待。為集團(tuán)公司新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐，是清能院當(dāng)前和今后一段時(shí)間的重大使命。

這些是挑戰(zhàn)，更是機(jī)遇。抓住了，邁過去，便是下一輪更高質(zhì)量發(fā)展的開啟。

正如許世森所說：“形勢(shì)逼人，挑戰(zhàn)逼人，使命逼人”，而他們能做的，只有迎難而上、破浪出擊。

“站在新起點(diǎn)，面對(duì)新形勢(shì)，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，全院上下要認(rèn)清形勢(shì)、統(tǒng)一思想，搶抓機(jī)遇、破解難題，堅(jiān)定信心、砥礪奮進(jìn)，努力建設(shè)國(guó)際一流的清潔能源技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)，為集團(tuán)公司創(chuàng)建具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的世界一流企業(yè)貢獻(xiàn)力量！”