高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)面積占全市永久基本農(nóng)田的79%,新能源電力系統(tǒng)的科研成果轉(zhuǎn)化“多點(diǎn)開(kāi)花”,綠色健康建筑節(jié)能率高達(dá)90%以上……在保定大地,科技創(chuàng)新正向著多領(lǐng)域、深層次全面鋪開(kāi),形成新質(zhì)生產(chǎn)力時(shí)至勢(shì)成。
新質(zhì)生產(chǎn)力本身就是綠色生產(chǎn)力。作為河北省唯一一座入選中國(guó)科協(xié)“2023—2025年度創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)示范市”的試點(diǎn)城市,保定抓住科技創(chuàng)新這一發(fā)展硬核,加快構(gòu)建高水平實(shí)驗(yàn)體系,不斷完善“7+20+N”現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系,高質(zhì)量推進(jìn)綠色低碳發(fā)展,助力碳達(dá)峰碳中和。
糧食種出“科技范兒”
仲夏時(shí)節(jié),保定市定興縣姚村鎮(zhèn)辛木村高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田示范區(qū)內(nèi),風(fēng)吹麥浪,金穗飄香。守望這千余畝麥田的不是農(nóng)民,而是科技范兒十足的農(nóng)業(yè)設(shè)備。地上,鋪設(shè)了土壤墑情監(jiān)測(cè)儀、植物病菌孢子捕捉儀、互聯(lián)網(wǎng)苗情監(jiān)測(cè)設(shè)備等一系列智慧設(shè)施,可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤溫度濕度、自動(dòng)采集孢子以及花粉塵粒、自動(dòng)巡檢監(jiān)測(cè)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)等,方便科學(xué)管理農(nóng)事作業(yè)。地下,還鋪設(shè)了地埋式伸縮噴灌設(shè)施,實(shí)現(xiàn)了水肥一體化智能灌溉,而這一切,只需要一部小小的手機(jī)就可以操作了。“最大的優(yōu)勢(shì)是節(jié)省人工,一個(gè)人一天可以灌溉2000畝地?!毙聊敬妩h支部副書(shū)記裴立河說(shuō)。
“手機(jī)已成為新農(nóng)具?!北本?ài)科農(nóng)科技有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“愛(ài)科農(nóng)”)副總裁史建廷一邊打開(kāi)“愛(ài)耕耘”APP,一邊向記者演示如何操作手機(jī)精準(zhǔn)施肥補(bǔ)肥,提升地力?!耙苑N玉米為例的話(huà),一畝地需要的水量,播種時(shí)候給多少,苗期給多少,拔尖時(shí)候給多少,后期又給多少,每次要配多少水、多少肥,智慧云平臺(tái)都會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并提供澆水施肥等管控建議。在施肥的過(guò)程中,老百姓一般底肥100斤、追肥100斤,而愛(ài)科農(nóng)底肥70斤、追肥70斤,少量多次,這樣就會(huì)非常精準(zhǔn),不僅肥料有節(jié)省,產(chǎn)量還有提升?!?/p>
“截至目前,保定市已建成的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田面積達(dá)到了540萬(wàn)畝,占全市永久基本農(nóng)田的79%?!北6ㄊ修r(nóng)業(yè)農(nóng)村局副局長(zhǎng)黃亮表示,通過(guò)全市整區(qū)域推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè),農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施水平得到了顯著提升,用水量減少了20%至30%,化肥和農(nóng)藥的施用量也分別減少了10%和20%。此外,項(xiàng)目區(qū)畝均糧食增產(chǎn)約100公斤,農(nóng)民畝均增加收入約500元,生活水平得到了實(shí)質(zhì)性提升。
打造高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田新樣板,僅是保定持續(xù)推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的一個(gè)實(shí)踐探索。黃亮介紹,近年來(lái),保定大力實(shí)施設(shè)施農(nóng)業(yè)突破行動(dòng),目前,設(shè)施農(nóng)業(yè)種植面積達(dá)到60.2萬(wàn)畝,比2020年翻了一番,增量全省領(lǐng)先;先后建成45個(gè)規(guī)模基地、32個(gè)示范場(chǎng)景,產(chǎn)量突破210萬(wàn)噸,一批高標(biāo)準(zhǔn)智能溫室、植物工廠(chǎng)、裝配式高效日光溫室紛紛落地,設(shè)施棚室環(huán)境監(jiān)測(cè)及調(diào)控能力、智能化管控能力及單位面積產(chǎn)能顯著提升,設(shè)施作物新優(yōu)品種率達(dá)到100%。
作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要生產(chǎn)方式,設(shè)施農(nóng)業(yè)集成農(nóng)業(yè)技術(shù)、裝備、管理等諸多先進(jìn)要素,不僅能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、有效抵抗和防范自然災(zāi)害對(duì)農(nóng)作物的損壞,還可以發(fā)揮反季節(jié)生產(chǎn)栽培優(yōu)勢(shì),提供特色鮮明、豐富多樣的農(nóng)產(chǎn)品,保障農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)定供給。
河北智圖農(nóng)業(yè)科技有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“智圖農(nóng)業(yè)”)正是這樣一家以設(shè)施蔬菜、水果種植為主的高新技術(shù)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)。走進(jìn)智圖農(nóng)業(yè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū),記者在一間智能溫室內(nèi)看見(jiàn)一串串紅色、黃色、紫色的小番茄掛在一排排豎立的支架上,玲瓏飽滿(mǎn),十分誘人。
這間裝配式高效節(jié)能日光溫室是智圖農(nóng)業(yè)與河北農(nóng)業(yè)大學(xué)合作的自主研發(fā)成果。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)教授孫建設(shè)介紹,智能玻璃溫室采用立體栽培技術(shù),節(jié)省空間的同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了“站著種地”。玻璃墻上的濕簾系統(tǒng)與溫室另一端的風(fēng)機(jī)系統(tǒng)配合使用,夏季還能起到降溫加濕的效果。“有個(gè)一周左右我們就拉秧了,休息兩個(gè)月后就再補(bǔ)一次秧。理論上講,小番茄可以連續(xù)幾年生長(zhǎng)。但秧子長(zhǎng)了兩三年后,小番茄結(jié)果能力會(huì)下降。此外,在這段供應(yīng)季節(jié)期間,農(nóng)產(chǎn)品相對(duì)豐富,小番茄并不稀缺,價(jià)格也沒(méi)有太高。避開(kāi)這段生產(chǎn),反而能夠降低成本,提高效益?!睂O建設(shè)說(shuō)。
目前,園區(qū)正在進(jìn)行數(shù)字智能系統(tǒng)升級(jí)改造中?!鞍l(fā)展農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力,便是利用高新技術(shù)加持,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的提檔升級(jí)?!睂O建設(shè)表示,農(nóng)業(yè)越復(fù)雜,技術(shù)難度越大,就越容易產(chǎn)生“把式”?!鞍咽健蹦軌虿粩嗟貜氖‘?dāng)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),經(jīng)驗(yàn)豐富。應(yīng)用攝像頭、溫度感應(yīng)、風(fēng)力感應(yīng)、濕度感應(yīng)、光照感應(yīng)等現(xiàn)代感知系統(tǒng),便是將“把式”的經(jīng)驗(yàn)沉淀為海量數(shù)據(jù),飼喂和訓(xùn)練模型,并通過(guò)算力,提供智慧農(nóng)業(yè)解決方案。
新能源電力成果“落地生金”
多光譜成像和旋翼飛行器輸電線(xiàn)路巡檢系統(tǒng),攻克了多光譜檢測(cè)診斷、無(wú)人機(jī)自主巡檢和直升機(jī)帶電檢修系列技術(shù)難題,整體達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平;大型充油設(shè)備全自動(dòng)油樣取油機(jī)器人,取油過(guò)程流程化、標(biāo)準(zhǔn)化,能夠提高運(yùn)維質(zhì)效,保障大型充油設(shè)備異常診斷分析的時(shí)效性和安全性;旋轉(zhuǎn)潮流控制器(RPFC)具有控制方式靈活、調(diào)節(jié)精度高和可靠性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),可有效解決有源配電網(wǎng)線(xiàn)路潮流不均衡及配電網(wǎng)區(qū)間聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的潮流越限問(wèn)題,具有較好的應(yīng)用前景。
在華北電力大學(xué)的新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,多項(xiàng)新能源電力系統(tǒng)科技創(chuàng)新成果正在有效轉(zhuǎn)化落地,助推能源行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。
“電力系統(tǒng)有三大部分,分別是負(fù)責(zé)發(fā)電的電源、負(fù)責(zé)傳輸分配的電網(wǎng)和消耗電能的負(fù)荷。因?yàn)殡娔懿⒉荒艽罅看鎯?chǔ),所以發(fā)電和用電必須實(shí)時(shí)進(jìn)行?!比A北電力大學(xué)教授王飛表示,在“3060”碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)下,電源結(jié)構(gòu)將會(huì)從煤電主導(dǎo)逐漸向新能源主導(dǎo)轉(zhuǎn)變。實(shí)現(xiàn)能源的低碳轉(zhuǎn)型,新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建是核心?!霸诨痣姷瘸R?guī)電源可控的前提下,電網(wǎng)調(diào)度僅需要考慮荷側(cè)隨機(jī)性,平衡依靠‘源隨荷動(dòng)’原則。但高比例的新能源使得源側(cè)波動(dòng)性大幅上升,發(fā)用電實(shí)時(shí)平衡難度激增?!?/p>
為了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)新能源發(fā)電,支撐電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行,在光伏功率預(yù)測(cè)方面,王飛教授團(tuán)隊(duì)提出了“空-天-地-網(wǎng)”四位一體的新型光伏功率預(yù)測(cè)技術(shù)體系,揭示了不同類(lèi)型天空云團(tuán)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其生消、形變演化機(jī)理,破解了分鐘級(jí)快速波動(dòng)與非平穩(wěn)轉(zhuǎn)折性天氣下的光伏功率準(zhǔn)確預(yù)測(cè)難題;在風(fēng)電功率預(yù)測(cè)方面,創(chuàng)建了“點(diǎn)-線(xiàn)-面-體”四維延拓的新型風(fēng)電功率預(yù)測(cè)技術(shù)體系,揭示了復(fù)雜地形地貌下“地形-氣流”強(qiáng)耦合驅(qū)動(dòng)生成復(fù)雜多變風(fēng)形態(tài)的內(nèi)在機(jī)理,攻克了常態(tài)/非常態(tài)/極端態(tài)風(fēng)資源特征與規(guī)律性/突變性風(fēng)形態(tài)環(huán)境下的風(fēng)電功率準(zhǔn)確預(yù)測(cè)難題。
這些科研成果的應(yīng)用,不僅可以提升電網(wǎng)的新能源消納能力,還能提升新能源場(chǎng)站的運(yùn)營(yíng)效益。“以新疆為例,2021年至2023年期間,累計(jì)減少風(fēng)光棄電量41.75億千瓦時(shí),節(jié)約標(biāo)煤122.79萬(wàn)噸、減少二氧化碳排放343.81萬(wàn)噸,電網(wǎng)消納新能源能力得到有效提升?!蓖躏w說(shuō)。
華北電力大學(xué)副教授劉賀晨及其團(tuán)隊(duì)則專(zhuān)注于電力設(shè)備的環(huán)?;?。據(jù)介紹,環(huán)氧樹(shù)脂在電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛,具有良好的絕緣性能、力學(xué)性能以及熱學(xué)穩(wěn)定性,可以保證電力設(shè)備的可靠運(yùn)行。但是,環(huán)氧樹(shù)脂老化或者受損之后的回收利用是一個(gè)非常大的難題,很多是以填埋或者焚燒的形式進(jìn)行回收,這產(chǎn)生了較大環(huán)境負(fù)擔(dān)以及資源浪費(fèi)。為解決這一難題,該團(tuán)隊(duì)研制出了可降解的環(huán)氧樹(shù)脂,應(yīng)用于變壓器、絕緣子、風(fēng)機(jī)葉片等設(shè)備。劉賀晨告訴記者,“設(shè)備‘退役’后,通過(guò)物理回收、生物降解或化學(xué)降解等方式,能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)氧樹(shù)脂及其復(fù)合材料的高效回收利用。例如,利用溫和高效的降解溶劑可實(shí)現(xiàn)復(fù)合絕緣芯棒的高效降解,回收芯棒內(nèi)部纖維,再利用這些纖維作為增強(qiáng)材料制備工程塑料,二次應(yīng)用于汽車(chē)、建筑和電器等領(lǐng)域中,真正實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和資源再利用的雙重目的”。
制造產(chǎn)業(yè)“含綠量”高
在河北智同生物制藥股份有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“智同生物”)凍干粉針生產(chǎn)線(xiàn),“原料藥從洗瓶、烘干滅菌、灌裝、凍干到包裝實(shí)現(xiàn)了全流程自動(dòng)化生產(chǎn),由PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制”。智同生物副總經(jīng)理張電追介紹,洗好的瓶子在烘箱完成滅菌除熱源后,進(jìn)入灌裝環(huán)節(jié),所有模具的更換都是通過(guò)手套箱去操作。灌裝完成之后,由全自動(dòng)的機(jī)器人收掉瓶子,自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)凍干機(jī)的小門(mén),用機(jī)械手把物料自動(dòng)送到凍干箱。在凍干環(huán)節(jié),電腦按照設(shè)定好的工藝流程自動(dòng)運(yùn)行,物料在超低溫下速凍成塊,再升華干燥生成最終的凍干粉。在包裝環(huán)節(jié),使用激光噴碼打印出生產(chǎn)日期、有效期及批號(hào)標(biāo)簽,然后把標(biāo)簽貼在凍好的藥瓶上,完成自動(dòng)包裝。此外,還會(huì)對(duì)藥品建一個(gè)“身份證”,這個(gè)“身份證”與國(guó)家藥監(jiān)局的監(jiān)管碼庫(kù)相關(guān)聯(lián),從生產(chǎn)到銷(xiāo)售到流通整個(gè)環(huán)節(jié)都可以追溯生產(chǎn)者、包裝者等信息,確保用藥安全。
凍干粉針生產(chǎn)線(xiàn)車(chē)間凈化級(jí)別是制藥企業(yè)最高的,符合國(guó)家GMP標(biāo)準(zhǔn)的A級(jí)區(qū),潔凈度等級(jí)為動(dòng)態(tài)百級(jí)。為確保車(chē)間的無(wú)菌環(huán)境,空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置了多道過(guò)濾。張電追表示,“車(chē)間內(nèi)部使用的是H14高效過(guò)濾器,而且,我們對(duì)每一臺(tái)高效過(guò)濾器的泄漏率有要求標(biāo)準(zhǔn),必須經(jīng)過(guò)完整性檢測(cè)達(dá)標(biāo),才可以投入使用”。
此外,智同生物還發(fā)明和應(yīng)用了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)際領(lǐng)先設(shè)備?!拔覀円M(jìn)了一流工藝設(shè)備,有好多是從日本原裝進(jìn)口的,從設(shè)計(jì)到安裝再到運(yùn)行的每個(gè)環(huán)節(jié),都是要符合我們的定制化需求。”張電追說(shuō)。
智同生物的智能制藥,只是保定眾多制造企業(yè)探索綠色發(fā)展的一個(gè)縮影。奧潤(rùn)順達(dá)集團(tuán)(簡(jiǎn)稱(chēng)“奧潤(rùn)順達(dá)”)長(zhǎng)期根植于節(jié)能門(mén)窗與綠色節(jié)能建筑的研究與應(yīng)用,秉承“讓建筑更節(jié)能,讓生活更美好”的愿景目標(biāo),經(jīng)過(guò)近40年的發(fā)展,已成為綠色健康建筑全生命周期系統(tǒng)集成企業(yè)。
建筑領(lǐng)域是能源消耗和二氧化碳排放大戶(hù)。應(yīng)用綠色節(jié)能的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝,大力發(fā)展節(jié)能低碳建筑是建筑業(yè)綠色升級(jí)的重要方向。《“十四五”建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》明確提出,到2025年,完成既有建筑節(jié)能改造面積3.5億平方米以上,建設(shè)超低能耗、近零能耗建筑0.5億平方米以上。
被動(dòng)式超低能耗建筑起源于德國(guó),是一種高度節(jié)能的建筑,不需要使用傳統(tǒng)建筑的供暖及空調(diào)設(shè)施,就能達(dá)到舒適居住體驗(yàn)。不過(guò),歐洲的被動(dòng)房技術(shù)并不符合我國(guó)特殊的氣候環(huán)境因素。2000年,奧潤(rùn)順達(dá)引進(jìn)被動(dòng)房技術(shù)后,通過(guò)與國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)、高校合作,圍繞建筑物理與熱工性能、機(jī)電系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)等技術(shù),研發(fā)出符合我國(guó)不同地區(qū)自然氣候特點(diǎn)的被動(dòng)房,并將其升級(jí)為綠色健康建筑。
綠色健康建筑通過(guò)被動(dòng)窗系統(tǒng)、被動(dòng)門(mén)系統(tǒng)、環(huán)境一體機(jī)系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、遮陽(yáng)系統(tǒng)、密封系統(tǒng),以及三位一體的運(yùn)營(yíng)保障體系,節(jié)能率達(dá)90%以上,徹底實(shí)現(xiàn)冬天不用暖氣,夏天不用空調(diào),分戶(hù)精準(zhǔn)控制。“這個(gè)房子260平(方米),今天的能耗就只有13.25度電?!痹趭W潤(rùn)順達(dá)的一間綠色健康建筑示范樣板房,奧潤(rùn)順達(dá)副總經(jīng)理王柱坤告訴記者,環(huán)境一體機(jī)是房子節(jié)能的關(guān)鍵,被稱(chēng)為是被動(dòng)房的心臟。這款?yuàn)W潤(rùn)順達(dá)自主研發(fā)的環(huán)境一體機(jī),能耗是空調(diào)的1/5,卻具有制冷制熱、新風(fēng)、熱回收、除甲醛等6項(xiàng)功能。此外,建筑鋼筋混凝土墻體主結(jié)構(gòu)外面還加裝了兩層厚厚的保溫材料——石墨聚苯板,這相當(dāng)于給建筑穿了個(gè)棉襖,充分阻隔了冷熱交換,降低了外部環(huán)境對(duì)室溫的影響。
近年來(lái),奧潤(rùn)順達(dá)不斷加大技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新,在被動(dòng)房基礎(chǔ)上還增加健康與智慧元素,將綠色健康建筑最初的節(jié)能型,升級(jí)為五恒型、兩康型、智慧型等產(chǎn)品體系,并向更高的第五代航空型建筑快速邁進(jìn),滿(mǎn)足不同人群對(duì)高品質(zhì)居住環(huán)境的需求。
循“新”出發(fā),向“綠”而行。保定牢牢扭住科技創(chuàng)新這個(gè)“牛鼻子”,因地制宜,堅(jiān)持以高端化智能化綠色化引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),加速匯聚新質(zhì)生產(chǎn)力,推進(jìn)綠色低碳循環(huán)體系建設(shè),奮力打造現(xiàn)代化品質(zhì)生活之城、京津冀世界級(jí)城市群中的制造強(qiáng)市。