自2015年7月29日成立以來,清華大學山西清潔能源研究院(簡稱“清華山西院”)聚焦煤炭清潔高效利用、可再生能源與儲能、二氧化碳捕集封存利用三大領域,在先進燃燒技術、煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化技術、污染物控制與資源化技術、生物質(zhì)能源利用技術、氫能與燃料電池技術、先進儲能技術、智慧能源系統(tǒng)、高效低能耗二氧化碳捕集技術、二氧化碳轉(zhuǎn)化與地質(zhì)利用技術、生態(tài)修復與固碳技術、能源政策與能源戰(zhàn)略等關鍵技術領域積極布局,全面開展科技創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化、智庫建設、社會服務、人才培養(yǎng)及國際合作交流等工作,為山西省及國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供創(chuàng)新支撐。
培養(yǎng)引進人才 推進智庫建設
據(jù)介紹,清華山西院先后與太原理工大學、中北大學等高校簽訂長期合作協(xié)議,在人才培養(yǎng),尤其是高層次人才培養(yǎng)方面,開展深入合作。
清華山西院先后引入清潔供能與碳利用/封存研究中心、多功能催化劑研發(fā)中心、污染物控制與資源化技術研究中心、碳基原料清潔轉(zhuǎn)化及利用中心、中溫氣體凈化研究中心、燃燒技術與設備研發(fā)中心、生態(tài)修復與固碳中心、智慧能源系統(tǒng)研究中心、生物質(zhì)清潔利用與建筑能源研究中心、鋰電池材料與安全研究中心等10支高水平科研團隊,以及分布式能源研究中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究中心、光電半導體器件及系統(tǒng)聯(lián)合研究中心、生態(tài)環(huán)保技術研究中心等4個企業(yè)聯(lián)合中心。這14個中心的負責人及科研骨干均為業(yè)內(nèi)優(yōu)秀人才。
同時,清華山西院聘請中國工程院院士岳光溪、倪維斗、謝克昌教授,中國科學院院士金紅光研究員、宣益民教授等專家指導該院的科研部署和戰(zhàn)略發(fā)展。
清華山西院還先后參與制定15項與煤炭、鋼鐵、氫能等領域清潔能源利用相關的國家標準,搶抓技術主導權和標準定義的話語權,在轉(zhuǎn)型發(fā)展的道路上深度展示科研實力和創(chuàng)新能力。申請國內(nèi)外專利170項,獲授權專利78項,獲軟件著作權9項;獲得國家級、省部級、行業(yè)協(xié)會和國際獎項40余項;承擔各類項目49項,形成高水平科研成果14項?!扒迦A山西院以高端規(guī)劃咨詢?yōu)榻y(tǒng)領,推進智庫建設,清華山西院戰(zhàn)略咨詢委員會集合了不少能源領域院士、高級專家,在接下來布局中,可以發(fā)揮戰(zhàn)略規(guī)劃、發(fā)展路徑等方面的指導作用,助力山西企業(yè)轉(zhuǎn)型升級、創(chuàng)新發(fā)展。”清華山西院科技創(chuàng)新部副部長趙靜表示。
堅持共建共享 促進聯(lián)動發(fā)展
趙靜介紹,清華山西院與各市區(qū)縣簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議;與太原理工大學、中北大學等高校、院所簽訂合作協(xié)議,共同致力于新技術、新模式、新應用的研究開發(fā);與本省行業(yè)骨干企業(yè)共建聯(lián)合研究中心,為解決工業(yè)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展中的關鍵技術難題形成長期合作,精準對接企業(yè)需求。打造成果轉(zhuǎn)化與科技創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng),與東南沿??萍计髽I(yè)加強合作,聯(lián)動發(fā)展,推動清華山西院技術走向產(chǎn)業(yè)化。例如,研發(fā)的高效柔性晶硅太陽能電池核心技術引起國內(nèi)同行高度關注;與江蘇、浙江多家企業(yè)簽訂了技術服務合同;與蘇州紐邁分析儀器股份有限公司聯(lián)合成立“多孔介質(zhì)低場核磁共振分析聯(lián)合研究中心”;作為國家實驗室一體化組織構(gòu)架中重要的“網(wǎng)絡”組成,參加懷柔實驗室山西基地建設等舉措是積極向外打開,參與到更大的平臺和機遇中,促進聯(lián)動發(fā)展。
清華山西院與古交市、原平市、汾陽市、杏花村經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)、壺關縣等地方政府分別簽署了科技戰(zhàn)略合作協(xié)議,以山西省能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略和實際需求為導向,為高端裝備制造業(yè)和工業(yè)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展帶來新思路,激發(fā)新活力。
與此同時,清華山西院與山西綜改示范區(qū)簽署成立海外、省外協(xié)同創(chuàng)新中心合作協(xié)議,圍繞山西產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),瞄準新一輪科技協(xié)同創(chuàng)新革命,成立了可再生能源協(xié)同創(chuàng)新中心,打造支撐可再生能源科學發(fā)展的管理、技術、服務和價值創(chuàng)造平臺,為山西省科技、經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展賦能。還發(fā)起并牽頭成立山西省工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會,以“互聯(lián)網(wǎng)+”和“5G+”技術推動和引導工業(yè)、制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級,為推動山西工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型注入新活力、蹚出新路徑,為打造山西制造強省和網(wǎng)絡強省提供創(chuàng)新動力。
據(jù)了解,清華山西院目前已建成6個綜合實驗室和14個專業(yè)實驗室,建立了專業(yè)的分析檢測中心,累計投入設備費5163.47萬元,購置儀器設備330套,其中,50萬元以上大型儀器設備20套,并建立了專業(yè)的數(shù)值計算中心。聯(lián)合申請并共建“煤氣化技術與裝備國家地方聯(lián)合工程研究中心”“山西省煤氣化技術及裝備工程研究中心”和“低碳建筑體系及綠色建材技術山西省重點實驗室”。
此外,清華山西院還積極利用所取得的科研成果,孵化創(chuàng)新型科技企業(yè)。利用基于增材制造的氣化爐噴嘴制造技術,在山西成立實體企業(yè)眾志清創(chuàng)(山西)增材制造科技有限責任公司,解決了苛刻條件下工業(yè)關鍵零部件的長壽命運行問題;利用高效脫硫劑制備技術,在山西成立實體企業(yè)啟迪義先(山西)能源環(huán)??萍加邢薰?,通過新型脫硫劑的規(guī)?;I(yè)生產(chǎn),顯著降低燃煤、焦化等企業(yè)的污染排放控制成本。
共同合作研發(fā) 原創(chuàng)成果涌現(xiàn)
近年來,清華山西院以“晉華爐”系列技術、新一代循環(huán)流化床技術、跨臨界二氧化碳熱泵技術等為代表的重大原創(chuàng)性成果逐步涌現(xiàn)。
清華山西院與潞安化工機械(集團)有限公司合作研發(fā)的“晉華爐”系列技術成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應用,并 獲 2021年中國專利金獎、2020年中國發(fā)明協(xié)會發(fā)明創(chuàng)業(yè)成果一等獎、2019年日內(nèi)瓦國際發(fā)明金獎、2018年煤炭工業(yè)協(xié)會科技進步特等獎、2017年度氮肥工業(yè)協(xié)會技術進步特等獎等。該技術對山西省煤化工產(chǎn)業(yè)升級和發(fā)展煤制天然氣、煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇等新型煤化工產(chǎn)業(yè)具有重要意義。目前“晉華爐3.0”系列產(chǎn)品已成功售出40余套,并遠銷海外,近三年全球市場占有率達到70%,企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)值超過20億元。
清華山西院與太原鍋爐集團有限公司持續(xù)開展已延續(xù)20多年的產(chǎn)學研合作,共同開發(fā)了第三代超低排放循環(huán)流化床鍋爐技術,使得鍋爐出口煙氣中污染物含量達到國家最嚴格的超低排放標準,引領中、小容量循環(huán)流化床燃燒技術的升級換代,企業(yè)每年新增產(chǎn)值超過10億元。
清華山西院還完成了吸附機理研究、多尺度模型開發(fā)、反應器和過程設計、系統(tǒng)工藝優(yōu)化、工業(yè)現(xiàn)場小試與中試,在山西稷山實現(xiàn)了從“煤氣化”到“凈化分離制氫”再到“燃料電池發(fā)電”的全系統(tǒng)2500小時示范運行。該H2/CO2
高效分離凈化技術獲中國發(fā)明協(xié)會2020 年度發(fā)明創(chuàng)新金獎,入選山西省2020
年度《重點行業(yè)百項關鍵共性技術導向目錄》。
清華山西院研發(fā)的跨臨界二氧化碳熱泵技術正在西北油田石油工程技術研究院進行成果應用和轉(zhuǎn)化,可實現(xiàn)油氣生產(chǎn)和集輸零排放,在北方地區(qū)清潔供熱、礦井送風、油田輸運等領域有巨大推廣價值。清華山西院積極開展新一代太陽能技術、高效安全空氣源熱泵技術、淺層及中深層地熱技術、清潔高效生物質(zhì)燃燒技術、儲能技術在建筑供能領域的應用,已在山西綜改示范區(qū)瀟河新城開展綜合能源系統(tǒng)技術示范,并參與長治市、河津市的低碳建筑供能規(guī)劃和特色光伏小鎮(zhèn)建設。
清華山西院開發(fā)了基于擔載型原理與鈣基原料活性提升的高效鈣基脫硫劑,并完成了煤電、工業(yè)鍋爐、焦化等行業(yè)多個企業(yè)工業(yè)應用及成果落地轉(zhuǎn)化,目前已初步形成行業(yè)與區(qū)域影響。
培養(yǎng)引進人才 推進智庫建設
據(jù)介紹,清華山西院先后與太原理工大學、中北大學等高校簽訂長期合作協(xié)議,在人才培養(yǎng),尤其是高層次人才培養(yǎng)方面,開展深入合作。
清華山西院先后引入清潔供能與碳利用/封存研究中心、多功能催化劑研發(fā)中心、污染物控制與資源化技術研究中心、碳基原料清潔轉(zhuǎn)化及利用中心、中溫氣體凈化研究中心、燃燒技術與設備研發(fā)中心、生態(tài)修復與固碳中心、智慧能源系統(tǒng)研究中心、生物質(zhì)清潔利用與建筑能源研究中心、鋰電池材料與安全研究中心等10支高水平科研團隊,以及分布式能源研究中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究中心、光電半導體器件及系統(tǒng)聯(lián)合研究中心、生態(tài)環(huán)保技術研究中心等4個企業(yè)聯(lián)合中心。這14個中心的負責人及科研骨干均為業(yè)內(nèi)優(yōu)秀人才。
同時,清華山西院聘請中國工程院院士岳光溪、倪維斗、謝克昌教授,中國科學院院士金紅光研究員、宣益民教授等專家指導該院的科研部署和戰(zhàn)略發(fā)展。
清華山西院還先后參與制定15項與煤炭、鋼鐵、氫能等領域清潔能源利用相關的國家標準,搶抓技術主導權和標準定義的話語權,在轉(zhuǎn)型發(fā)展的道路上深度展示科研實力和創(chuàng)新能力。申請國內(nèi)外專利170項,獲授權專利78項,獲軟件著作權9項;獲得國家級、省部級、行業(yè)協(xié)會和國際獎項40余項;承擔各類項目49項,形成高水平科研成果14項?!扒迦A山西院以高端規(guī)劃咨詢?yōu)榻y(tǒng)領,推進智庫建設,清華山西院戰(zhàn)略咨詢委員會集合了不少能源領域院士、高級專家,在接下來布局中,可以發(fā)揮戰(zhàn)略規(guī)劃、發(fā)展路徑等方面的指導作用,助力山西企業(yè)轉(zhuǎn)型升級、創(chuàng)新發(fā)展。”清華山西院科技創(chuàng)新部副部長趙靜表示。
堅持共建共享 促進聯(lián)動發(fā)展
趙靜介紹,清華山西院與各市區(qū)縣簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議;與太原理工大學、中北大學等高校、院所簽訂合作協(xié)議,共同致力于新技術、新模式、新應用的研究開發(fā);與本省行業(yè)骨干企業(yè)共建聯(lián)合研究中心,為解決工業(yè)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展中的關鍵技術難題形成長期合作,精準對接企業(yè)需求。打造成果轉(zhuǎn)化與科技創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng),與東南沿??萍计髽I(yè)加強合作,聯(lián)動發(fā)展,推動清華山西院技術走向產(chǎn)業(yè)化。例如,研發(fā)的高效柔性晶硅太陽能電池核心技術引起國內(nèi)同行高度關注;與江蘇、浙江多家企業(yè)簽訂了技術服務合同;與蘇州紐邁分析儀器股份有限公司聯(lián)合成立“多孔介質(zhì)低場核磁共振分析聯(lián)合研究中心”;作為國家實驗室一體化組織構(gòu)架中重要的“網(wǎng)絡”組成,參加懷柔實驗室山西基地建設等舉措是積極向外打開,參與到更大的平臺和機遇中,促進聯(lián)動發(fā)展。
清華山西院與古交市、原平市、汾陽市、杏花村經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)、壺關縣等地方政府分別簽署了科技戰(zhàn)略合作協(xié)議,以山西省能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略和實際需求為導向,為高端裝備制造業(yè)和工業(yè)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展帶來新思路,激發(fā)新活力。
與此同時,清華山西院與山西綜改示范區(qū)簽署成立海外、省外協(xié)同創(chuàng)新中心合作協(xié)議,圍繞山西產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),瞄準新一輪科技協(xié)同創(chuàng)新革命,成立了可再生能源協(xié)同創(chuàng)新中心,打造支撐可再生能源科學發(fā)展的管理、技術、服務和價值創(chuàng)造平臺,為山西省科技、經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展賦能。還發(fā)起并牽頭成立山西省工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會,以“互聯(lián)網(wǎng)+”和“5G+”技術推動和引導工業(yè)、制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級,為推動山西工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型注入新活力、蹚出新路徑,為打造山西制造強省和網(wǎng)絡強省提供創(chuàng)新動力。
據(jù)了解,清華山西院目前已建成6個綜合實驗室和14個專業(yè)實驗室,建立了專業(yè)的分析檢測中心,累計投入設備費5163.47萬元,購置儀器設備330套,其中,50萬元以上大型儀器設備20套,并建立了專業(yè)的數(shù)值計算中心。聯(lián)合申請并共建“煤氣化技術與裝備國家地方聯(lián)合工程研究中心”“山西省煤氣化技術及裝備工程研究中心”和“低碳建筑體系及綠色建材技術山西省重點實驗室”。
此外,清華山西院還積極利用所取得的科研成果,孵化創(chuàng)新型科技企業(yè)。利用基于增材制造的氣化爐噴嘴制造技術,在山西成立實體企業(yè)眾志清創(chuàng)(山西)增材制造科技有限責任公司,解決了苛刻條件下工業(yè)關鍵零部件的長壽命運行問題;利用高效脫硫劑制備技術,在山西成立實體企業(yè)啟迪義先(山西)能源環(huán)??萍加邢薰?,通過新型脫硫劑的規(guī)?;I(yè)生產(chǎn),顯著降低燃煤、焦化等企業(yè)的污染排放控制成本。
共同合作研發(fā) 原創(chuàng)成果涌現(xiàn)
近年來,清華山西院以“晉華爐”系列技術、新一代循環(huán)流化床技術、跨臨界二氧化碳熱泵技術等為代表的重大原創(chuàng)性成果逐步涌現(xiàn)。
清華山西院與潞安化工機械(集團)有限公司合作研發(fā)的“晉華爐”系列技術成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應用,并 獲 2021年中國專利金獎、2020年中國發(fā)明協(xié)會發(fā)明創(chuàng)業(yè)成果一等獎、2019年日內(nèi)瓦國際發(fā)明金獎、2018年煤炭工業(yè)協(xié)會科技進步特等獎、2017年度氮肥工業(yè)協(xié)會技術進步特等獎等。該技術對山西省煤化工產(chǎn)業(yè)升級和發(fā)展煤制天然氣、煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇等新型煤化工產(chǎn)業(yè)具有重要意義。目前“晉華爐3.0”系列產(chǎn)品已成功售出40余套,并遠銷海外,近三年全球市場占有率達到70%,企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)值超過20億元。
清華山西院與太原鍋爐集團有限公司持續(xù)開展已延續(xù)20多年的產(chǎn)學研合作,共同開發(fā)了第三代超低排放循環(huán)流化床鍋爐技術,使得鍋爐出口煙氣中污染物含量達到國家最嚴格的超低排放標準,引領中、小容量循環(huán)流化床燃燒技術的升級換代,企業(yè)每年新增產(chǎn)值超過10億元。
清華山西院還完成了吸附機理研究、多尺度模型開發(fā)、反應器和過程設計、系統(tǒng)工藝優(yōu)化、工業(yè)現(xiàn)場小試與中試,在山西稷山實現(xiàn)了從“煤氣化”到“凈化分離制氫”再到“燃料電池發(fā)電”的全系統(tǒng)2500小時示范運行。該H2/CO2
高效分離凈化技術獲中國發(fā)明協(xié)會2020 年度發(fā)明創(chuàng)新金獎,入選山西省2020
年度《重點行業(yè)百項關鍵共性技術導向目錄》。
清華山西院研發(fā)的跨臨界二氧化碳熱泵技術正在西北油田石油工程技術研究院進行成果應用和轉(zhuǎn)化,可實現(xiàn)油氣生產(chǎn)和集輸零排放,在北方地區(qū)清潔供熱、礦井送風、油田輸運等領域有巨大推廣價值。清華山西院積極開展新一代太陽能技術、高效安全空氣源熱泵技術、淺層及中深層地熱技術、清潔高效生物質(zhì)燃燒技術、儲能技術在建筑供能領域的應用,已在山西綜改示范區(qū)瀟河新城開展綜合能源系統(tǒng)技術示范,并參與長治市、河津市的低碳建筑供能規(guī)劃和特色光伏小鎮(zhèn)建設。
清華山西院開發(fā)了基于擔載型原理與鈣基原料活性提升的高效鈣基脫硫劑,并完成了煤電、工業(yè)鍋爐、焦化等行業(yè)多個企業(yè)工業(yè)應用及成果落地轉(zhuǎn)化,目前已初步形成行業(yè)與區(qū)域影響。
清華山西院開發(fā)的新型鐵基硫酸鹽SCR脫硝催化劑已成功應用于風神輪胎(太原)有限公司和濰柴動力集團,并將在供暖、石化、鋼鐵等非電行業(yè)進行更廣泛的推廣應用。“在發(fā)展過程中,清華山西院布局的思路之一是省內(nèi)省外產(chǎn)學研協(xié)同發(fā)展,不僅服務省內(nèi)企業(yè),更要走出去,在技術主導權和能源領域發(fā)展先進性上打造山西名片?!壁w靜表示。
來源:山西綜改示范區(qū)