記者日前走訪北京未來科技城發(fā)現(xiàn)，在這座能源技術(shù)創(chuàng)新的新興基地，煤改氣技術(shù)、二氧化碳捕集核心技術(shù)、質(zhì)子交換膜燃料電池等一批“炫科技”正從實驗室走向商業(yè)應(yīng)用，助推中國清潔能源利用實現(xiàn)重大技術(shù)革新。在煤炭不再是能源、石油也終歸被替代的未來，我們定會享受著更加清潔的能源優(yōu)雅地生活著。

煤炭，將不再傻大黑粗

在北京低碳清潔能源研究所所長衛(wèi)昶的理念里，煤炭的意義遠(yuǎn)不止于用作燃料，更是一種重要的工業(yè)原料，可以“制成有高附加值和競爭力的材料”。為此，他的團(tuán)隊做了許多相關(guān)研發(fā)工作。

低碳所的大廳里，有點(diǎn)突兀地擺著兩艘皮劃艇，很讓人好奇。“這兩艘小船是用煤作為原料生產(chǎn)出具有特殊性能的交聯(lián)聚乙烯做成的。”衛(wèi)昶介紹，這款新型煤基功能材料制成的產(chǎn)品在同等強(qiáng)度下，重量比普通同類產(chǎn)品輕30%左右，而且剛韌平衡性更強(qiáng)，更耐沖擊。

在衛(wèi)昶和他的團(tuán)隊看來，煤是可以被無限“玩壞”的。“比如粉煤灰，是需要處理的固廢，從中提取做高分子的填料，用于建材；對于液化殘渣，目前被定義為危廢，處理成本很高，但從中可提取碳纖維、導(dǎo)熱材料等。”

煤氣化是清潔使用煤炭的重要渠道，但我國煤種差異大，導(dǎo)致煤轉(zhuǎn)化成燃?xì)庑枰叩募夹g(shù)，以前這些技術(shù)都被國外壟斷。華能清潔能源技術(shù)院院長許世森在華能集團(tuán)啟動“綠色煤電”計劃，帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊設(shè)計了我國首座、世界第六座IGCC電站，同時還研制出了我國第一套燃煤電廠和燃?xì)怆姀SCO2捕集裝置，使得我國在CO2捕集與處理技術(shù)方面達(dá)到國際先進(jìn)水平。

許世森告訴記者，燃燒前二氧化碳捕集技術(shù)是他們的研究重點(diǎn)，即不進(jìn)行煤燃燒，而是將煤氣化，在煤氣燃燒前將二氧化碳捕集出來。“與燃燒后的捕集相比，這種方法的成本要低得多。目前經(jīng)過裝置捕集到的二氧化碳已達(dá)到食品級，可充入食品包裝袋中用于食品保鮮，以及作為原料生產(chǎn)出爽口的啤酒和碳酸飲料。”

新能源，科技助推活力升級

談到新能源，有一個繞不開的話題——光伏產(chǎn)業(yè)。截至2015年底，我國光伏發(fā)電累計裝機(jī)容量達(dá)到約4300萬千瓦，超過德國成為全球第一。根據(jù)國家能源局提供的規(guī)模發(fā)展指標(biāo)，到2020年底，我國太陽能發(fā)電裝機(jī)容量有望達(dá)到1.6億千瓦，年發(fā)電量達(dá)到1700億千瓦時。

隨著光伏產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式發(fā)展，如何并網(wǎng)消納又成為難題。數(shù)據(jù)顯示，2016年我國西北五?。▍^(qū)）棄光電量70.42億千瓦時，棄光率19.81%。2016年年底，國家發(fā)展改革委發(fā)布通知，適當(dāng)降低光伏電站、陸上風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價。

利潤越來越低的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)該何去何從？未來科技城的一家技術(shù)團(tuán)隊將光伏發(fā)電與新能源汽車充電樁“揉在一起”，為這個難題的解決提供了一種可能。位于北京房山區(qū)佛子莊鄉(xiāng)的光伏充電站示范項目已于2016年7月投入運(yùn)行。該項目將光伏發(fā)電系統(tǒng)和動力鋰電池梯次利用與新能源汽車充電站相結(jié)合，充分利用風(fēng)景區(qū)優(yōu)質(zhì)的光照資源，解決充電站電力供應(yīng)問題；采用電動車廢舊動力電池梯次利用技術(shù)降低光/儲充電站的建設(shè)成本；通過微電網(wǎng)智能協(xié)調(diào)控制策略，實現(xiàn)雙向充放電智能切換、自發(fā)自用和余電上網(wǎng)，并利用峰谷電價差等措施降低充電站運(yùn)營成本，從根本上解決了旅游景區(qū)新能源汽車充電問題，拓寬新能源汽車推廣范圍。

清能院綠色煤電部制氫與燃料電池研究所副所長張瑞云認(rèn)為，緩解新能源發(fā)電的消納矛盾，關(guān)鍵在于鼓勵發(fā)展分布式電站，拓展“新能源+”綜合利用工程。他的團(tuán)隊正在研發(fā)高溫熔融碳酸鹽燃料電池發(fā)電技術(shù)，為建立新型分布式清潔電站奠定基礎(chǔ)。此前，清能院已自主研發(fā)出了可作為通訊基站等場所的質(zhì)子交換膜燃料電池備用電源系列產(chǎn)品，這款電池以氫為燃料，有望成為下一代新能源車主流動力裝置。

產(chǎn)業(yè)政策，須緊隨科技發(fā)展步伐

在科研人員看來，以燃料電池為動力的新能源汽車是國際上公認(rèn)的終極交通能源解決方案。歐美日等國家的氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)處于商業(yè)化初期階段，我國的氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)也即將進(jìn)入商業(yè)化階段。但目前制約這一產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸則在于加氫站的推廣。

衛(wèi)昶介紹，目前我國的加氫站基礎(chǔ)設(shè)施缺乏，制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。當(dāng)前日本有商業(yè)化加氫站近90座，美國近60座，歐洲近80座，而我國當(dāng)前建成的加氫站只有4座，且都是內(nèi)部示范站。

令人振奮的是，預(yù)計近兩年內(nèi)低碳所和清能院等科研機(jī)構(gòu)將相繼開發(fā)出多項打破國外專利壟斷的技術(shù)體系，加快破除加氫站大規(guī)模推廣的技術(shù)壁壘。

技術(shù)壁壘之外，更重要的是相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的跟進(jìn)。衛(wèi)昶說，歐美日等國家為了推動氫能及燃料電池汽車的發(fā)展，對氫氣在氫能及燃料電池中的應(yīng)用相關(guān)安全規(guī)定進(jìn)行了細(xì)化和區(qū)分。我國也迫切需要細(xì)化氫氣在氫能及燃料電池中應(yīng)用的相關(guān)管理規(guī)定。不僅是技術(shù)規(guī)范，許世森認(rèn)為，明朗的結(jié)構(gòu)調(diào)整、財政投融、產(chǎn)業(yè)扶持等政策對氫能及燃料電池的發(fā)展極為重要。

產(chǎn)業(yè)政策和科技創(chuàng)新的相互作用不僅體現(xiàn)在氫能源的開發(fā)和利用領(lǐng)域。記者在未來科技城采訪時明顯感受到，煤清潔轉(zhuǎn)化利用、煤基功能材料、分布式能源、催化技術(shù)等新能源相關(guān)領(lǐng)域我國的科研能力正在闊步追趕甚至超越了國際水平，此時尤其要打破體制機(jī)制上的藩籬，打通科技成果市場轉(zhuǎn)化全流程，探索更加合理的成果轉(zhuǎn)化利益分配機(jī)制，促進(jìn)科學(xué)技術(shù)更加快速全面地轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。