向未來，向世界，向國際一流發展
——中國華能集團清潔能源技術研究院發展紀實

文/高妍 喬占衛

北京之北，昌平偏南，坐落著北京科技創新帶的重要樞紐——未來科學城。

這里聚集著14家央企下屬的近百家科研單位，是名副其實的人才聚集高地、創新活躍高地。中國華能集團清潔能源技術研究院（以下簡稱“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研發機構，由中國華能集團2010年4月創立，主要從事煤基清潔發電和轉化、可再生能源發電、污染物及溫室氣體減排等領域的技術研發、技術轉讓、技術服務、關鍵設備研制和工程實施。

“研究開發清潔能源高精尖技術，為國爭光，引領行業技術進步，提升集團公司核心競爭力，為集團公司實現科技引領、創建具有全球競爭力的世界一流企業提供技術支撐。”這是創立之初華能集團對清能院的定位。9年來，清能院一直在朝著這一目標努力。

9年來，他們一手穩基礎，攻堅煤基清潔能源先進技術，解決現實生產問題；一手抓前沿，發力可再生能源發電技術，部署前沿科技。前者承載當下，后者求索未來。

實驗室

腳踏實地，攻克煤基發電瓶頸

2012年11月6日19時56分，這個時間點至今清晰印刻在任永強的腦海中。

這一刻，國家清潔煤發電重大示范工程——我國首座整體煤氣化聯合循環（IGCC）電站在天津順利通過了96小時試運行安全測試。

這是我國第一座自主研發、設計、制造、建設和運營的IGCC電站，采用了華能具有自主知識產權的2000t/d級兩段式干煤粉加壓氣化爐。它的成功運行，實現了我國IGCC零的突破，標志著我國成為與美、德、日并列掌握了這一綠色煤電技術的國家。

“從1994年到2012年，幾代人一起堅持了18年，才完成了這個國內第1套、世界第4套IGCC。當時很多人都熱淚盈眶，困難太多，不確定因素太多。”回憶起那一刻，現擔任華能清潔能源研究院綠色煤電部主任的任永強仍難掩激動。

IGCC是將煤經過氣化和凈化后，轉化成清潔氣體燃料驅動燃氣輪機發電，再使燃氣發電與蒸汽發電聯合起來。它發電效率高、污染物達到近零排放、CO2捕集成本低，是目前國際上被驗證的、能夠工業化的最潔凈的高效燃煤發電技術，代表了國際清潔煤發電技術的發展方向。在煤炭仍占據能源結構重要地位的中國，發展IGCC技術對煤基發電的根本變革、保障國家能源安全和可持續發展具有重要的戰略意義。

最被看好，卻也最難做到。IGCC電站技術遠較常規電站復雜，工藝流程長，技術難度高，國內沒有任何成熟經驗，國外項目也僅處于示范階段……華能清能院的團隊只能自立自強，自主研發。

1994年IGCC可行性研究被列入國家“八五”攻關計劃；

1996年IGCC關鍵技術研究被列入國家“九五”攻關計劃；

2001年IGCC系統設計與仿真和干煤粉加壓氣化技術被列入國家“十五”863計劃；

2004年華能啟動綠色煤電計劃；

2006年IGCC系統動態特性與2000噸/天級干煤粉加壓氣化技術被列入國家“十一五”863計劃；

2008年5月IGCC示范工程初步設計審查通過；

2009年5月國家發改委核準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系統受電、余熱鍋爐水壓試驗成功、氣化爐和汽水系統水壓試驗成功、燃氣輪機燃油工況點火啟動……至2011年底，工程進入調式階段；

中國華能清能院實驗樓

2012年4月氣化裝置首次投料點火成功，9月工藝流程全線貫通，11月6日試運行安全測試完成……作為IGCC國家項目的負責人和IGCC示范工程的總工程師，許世森說起技術研究和示范項目推進的每一個重要節點都如數家珍。現任華能清能院董事長的許世森全程參與和領導了IGCC關鍵技術研究和示范工程系統設計。

18年輾轉磋磨、艱苦攻關，許世森帶領團隊突破了氣化、空分、脫硫、合成氣凈化、燃氣-蒸汽聯合循環發電等主系統中的一系列關鍵技術，克服了工藝流程長、控制點數多、施工難度大等困難，最終通過將凈化燃煤的氣化技術和高效的聯合循環發電技術相結合，實現了對煤炭的“吃干榨盡”。投產至今，IGCC電站已累計向社會提供超過56億千瓦時的綠色電能。IGCC整體技術獲國家科技進步獎，干煤粉加壓氣化技術獲中國專利獎。

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

開發了60 0MW超臨界循環流化床（CFB）鍋爐換熱床技術，獲得國家科技進步一等獎。

工作人員在做實驗

在國際上首次開發出CF B鍋爐選擇性非催化還原（SNCR）脫硝技術，并得到廣泛應用。

研制出我國首臺700℃先進超超臨界發電關鍵部件驗證試驗平臺，通過中國電機工程學會鑒定，達到國際先進水平，已累計運行超過20000小時。

研制出國際首套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，年可捕集CO26-10萬噸。

研制出我國首套全流量煙氣汞污染控制系統，達到國際先進水平。

…………

這些成果的取得和轉化應用，不僅為華能集團的高質量發展提供了服務和支撐，同時也引領了電力行業技術進步。

仰望星空，布局戰略前沿技術

9年來，清能院在新能源領域的布局已經覆蓋了光伏、光熱、風電、儲能、海洋能、地熱等多個方面，并已取得了多項國內首創的研究成果。

我國首臺1.5MWth線聚光直接蒸汽式太陽能熱發電裝置，就是新能源新技術研究部主任鄭建濤帶領團隊交出的新能源技術答卷之一。

鄭建濤帶領團隊邁過了前期研發、樣機研制、單元性能測試等“門檻”，終于在2012年4月迎來裝置在華能南山電廠開工建設。

同年10月16日，裝置投入試運行。該項目的太陽能集熱系統功率達到1.5MWth，采用高聚光比的線聚光技術，是國內首次利用太陽能產生超過400℃過熱蒸汽的裝置，與華能南山電廠的聯合循環發電系統組成了我國第一個太陽能光熱與天然氣發電的混合式發電系統。

“項目投產之后，團隊還在不斷進行后續研發，提高參數，提升效率，降低成本。”鄭建濤介紹，為了更好地發揮這個裝置的作用，團隊又研發出了適合太陽能熱發電的導熱油儲熱和熔鹽儲熱系統與之配合，不僅使裝置可不受多云陰天等天氣變化影響穩定運行，更提高了機組的利用小時數，進一步降低了太陽能熱發電的度電成本。

現在，相關研究工作仍在繼續，更高效率、更低成本、更可靠運行，是他們的永恒追求。

除了光熱發電，清能院多年來還在光伏、風電、儲能等方面積累了多項核心技術。其實從頭來看，清能院所堅守的無非是“服務生產實踐、服務行業所需、服務未來發展”這一樸素理念。

于是，我們欣喜的看到智能集群式光伏發電技術的成功，它能夠有效提升現有光伏發電效率和運維水平；看到國內首個3.5MWh直流側光伏儲能系統研制成功并示范應用；看到他們開發出效率達到21.9%的鈣鈦礦型光伏電池，躋身國際第一研發梯隊；看到我國首臺10kW熔融碳酸鹽燃料電池堆的出現，它可直接將化學能轉化為電能，為未來提供了一種新的能源轉換發電方式；看到他們開發出風電場微觀選址、風電場優化設計、在役風電機組提質增效技術……

這些或前沿或戰略性的創新技術，都是在為我國能源結構調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研究的初衷與使命。曾經，他們這樣規劃，如今，他們這樣踐行。

近期，華能新能源技術中心成立，與清能院實行“兩塊牌子，一個機構”管理，旨在為集團公司新能源產業的高質量發展提供技術支撐。不難看出，新能源技術研究在清能院的分量在逐步加重。

風雨十年，創新與堅守

大家都知道，許世森是技術出身。

在受命擔任清能院院長之前，他擔任西安熱工研究院總工程師，長期從事清潔煤發電技術研究開發，為我國整體煤氣化聯合循環發電（IGCC）、干煤粉加壓氣化和煤電CO2捕集技術與裝備的突破和發展做出了開創性貢獻。

作為技術出身的管理者，許世森懂技術，也懂技術人員。

他懂得核心技術的重要性，“清能院的所有成績，都來自于具有自主知識產權的核心技術，這是清能院持續健康發展的活力之源。”

而要保持這種活力，核心技術既要扎根現實，立足實際，又要跟上時代，甚至超越時代，因此才有了清能院煤基清潔能源與可再生能源兩個拳頭并進的發展路線。

清潔能源系統設計及集成實驗室

他懂得人才的重要性，常說“人才是清能院持續健康發展的強大基石”，有人才有一切。而清能院的人才隊伍也已在多年攻關中錘煉出來。

清潔煤高效利用技術部清潔煤發電技術研究所副所長鐘犁，是跟隨西安熱工院改制最早進入清能院的一撥人。盡管他今年只有34歲，但在清能院，已是名副其實的“老人”。“我這十來年主要做兩方面研究，一個是700℃超超臨界燃煤發電技術研究，另一個是汞等重金屬監測及控制技術研究。”這兩項研究所取得成果的分量，都足以寫進許世森院長的述職報告中。

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，已經扛起了燃煤機組、IGCC與多聯產系統的模擬、優化與設計工作，不斷助力IGCC電站提質增效，成長為清潔能源系統設計優化技術部所長。

閆殊則看中華能集團的平臺與實力，受優秀海內外人才感召而加盟，加入之后始終專注清潔能源系統的仿真優化及風電場精細化設計計算技術，已經取得了一系列創新性成果，現擔任海上風電部新技術研究所所長。

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

有許世森、王紹民、紀世東、徐越等老一輩的正確管理、果斷決策，有高洪培、郜時旺、任永強、鄭建濤等中堅力量的執著堅守、不懈不棄，有周賢、閆姝、鐘犁等新生力量的銳意創新、積極拓展……這支梯隊合理、朝氣蓬勃、富有創新精神的團隊，正給清能院帶來持續向前的推動力、源源不斷的創造力。

技術和人才是核心，但如果沒有正確的制度保障，技術和人才也無法發揮其最大價值。許世森非常清楚這一點，因此他才會說：“‘六個堅持’是我們的寶貴財富，是我們的優勢所在。”

哪“六個堅持”？除了堅持提高核心技術創新能力和堅持以人為本之外，他強調更應該堅持黨的全面領導、堅持提高技術服務和科技成果轉化的競爭能力、堅持不斷改進富有特色的激勵機制、堅持“創新創業，追求卓越”的企業文化。

正是因為有9年來的“六個堅持”，才有了如今的清能院。

9年來，清能院承擔國家科技項目34項，獲得科技成果50余項，其中47項獲獎；獲得了國家授權專利641項，其中發明專利20項；發表論文219篇，其中SCI和EI收錄69篇；出版專著5部，制定標準11項……截至2018年底，清能院已累計成果推廣產值21億元、實現利潤超過1.2億元，資產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“煤基清潔能源國家重點實驗室”等4個國家級科研平臺、“北京市CO2捕集與處理重點實驗室”等3個省部級科研平臺，以及13個重點實驗室，形成了涵蓋可再生能源、煤基清潔能源和能源新技術的研發體系，實驗條件和測試分析手段達到國際先進水平。

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知識國際中心、美國國家碳捕集中心、韓國電力研究院等多家國際知名能源企業和研究機構建立了長期合作關系，并實現了技術輸出。僅2018年，清能院就接待國外知名大學、研發機構和公司交流團組15批次、60余人次，出國交流訪問10人次。密集的國際合作與交流，正在不斷提升清能院的國際影響力。

…………

“六個堅持”是清能院艱苦創業9年摸索出的重要啟示，更是指引清能院未來發展的重要準則。

緊抓機遇，未來可期

“新時期、新起點，我們面臨復雜、多變的形勢，既有巨大的挑戰，也蘊藏著巨大的機遇。”身處行業多年，許世森對整個行業所面臨的形勢有清晰地認識。

綠色、低碳、智能、高效、多元是國際能源發展的總體趨勢，新材料、新工藝、互聯網、大數據、云計算、人工智能與能源行業的結合正催生能源新技術發展。構建清潔、低碳、安全、高效的能源體系是國家能源發展的基本遵循，大力發展可再生能源、提高煤炭清潔高效利用的技術水平是能源技術發展的方向。

集團層面，正處于高質量轉型發展關鍵時期，一直將科技創新擺在突出位置，對清能院開發能夠引領新能源技術進步的核心技術、提高集團公司新能源產業核心競爭力的技術抱以極大期待。為集團公司新能源產業發展提供技術支撐，是清能院當前和今后一段時間的重大使命。

這些是挑戰，更是機遇。抓住了，邁過去，便是下一輪更高質量發展的開啟。

正如許世森所說：“形勢逼人，挑戰逼人，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，面對新形勢，挑戰與機遇并存，全院上下要認清形勢、統一思想，搶抓機遇、破解難題，堅定信心、砥礪奮進，努力建設國際一流的清潔能源技術研發機構，為集團公司創建具有全球競爭力的世界一流企業貢獻力量！”