中國儲能網訊：謀科技就是謀未來，謀創(chuàng)新就是謀發(fā)展。
2023年10月，《國務院關于推動內蒙古高質量發(fā)展奮力書寫中國式現(xiàn)代化新篇章的意見》(以下簡稱《意見》)，為內蒙古發(fā)展指明方向。
要抓住科技創(chuàng)新這個關鍵，運用核心關鍵技術實現(xiàn)綠色轉型。自治區(qū)黨委十一屆七次全會暨全區(qū)經濟工作會議強調，全力推動科技創(chuàng)新，發(fā)揮企業(yè)創(chuàng)新主體作用，建好用好創(chuàng)新平臺，更大力度招才引智，推動科技創(chuàng)新和產業(yè)發(fā)展深度融合。
綠色發(fā)展已經成為內蒙古經濟社會發(fā)展的“主旋律”，企業(yè)尖兵們在各領域“啃下硬骨頭”，通過自主創(chuàng)新、聯(lián)合創(chuàng)新，突破重圍，斬獲一個個“全球首套”“國內首臺”等殊榮，為我區(qū)傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級積蓄了前行動力。
“另辟蹊徑”打破國際壟斷
1月15日，鄂爾多斯市杭錦旗千噸級費托合成α—烯烴分離提純裝置現(xiàn)場，幾十名科研和生產操作人員正忙著進行α—烯烴中試試驗研究。
這是內蒙古伊泰集團向高端化工品生產企業(yè)轉型發(fā)展的關鍵試驗項目。
記者在這里看到，科研人員在α—烯烴制取上，采取了“另辟蹊徑”的手段，將煤基費托合成餾分油作為原料，通過一系列高效分離提純處理，生產出無色、油狀的α—烯烴。
“這一技術的突破，使得煤基原料可以生產出高純度的α—烯烴產品，工藝技術路線國際首創(chuàng)?！笨蒲腥藛T張曉龍介紹。
小小一滴油，讓市民用上了全合成的車用機油；小小一滴油，讓洗滌劑的生物降解能力更強。
不只如此，小小一滴油在工業(yè)領域有著更為重要的用途——高性能塑料共聚單體?！拔覈庇?、富煤、少氣的現(xiàn)狀，決定了我們必須利用好煤炭資源。適度發(fā)展煤炭深加工產業(yè)，既是國家能源戰(zhàn)略技術儲備和產能儲備的需要，也是推進煤炭清潔高效利用和保障國家能源安全的重要舉措?！表椖垦邪l(fā)負責人、內蒙古伊泰煤基新材料研究院有限公司副院長李志飛舉例說，把α—烯烴生產的聚乙烯添加到塑料里，使塑料的韌性更好、更輕薄，從而減少重物包裝用料，降低消耗，實現(xiàn)環(huán)保。
2017年，內蒙古伊泰集團看準α—烯烴的廣闊市場前景，成立伊泰煤基新材料研究院，把費托合成α—烯烴分離提純技術作為重點攻關方向。多年來，在各級政府部門的大力支持下，取得了傲人成果。
2023年，千噸級費托合成α—烯烴分離提純示范裝置成功試運行，并打通全流程，生產出合格的α—烯烴產品，打破了國外技術封鎖和產品壟斷，震驚國際。
“研發(fā)還在路上。”李志飛說，目前，中試中還有一些需要解決的技術問題。以后，工業(yè)化裝置中可能還會有新的技術問題需要解決。他表示，這項技術實現(xiàn)工業(yè)化應用后，將實現(xiàn)煤制油產業(yè)延鏈補鏈強鏈，助推煤化工產業(yè)高端化、多元化、低碳化轉型升級。
預見未來，α—烯烴將成為光伏發(fā)電板封裝膠膜首選，也將成為合成高端潤滑油、特種潤滑油的“新寵”。
如今，一條條科技成果轉化的嶄新“生產線”在鄂爾多斯市“上線”：突破全球首家電石法聚氯乙烯無汞化生產技術、首臺套新能源礦山智能運載機器人“載山”成功下線、國內首條年產20萬噸粉煤灰提取氧化鋁生產線全線貫通、新型煤基納米碳氫炸藥及制備工藝技術被工信部鑒定為國內外首創(chuàng)、年產16億立方米煤制天然氣及液化示范項目填補行業(yè)空白……企業(yè)創(chuàng)新動力競相迸發(fā)。
目前，鄂爾多斯市新增“三清零”企業(yè)59家，達到230家，提前完成了“十四五”“雙倍增”任務。
創(chuàng)新引領，筑夢暖城。鄂爾多斯市將緊緊圍繞能源、現(xiàn)代煤化工、新能源和羊絨“四個世界級產業(yè)”關鍵核心技術提供解決方案，推動延鏈補鏈強鏈。
鏡頭二
“多能互補”創(chuàng)造綠色價值
建設新型能源體系，既是推動能源綠色低碳轉型、實現(xiàn)碳達峰碳中和的重要支撐，也是保障國家能源安全的必然選擇。
習近平總書記指出：“要科學規(guī)劃建設新型能源體系，促進水、風、光、氫、天然氣等多能互補發(fā)展?！?
《意見》提出，支持內蒙古優(yōu)勢科研力量參與國家實驗室建設，開展新能源發(fā)電、綠氫制備、煤炭高效靈活發(fā)電、新型電力系統(tǒng)等研究與實踐。
自治區(qū)黨委十一屆七次全會暨全區(qū)經濟工作會議強調，全力抓產業(yè)升級，農牧業(yè)要規(guī)?；a業(yè)化品牌化發(fā)展，傳統(tǒng)能源既要穩(wěn)保供更要轉型升級，高載能產業(yè)要綠電供給與數(shù)字化轉型一體推進，新能源領域要開發(fā)、制造、電網、消納一起抓。
“更好地服務國家、自治區(qū)重大需求!”不是一句簡單的口號，而是實打實的行動。
在通遼，全球首套兆瓦級鐵—鉻液流電池儲能示范項目建成，刷新了鐵—鉻液流電池儲能技術全球最大容量紀錄。
這一示范項目是霍林河循環(huán)經濟“源—網—荷—儲—用”多能互補項目的配套項目，貫通了能源循環(huán)的全鏈條產業(yè)，大幅提升清潔能源利用效率，打造了火電調峰、用電調節(jié)、儲能示范、綠電轉化的循環(huán)發(fā)展新路線，低碳綠色、集成高效，為當?shù)貥嫿ㄐ滦碗娏ο到y(tǒng)增添了新動能，為當?shù)丶爸苓叺貐^(qū)能源保供筑牢了新基石。
在霍林郭勒市傳統(tǒng)型火電央企國家電投內蒙古公司電力分公司B廠廠區(qū)，一座外貌方正、通體潔白的小廠房和偌大的廠區(qū)形成鮮明對比。與傳統(tǒng)電力設施帶給人的第一印象不同，廠房里的設施運行時聲音微不可聞，也看不見廢水、廢氣的排放。
“對比傳統(tǒng)抽水蓄能、液壓儲能等各類儲能系統(tǒng)，‘鐵—鉻液流’儲能系統(tǒng)，既不消耗煤炭、燃油，具有壽命長、響應快、成本低的特點，特別是能在-30℃的氣溫下實現(xiàn)正常吞吐電力。”廠長張鵬林自豪地說，“鐵—鉻液流”儲能系統(tǒng)充放電可達2萬次以上，是傳統(tǒng)鋰電池儲能的5倍左右。
截至目前，“鐵—鉻液流”儲能系統(tǒng)已完成全容量充放電工作100余次，共儲存并釋放超30萬度電量，節(jié)省35.4噸標準煤，減排二氧化碳63.7噸，相當于2萬戶三口之家一天用電量的總和。
記者走進廠房看到，項目技術人員劉海洋和姜文旭正在查看智慧協(xié)同調度控制平臺上采集的各儲能系統(tǒng)的電壓、電流、溫度等信息，準備對空調、電池等設備進行調控。
“作為全國首例鐵鉻液流電池、飛輪、鋰電三種形式組成的混合儲能項目，在設備調試階段我們缺乏可參考的調試經驗，經常出現(xiàn)意想不到的困難。我們與業(yè)內專家不斷地溝通學習，反復試驗，經過30個日夜的調試，終于將設備調整到最優(yōu)狀態(tài)”姜文旭回憶說。
除了響應國家、自治區(qū)發(fā)展要求，研發(fā)的另一個初衷是解決企業(yè)發(fā)展瓶頸。
“風電、光伏都有一個最主要的問題就是不穩(wěn)定，一旦風突然停下來，或者來了一片云彩，整體的新能源發(fā)電就會呈現(xiàn)斷崖式下降，為了保證用電安全，我們迫切地需要建設起具備實際應用價值的儲能系統(tǒng)，以保證產業(yè)整體的穩(wěn)定運行。”電力分公司生產副總經理韓哲對此深有體會。
“如何將大量電能進行綠色、安全儲存一直是世界難題。液流電池儲能是解決該難題的重要技術，可以把大量電能儲存在電解液中，就像是巨型充電寶。”研發(fā)負責人何寶華介紹，科研人員立足自身優(yōu)勢，多角度拓展用電場景?！霸础鄙袭敃r有180萬千瓦的火電、40萬千瓦的風電，“網”上有自己的輸配電網，“荷”上承擔著86萬噸電解鋁產能的供電任務，同時還有自己的調度中心居中協(xié)調各方關系，但直接補足“儲”的短板，會存在兼容性上的問題，所以他們決定在“源網荷儲”的基礎上整體升級，打造“源—網—荷—儲—用”多能互補。
如今，“鐵—鉻液流”儲能系統(tǒng)就像是一個電力蓄水池，“豐水期”把富余的電量儲存起來，待到“枯水期”需要時再取出來應急。這成為中國創(chuàng)造在儲能方向集成應用的新實踐。
時來天地皆同力。通遼市通過科技計劃項目，圍繞氫燃料利用、儲能設備原料制備、鎳基新材料等重點產業(yè)，加大科技項目支持力度，市本級支持經費2340萬元，爭取自治區(qū)科技專項資金2752.6萬元，引導帶動企業(yè)增加研發(fā)投入3000萬元以上。
綠能涌動，御風而行?；袅止帐袑⑼ㄟ^探索用綠電生產高附加值的其余種類工業(yè)產品，大面積建設綠電充電樁等途徑，切實拓寬綠電利用新途徑。
鏡頭三
“固體蓄熱”告別燃煤供熱
“再也不用扒煤掏灰了?！?/span>
“100平方米的房子，一個取暖季的費用大約2500元，就能享受到清潔能源供暖，提高室內空氣質量、減少健康風險。”
供暖后，二連浩特市居民們對清潔能源供暖改造項目贊不絕口。
“把家家戶戶都變成低碳小屋”的愿景越來越近。目前，內蒙古完成500萬平方米供暖改造，除了居民住宅外，還在清潔能源電力消納、建筑供暖、熱水、工業(yè)蒸汽、農業(yè)烘干、電廠調峰、移動熱源、導熱油等領域進行了應用。
當前，我國北方城鎮(zhèn)的主要供熱方式依賴以燃煤熱電聯(lián)產為主的大中型集中供熱系統(tǒng)，存在化石能源熱源占比高、管網系統(tǒng)規(guī)模大、熱力平衡調節(jié)困難以及供熱過量等問題。
在“雙碳”戰(zhàn)略大背景下，創(chuàng)新供熱用能方式，構建安全、低碳、清潔、高效、智慧、經濟的供熱系統(tǒng)迫在眉睫，特別是隨著材料技術、控制技術和物聯(lián)網技術的發(fā)展，使供熱電能化、電能低碳化成為大勢所趨。
赤峰暖捷新型建材有限責任公司聯(lián)合中國科學院過程工程研究所，研發(fā)出高壓固體儲能供熱系統(tǒng)，在國內率先應用新型固體儲熱技術進行新能源消納。
近水樓臺先得月。如今，赤峰市領先于全國，開展200萬平方米大面積供暖應用示范，每年消納新能源電量超2億度，節(jié)省燃煤6.63萬噸，減排二氧化碳17.65萬噸。
1月10日，記者走進赤峰暖捷新型建材有限責任公司設備間看到，新型固體儲熱設備下方有個連接口，連接著各個粗壯的管道，用于能源的輸入和輸出。而自動化控制系統(tǒng)，已經實現(xiàn)了自動控制與5G遠程互聯(lián)，不需要人員值守，就實現(xiàn)了精細化管理。
“溫度達750℃，24小時熱損不超過2%，97%以上的整機綜合熱效率?！笨蒲腥藛T王春生告訴記者，即每使用1度電，可節(jié)省50%以上的電費支出、可減少0.2kg標準煤的使用和0.4kg二氧化碳的排放。
“我們將綠電、谷電進行存儲和轉化利用，通過自主研發(fā)的發(fā)熱絲、儲熱體等新型儲熱材料，將夜間100%新能源配比的谷電直接轉化成熱能，運用智慧控制系統(tǒng)，根據(jù)用戶需求，以熱水、熱風、蒸汽的形式輸出，進行集中或分布式供熱?！蓖醮荷敿毥榻B了新型固體儲熱設備的工作原理。
“高效儲熱材料制備”“遠端云控智能系統(tǒng)”“新型相變儲熱材料及清潔供暖”“10千伏及以上電壓直接接入”……這些技術成果背后是科研團隊無數(shù)個不眠之夜。他們解決了制約大型儲熱系統(tǒng)電熱轉化效率無法突破95%的問題、儲熱材料成本居高不下等難題，換來了企業(yè)的轉型升級?？蒲腥藛T丁勝認為，回報是巨大的。一項科研，為內蒙古地區(qū)的能源轉型和環(huán)保事業(yè)發(fā)展提供了新路徑。
這樣的生動案例還有很多。赤峰市積極對接國家、自治區(qū)科技專項和重點研發(fā)計劃項目，依托中國科學院和上海交通大學優(yōu)質科技創(chuàng)新資源，圍繞化工、新材料等產業(yè)發(fā)展關鍵環(huán)節(jié)，簽約合作項目22項，促進對接合作，解決企業(yè)技術問題70余項，引進高層次人才62人，培養(yǎng)本地人才80余人。
登高望遠天地闊，縱橫捭闔自從容。赤峰市科技局黨組書記盧秀萍表示，新型固體儲熱這一科技成果的轉化應用，能夠減少碳排放，消納綠電，有利于推進溫暖工程的實施，以新型清潔能源供暖模式，解決當前供暖中的突出問題。下一步，赤峰市將進一步加強科技成果轉移轉化工作，深入實施科技“突圍”工程，大力培育產業(yè)新優(yōu)勢新賽道，努力在更多環(huán)節(jié)上取得新突破。
科技成果轉化之花，成為我區(qū)創(chuàng)新發(fā)展的亮麗風景線。內蒙古傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級步履勢不可擋、量質齊升。（□文/圖 本報記者 及慶玲）
