來源:中國科學報 | 0評論 | 5943查看 | 2012-07-19 09:54:48
7月6日,“十一五”“863”計劃先進能源技術領域重點項目太陽能熱發電課題驗收。“這是我們研究所面向國家重大戰略需求,矢志不移推進技術創新的亮點之一。”中國科學院電工研究所所長肖立業在接受《中國科學報》記者采訪時說。
據肖立業介紹,位于北京延慶八達嶺的太陽能熱發電示范電站是我國第一個兆瓦級的太陽能熱發電站,無論太陽能塔式熱發電系統總體設計技術及系統集成,還是高可靠性吸熱、傳熱、蓄熱等關鍵技術的研究等,對促進我國太陽能熱發電產業的發展均具有重大意義。
肖立業告訴記者,電工所近年來新能源方面的研究和開發在國內同行當中起到很好的作用,部分還起到了引領作用。如在太陽能新型電池方面發表了高水平論文,建立了高效的硅太陽能電池的中試線,硅電池的轉換效率達到19.05%。“我們在太陽能豐富的西部地區,如西藏和青海建了很多光伏發電系統。將光伏發電和小水電有機結合起來,形成太陽能光伏和水力發電互補的系統,這對解決西部地區的供電問題具有重大意義。”
在風能利用方面,電工所與華創風能有限公司攜手,成功研制出具有完全自主知識產權的蒸發冷卻永磁半直驅風力發電機,首臺3.6兆瓦的風力發電機已在張北風電測試基地通過了測試。“今后,我們將采用蒸發冷卻技術開發5兆瓦和7兆瓦的大型風力發電機,該類型的風力發電機在海上風力發電中具有重要應用價值。”肖立業介紹,“在風力發電機并網控制逆變器方面,我們已經形成從500千瓦到3兆瓦的系列化產品,產生了很大的經濟和社會效益。我們今后將主要開發5兆瓦以上的產品,以服務國家風電發展的重大需求。”電工所在分布式電網方面也開展了卓有成效的工作,如建成了包含光伏發電、儲能系統、電動汽車充電設施、智能用電等內容的低碳智能樓宇示范系統。在電氣化交通技術方面,“我們在電動汽車的電機、驅動控制、整車控制與能量管理等方面形成了一系列自主技術,在中科深江、北汽、奇瑞等企業得到了應用推廣,并為奧運會和上海世博會的商業示范車和‘十城千輛’示范車提供了關鍵技術支撐。研制的用于電氣化軌道交通的牽引供電技術及控制技術,已在上海磁懸浮試驗線、武廣高速鐵路、首都機場輕軌線得到成功試驗,突破了國外的技術封鎖”。
“在應用超導技術方面,我們研制的新型材料鐵基超導材料臨界電流達到180安培,達國際最高水平,在超導電力技術方面取得了系統性的創新突破。2011年4月,我所研制的世界首座超導變電站已在甘肅省白銀市正式投入電網運行;在特種超導磁體技術方面,我們提供了創新性的解決方案,可以在高場核磁共振譜儀和成像等方面滿足國家需求。”
由電工所提供關鍵技術研制的蒸發冷卻水輪發電機已成功投運,發電功率達到70萬千瓦。“在超載10%的情況下,我們所研發的機組的運行溫度穩定在58~60度,而常規機組的溫度已經高達90~100度。”
“在中科院原院長路甬祥前些年的倡議和支持下,蒸發冷卻技術在超級計算機上的應用也取得了很大成功。大型計算機的冷卻一直是個大問題,我們和中科院過程所的超級計算中心及曙光公司合作,取得了顯著成效。蒸發冷卻技術將有望發展為重熱負載的全新冷卻方式。”
肖立業談了電工所這幾年強調原始創新練“內功”的舉措:“在改革評價體系當中對高引用論文予以必要的獎勵,對自然科學基金項目予以很高的考核權重,以鼓勵大家進行原創性的研究探索;設立了研究所‘創新人才計劃’,對具有創新潛力的青年人才,不僅給予科研經費支持,而且給予額外的待遇;鼓勵研究生開展探索性強的科研工作,并專門設立‘研究生學術論壇’。”
發揮科研“國家隊”能“打硬仗”的作用,電工所在管理制度上進行了設計:“我們將在研究部的運行管理制度上進行設計,既充分發揮研究部宏觀管理和集中攻關的作用,也發揮以青年骨干為主的研究組的攻堅作用,做到‘進可以攻、退可以守’。”
肖立業介紹,電工所“創新2020”定位于電能領域的戰略高技術研究,將圍繞未來發電、輸配電和用電等做文章。第一個突破是要建成10兆瓦級的太陽能熱發電站單元模塊,從而為建設大規模太陽熱發電站提供關鍵技術;第二個突破是要研制成100萬~120萬千瓦的蒸發冷卻水輪發電機,為西南地區水電開發建設提供技術支撐;第三個突破是攻克高壓大功率電力電子變流器的技術瓶頸,為未來電網建設和高效用電提供技術支撐。
五個“重點培育”,一是要關注電網運行模式的重大變革,為未來電網向直流發展提供關鍵技術與設備;二是要致力超導與新材料的電工學應用發展;三是大力發展生物電磁技術;四是加強電工學與信息技術交叉,研發智能電氣設備;五是研究極端電磁條件及其應用。
“這五個‘重點培育’就像眾星捧月,都圍繞著國家戰略需求和學科前沿發展。”肖立業將“出一原創,勝造七級浮屠”設為自己電子郵件收發的座右銘,訪談間均立足于此核心觀點展開。