北京有个能源谷(2)
以来源多样、清洁低碳、灵活高效的氢能为例,在2022年北京冬季奥运会、冬季残奥会期间,有150辆氢能大巴车执行了7000余班次接驳任务,接送人数超过16万人次。这些大巴车搭载的“氢腾”系列燃料电池,正是由能源谷入驻企业国家电投集团研发制造的,从材料到零部件实现了完全自主研发。
发展氢能产业,不能只靠一两家企业拥有核心技术,更需要全产业链的协同创新,而能源谷的优势正在于搭建起了全产业链合作的平台。目前,能源谷已形成从制氢、储氢、氢燃料电池到发动机和电动汽车的完整产业链条。
除氢能外,当前及今后一段时期,能源谷的重点聚焦方向还有能源互联网。
清华大学电机工程与应用电子技术系教授孙宏斌介绍,能源互联网是信息通讯技术与能源系统生产、传输、使用和存储各个环节融合的新一代能源技术,是数字技术与能源革命深度融合的产物,目标在于促进能源更好互联互通和开放共享。
“目前,在能源谷,已有48家企业布局这一领域,几乎集成了智能电网、特高压输电、清洁能源发电等全部技术方向,整体处于全球领先水平。”金鑫表示,接下来,能源谷将聚焦打造能源互联网创新高地、产业集群、交易中心,促进互联网与能源生产、传输、存储、消费及市场的深度融合。
积极布局能源转型
党的二十大报告强调“积极稳妥推进碳达峰碳中和”。自“双碳”目标提出以来,能源谷就在积极布局能源转型赛道。
据金鑫介绍,瞄准“双碳”目标,能源谷企业和研发机构的技术攻关方向,已涵盖化石能源清洁高效利用,氢能、风能、光伏、核能、水电等清洁能源技术,能源互联网以及二氧化碳捕集封存利用等方向,形成了科技研发、技术服务、成果转化全周期创新链条。
位于能源谷的中国华能集团清洁能源技术研究院,近年来深耕二氧化碳捕集利用和封存技术。该公司综合部副主任兼科研部负责人王晓龙告诉记者,这项技术的核心是将二氧化碳从工业生产、能源利用或大气中分离捕集下来,运输到特定地点加以利用或注入地层封存。“通过这项技术,可避免或延缓二氧化碳进入大气,减排效益明显。”
但高能耗一直是传统捕集方法中存在的难题。王晓龙讲解说:“捕集二氧化碳依靠的是吸收剂。目前广泛使用的化学吸收法,需要将吸收剂全部加热再生,才能实现二氧化碳的分离和吸收剂的循环利用。这个过程中,能耗和运行成本就会比较高。针对这个问题,我们最新研制了一种相变吸收剂。它能够在吸收二氧化碳以后,自动上下层分开,二氧化碳只停留在其中一层,这样后续需要加热再生药剂体积就减少了一半,所需能耗也就随之减少了。”
数据显示,采用相变吸收剂,对烟气中二氧化碳捕集率可达到90%,同时再生溶液量减少40%至45%,社会和经济效益显著。
另一家能源谷企业——国家电投集团中央研究院,也在低碳节能领域取得多项创新成果。该公司董事长、党委书记范霁红认为:“实现‘双碳’目标,必须依靠技术创新,实现节能和能源转型,尽量减少低效、无效的能源消耗。”
例如永磁变速技术,是利用磁场作用力代替传统机械齿轮的机械啮合力,从而进行传动。范霁红向记者介绍:“现在很多风力发电设备安置在偏远的地区,如果将带动叶片转动的机械齿轮,更换为永磁变速器,将不用再担心变速器磨损问题,可以极大降低设备日常维护成本。”
再比如天然气掺氢技术,其目的是为了解决氢的大规模、长距离、低成本输送与利用,并探索燃气领域的深度减碳。