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在中原大地书写“绿色传奇”

2014-12-25

创新科技 2014年11期
关键词:生物质能科学院生物质

文/本刊记者 张 瑞

在中原大地书写“绿色传奇”

文/本刊记者 张 瑞

编者按:中国可作为能源利用的生物质资源总量每年约4.6亿吨标准煤,目前已利用量约2200万吨标准煤,还有约4.4亿吨可作为能源利用。

而河南省是生物质能源原料大省,在生物质能源利用方面潜力十分巨大。作为专业的科研机构,在转制以后,河南省科学院能源研究所有限公司爆发了强大力量,在能源科技创新方面屡屡有新的突破。

2013年度国家科学技术奖励大会在北京举行。作为这场国家科技领域最高级别盛会的常客,河南省再获丰收,共荣获国家科技奖励15项,其中河南省科学院能源研究所有限公司雷廷宙等主持完成的“农业废弃物成型燃料清洁生产技术与整套设备”等11个项目荣获国家科技进步二等奖。

“农业废弃物成型燃料清洁生产技术与整套设备”项目是由河南省科学院能源研究所有限公司联合北京奥科瑞丰新能源股份有限公司、河南农业大学、大连理工大学等单位的数十名专家共同攻关,历经十余年潜心研究完成的。

先进技术使梦想变为现实

每到粮食收获季节随之而来的总是屡禁不止的秸秆焚烧现象。秸秆焚烧既污染了环境,又带来了安全隐患,已经成为公害。

河南省科学院能源研究所有限公司何晓峰研究员介绍,“农业废弃物成型燃料清洁生产技术与整套设备”项目专家首次系统地进行农业废弃物的干燥、粉碎、成型特性和机理的研究,建成了我国最大规模的农业废弃物成型燃料生产应用基地,有效解决了农业废弃物资源的收集、运输与储存问题。此项目的应用有效地改善了我国能源结构,减轻了大气环境污染,避免了农业废弃物随意焚烧带来的火灾和交通安全隐患。

何晓峰表示,此项目生产的商品化成型燃料,可作为固体燃料直接用于发电、工业锅炉、炊事采暖等用能设备替代煤炭燃烧利用,还可进一步转化为生物质燃气、液体燃料等能源产品,作为城市燃气和车用燃料使用,应用领域十分广泛。

“看,这就是被农民誉为让秸秆变成金的‘魔术师’!”在河南省科学院能源研究所有限公司位于汝州市的示范基地,一台台立式空调大小的机器孕育着河南省生物质能源重点实验室主任雷廷宙的美丽“中国梦”。

据雷廷宙介绍,此项研究拥有专利44件,其中发明专利5件。“正是在高水平的创新成果和专利支撑下,我们奠定了在生物质成型燃料领域的领先地位。”

“这种设备可广泛应用于生物质发电、工业锅炉、供暖锅炉、炊事炉等燃烧设备。以万吨级成型燃料生产基地为例,一年可赚50万至80万元,1万吨秸秆成型燃料可替代标煤约5000吨,减排二氧化碳1.2万多吨,减排二氧化硫100多吨。同时,建一个厂可为当地解决30人至50人的就业,每吨秸秆收购价为150元左右,万吨级基地可为当地农民增收150万元左右。这让秸秆完成了变废为宝的‘华丽转身’。”雷廷宙兴奋地向记者说。

据介绍,这项技术目前已在北京、河南、安徽、河北、湖北等省市建立成型燃料生产基地30多个,累计生产成型燃料180多万吨,完成销售收入10亿多元,利税近2亿元。共计替代标煤约95万吨,实现二氧化碳减排240万吨,二氧化硫减排1.9万吨,为当地农民新增收入近3亿元,新增就业人员收入2亿多元,取得了良好的经济效益和生态效益。

以研发来安身立命

研发是一个企业的灵魂。

公司成立至今,共承担省部级以上各类科研项目50多项。其中包括国家“863”主题项目、国家“863”计划、国家科技支撑计划项目、国家中小企业创新基金、世界银行赠款项目、国家重点推广计划项目以及国家“十五”科技攻关子课题等诸多国家级项目和河南省重大公益招标、河南省杰出人才创新基金、省重大、重点科技攻关等省级项目。

依靠强大的技术研发能力,河南省科学院能源研究所有限公司迅速崛起成为同行业的翘楚。目前,该公司从产品类别到生产规模,都稳居行业前列,“农业废弃物成型燃料清洁生产技术与整套设备”的市场占有率更是居全国第一。

在这背后,是其研发平台建设功不可没。公司是河南省生物质能源重点实验室、河南省秸秆能源化利用工程技术研究中心、河南省节能及燃气具产品质量监督检验中心、河南省能源研究会及河南省可再生能源学会的依托单位,还是中国可再生能源学会生物质能专业委员会和产业工作委员会副主任委员单位、中国生物质能技术开发中心副理事长单位和中国能源研究会理事单位。

而河南省科学院能源研究所有限公司的前身是河南省科学院能源研究所,成立于1978年,隶属于河南省科学院,于2005年9月2日转制,现有土地面积25387.4m2,国务院各类仪器设备共600多台套。

资金向这里倾斜,人才在这里聚集。

作为自主创新的有效载体,河南省科学院能源研究所有限公司有各类高级专业技术人员23人,其中,中原学者1人、国家百千万人才工程国家级人选1人、国家有突出贡献中青年专家1人、首届河南省杰出专业技术人才1人、享受国务院政府特殊津贴和省管优秀专家3人,省优秀青年科技专家2人,省跨世纪学术与技术带头人2人,博士生导师1人,硕士生导师4人。

2006年、2009年被河南省科技厅授予高新技术企业。

目前,公司的研发领域以新能源技术为核心,包括生物质能源、太阳能利用、化学清洗等相关学科领域。主要技术包括生物质成型燃料技术、生物质水解制取液体燃料技术、生物质高效燃烧技术、生物质气化发电技术、生物质直燃或混烧发电技术、生物质间接合成醇醚燃料技术、中央空调系统化学清洗及工业循环水处理技术、太阳能光热及光电技术、太阳能与建筑结合技术等相关领域。

各项技术研发成就斐然。

据不完全统计,公司获得国家级、省部级等各级科技成果奖30多项,多数技术已达到同期国内领先或国际先进水平,形成一大批具有自主知识产权的科研成果;在国内外各类学术刊物或有关学术会议上发表论文160多篇,其中核心期刊90多篇,被SCI收录11篇,被EI收录25篇;获有效国家专利40多项。

将绿色进行到底

早在我国生物质工程兴起之初,就有人测算,充分利用生活垃圾与有机废弃物,每年可产生1000亿立方米的生物天然气,相当于2010年全国天然气消费量;利用好每年约6.9亿吨的可收集秸秆资源量,亦可产生相当于6座三峡发电站的生物质电厂。

我国正处于工业化、城镇化高速发展期,然而快速的经济发展也带来了日益增大的能源缺口和严峻的环境问题。

2013年以来,我国北方多个城市频繁出现雾霾天气,严重的空气污染给我国“高污染、高能耗、高排放”的工业发展模式敲响了警钟。同时,随着国家能源政策的调整,“煤改气”工程不断实施,导致天然气需求量激增,供需缺口随之扩大。据测算,2015年至2017年,我国天然气消费量将达3000亿立方米,对外依存度将超过50%。

对此,生物质燃料技术领军人,中国科学院、中国工程院院士,原北京农业大学教授石元春表示,要减少污染物,特别是污染气体的排放,就必须改变以煤为主的能源结构,尽量减少煤炭、石油等化石能源的使用,降低对外依存度,大力发展国内可再生清洁能源刻不容缓。

事实上,生物质能源得到如此高的肯定并不是“空谈”,是有据可依的。据中国工程院可再生资源发展战略咨询报告显示,我国生物质能源的资源量十分丰富,且是一种有效利用各种有机废弃物的理想方式。

面对良好的发展机遇,河南省科学院能源研究所有限公司设立生物质能事业部,该部门是公司从事生物质能源技术研究及设备开发推广的部门,也是河南省生物质能源重点实验室的所在部门,该实验室是河南省唯一专门从事生物质能源研究的省级重点实验室,2003通过国家实验室认可委CNAS认证,2005年由河南省科技厅批准筹建,2009年顺利通过河南省科技厅的验收。实验室占地面积3000多平方米,其中实验面积2500多平方米,拥有固定资产原值近3000万元,拥有各类仪器设备300多台(套)。

目前,公司生物质能多样化利用已经取得较大进展,生物质发电、液体燃料、燃气、成型燃料等多种利用方式并举,技术不断进步,呈现出规模化发展的良好势头。

实验室在本研究领域内先后承担科研课题40余项,其中国家或省级重大科研项目17项,省院合作、院市合作、横向项目等10余项。完成科研成果鉴定30项,其中5项达到国际先进水平,23项达到国内领先水平;获成果奖励16项,其中国家科技进步二等奖1项,河南省科技进步一等奖1项、二等奖9项、三等1项,河南省科学院成果一等奖1项、二等奖3项,三等奖1项。

申请国家专利35项,其中发明专利19项,已授权3项,实用新型专利16项,全部授权。

在国内外学术期刊及学术会议上发表专业论文75篇,其中核心论文67篇,被SCI收录10篇,EI收录21篇。

先后开发设计出生物质高效利用设备及装置20多种,推广利用设备上千台套,为设备生产企业和生物质燃料生产企业完成销售收入数亿元。

中国的生物质能源技术创新市场推广道路是一个非凡的、动人的故事。在这条道路上,河南省科学院能源研究所有限公司可能会经历了更多的风雨坎坷。可是,开弓没有回头箭,在目前良好的形势下,我们相信,他们的未来会更加美好。

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