向未来，向世界，向国际一流发展——中国华能集团清洁能源技术研究院发展纪实

文/高妍 乔占卫

北京之北，昌平偏南，坐落着北京科技创新带的重要枢纽——未来科学城。

这里聚集着14家央企下属的近百家科研单位，是名副其实的人才聚集高地、创新活跃高地。中国华能集团清洁能源技术研究院（以下简称“清能院”），就是这片高地中的杰出代表。

这是一家清洁能源技术研发机构，由中国华能集团2010年4月创立，主要从事煤基清洁发电和转化、可再生能源发电、污染物及温室气体减排等领域的技术研发、技术转让、技术服务、关键设备研制和工程实施。

“研究开发清洁能源高精尖技术，为国争光，引领行业技术进步，提升集团公司核心竞争力，为集团公司实现科技引领、创建具有全球竞争力的世界一流企业提供技术支撑。”这是创立之初华能集团对清能院的定位。9年来，清能院一直在朝着这一目标努力。

9年来，他们一手稳基础，攻坚煤基清洁能源先进技术，解决现实生产问题；一手抓前沿，发力可再生能源发电技术，部署前沿科技。前者承载当下，后者求索未来。

实验室

脚踏实地，攻克煤基发电瓶颈

2012年11月6日19时56分，这个时间点至今清晰印刻在任永强的脑海中。

这一刻，国家清洁煤发电重大示范工程——我国首座整体煤气化联合循环（IGCC）电站在天津顺利通过了96小时试运行安全测试。

这是我国第一座自主研发、设计、制造、建设和运营的IGCC电站，采用了华能具有自主知识产权的2000t/d级两段式干煤粉加压气化炉。它的成功运行，实现了我国IGCC零的突破，标志着我国成为与美、德、日并列掌握了这一绿色煤电技术的国家。

“从1994年到2012年，几代人一起坚持了18年，才完成了这个国内第1套、世界第4套IGCC。当时很多人都热泪盈眶，困难太多，不确定因素太多。”回忆起那一刻，现担任华能清洁能源研究院绿色煤电部主任的任永强仍难掩激动。

IGCC是将煤经过气化和净化后，转化成清洁气体燃料驱动燃气轮机发电，再使燃气发电与蒸汽发电联合起来。它发电效率高、污染物达到近零排放、CO2捕集成本低，是目前国际上被验证的、能够工业化的最洁净的高效燃煤发电技术，代表了国际清洁煤发电技术的发展方向。在煤炭仍占据能源结构重要地位的中国，发展IGCC技术对煤基发电的根本变革、保障国家能源安全和可持续发展具有重要的战略意义。

最被看好，却也最难做到。IGCC电站技术远较常规电站复杂，工艺流程长，技术难度高，国内没有任何成熟经验，国外项目也仅处于示范阶段……华能清能院的团队只能自立自强，自主研发。

1994年IGCC可行性研究被列入国家“八五”攻关计划；

1996年IGCC关键技术研究被列入国家“九五”攻关计划；

2001年IGCC系统设计与仿真和干煤粉加压气化技术被列入国家“十五”863计划；

2004年华能启动绿色煤电计划；

2006年IGCC系统动态特性与2000吨/天级干煤粉加压气化技术被列入国家“十一五”863计划；

2008年5月IGCC示范工程初步设计审查通过；

2009年5月国家发改委核准IGCC示范电站，7月正式开工；

之后的一年半，余热锅炉吊装、气化炉吊装、DCS系统受电、余热锅炉水压试验成功、气化炉和汽水系统水压试验成功、燃气轮机燃油工况点火启动……至2011年底，工程进入调式阶段；

中国华能清能院实验楼

2012年4月气化装置首次投料点火成功，9月工艺流程全线贯通，11月6日试运行安全测试完成……作为IGCC国家项目的负责人和IGCC示范工程的总工程师，许世森说起技术研究和示范项目推进的每一个重要节点都如数家珍。现任华能清能院董事长的许世森全程参与和领导了IGCC关键技术研究和示范工程系统设计。

18年辗转磋磨、艰苦攻关，许世森带领团队突破了气化、空分、脱硫、合成气净化、燃气-蒸汽联合循环发电等主系统中的一系列关键技术，克服了工艺流程长、控制点数多、施工难度大等困难，最终通过将净化燃煤的气化技术和高效的联合循环发电技术相结合，实现了对煤炭的“吃干榨尽”。投产至今，IGCC电站已累计向社会提供超过56亿千瓦时的绿色电能。IGCC整体技术获国家科技进步奖，干煤粉加压气化技术获中国专利奖。

天津IGCC电站的成功，是清能院在煤基清洁发电领域的一次重要突破，而9年来，类似的突破还有很多——

开发了60 0MW超临界循环流化床（CFB）锅炉换热床技术，获得国家科技进步一等奖。

工作人员在做实验

在国际上首次开发出CF B锅炉选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术，并得到广泛应用。

研制出我国首台700℃先进超超临界发电关键部件验证试验平台，通过中国电机工程学会鉴定，达到国际先进水平，已累计运行超过20000小时。

研制出国际首套10万吨/年燃烧前和燃烧后CO2捕集装置，燃烧前装置已在IGCC投运，年可捕集CO26-10万吨。

研制出我国首套全流量烟气汞污染控制系统，达到国际先进水平。

…………

这些成果的取得和转化应用，不仅为华能集团的高质量发展提供了服务和支撑，同时也引领了电力行业技术进步。

仰望星空，布局战略前沿技术

9年来，清能院在新能源领域的布局已经覆盖了光伏、光热、风电、储能、海洋能、地热等多个方面，并已取得了多项国内首创的研究成果。

我国首台1.5MWth线聚光直接蒸汽式太阳能热发电装置，就是新能源新技术研究部主任郑建涛带领团队交出的新能源技术答卷之一。

郑建涛带领团队迈过了前期研发、样机研制、单元性能测试等“门槛”，终于在2012年4月迎来装置在华能南山电厂开工建设。

同年10月16日，装置投入试运行。该项目的太阳能集热系统功率达到1.5MWth，采用高聚光比的线聚光技术，是国内首次利用太阳能产生超过400℃过热蒸汽的装置，与华能南山电厂的联合循环发电系统组成了我国第一个太阳能光热与天然气发电的混合式发电系统。

“项目投产之后，团队还在不断进行后续研发，提高参数，提升效率，降低成本。”郑建涛介绍，为了更好地发挥这个装置的作用，团队又研发出了适合太阳能热发电的导热油储热和熔盐储热系统与之配合，不仅使装置可不受多云阴天等天气变化影响稳定运行，更提高了机组的利用小时数，进一步降低了太阳能热发电的度电成本。

现在，相关研究工作仍在继续，更高效率、更低成本、更可靠运行，是他们的永恒追求。

除了光热发电，清能院多年来还在光伏、风电、储能等方面积累了多项核心技术。其实从头来看，清能院所坚守的无非是“服务生产实践、服务行业所需、服务未来发展”这一朴素理念。

于是，我们欣喜的看到智能集群式光伏发电技术的成功，它能够有效提升现有光伏发电效率和运维水平；看到国内首个3.5MWh直流侧光伏储能系统研制成功并示范应用；看到他们开发出效率达到21.9%的钙钛矿型光伏电池，跻身国际第一研发梯队；看到我国首台10kW熔融碳酸盐燃料电池堆的出现，它可直接将化学能转化为电能，为未来提供了一种新的能源转换发电方式；看到他们开发出风电场微观选址、风电场优化设计、在役风电机组提质增效技术……

这些或前沿或战略性的创新技术，都是在为我国能源结构调整提供可供参考的路径，为未来绿色能源革命奠下基石。

而这，正是清能院开展新能源技术研究的初衷与使命。曾经，他们这样规划，如今，他们这样践行。

近期，华能新能源技术中心成立，与清能院实行“两块牌子，一个机构”管理，旨在为集团公司新能源产业的高质量发展提供技术支撑。不难看出，新能源技术研究在清能院的分量在逐步加重。

风雨十年，创新与坚守

大家都知道，许世森是技术出身。

在受命担任清能院院长之前，他担任西安热工研究院总工程师，长期从事清洁煤发电技术研究开发，为我国整体煤气化联合循环发电（IGCC）、干煤粉加压气化和煤电CO2捕集技术与装备的突破和发展做出了开创性贡献。

作为技术出身的管理者，许世森懂技术，也懂技术人员。

他懂得核心技术的重要性，“清能院的所有成绩，都来自于具有自主知识产权的核心技术，这是清能院持续健康发展的活力之源。”

而要保持这种活力，核心技术既要扎根现实，立足实际，又要跟上时代，甚至超越时代，因此才有了清能院煤基清洁能源与可再生能源两个拳头并进的发展路线。

清洁能源系统设计及集成实验室

他懂得人才的重要性，常说“人才是清能院持续健康发展的强大基石”，有人才有一切。而清能院的人才队伍也已在多年攻关中锤炼出来。

清洁煤高效利用技术部清洁煤发电技术研究所副所长钟犁，是跟随西安热工院改制最早进入清能院的一拨人。尽管他今年只有34岁，但在清能院，已是名副其实的“老人”。“我这十来年主要做两方面研究，一个是700℃超超临界燃煤发电技术研究，另一个是汞等重金属监测及控制技术研究。”这两项研究所取得成果的分量，都足以写进许世森院长的述职报告中。

周贤和闫姝都是“80后”，同在2013年加入清能院。

周贤是慕天津IGCC电站之名而来。几年锤炼，已经扛起了燃煤机组、IGCC与多联产系统的模拟、优化与设计工作，不断助力IGCC电站提质增效，成长为清洁能源系统设计优化技术部所长。

闫殊则看中华能集团的平台与实力，受优秀海内外人才感召而加盟，加入之后始终专注清洁能源系统的仿真优化及风电场精细化设计计算技术，已经取得了一系列创新性成果，现担任海上风电部新技术研究所所长。

依托清能院的平台与资源，几年耕耘，他们均已在各自领域有所建树，成长为独挡一面的新生力量。在清能院，年轻化是趋势，一线研发人员平均年龄只有33岁，高工及以上占50%，博士占41%，海外留学归国人员20人。

有许世森、王绍民、纪世东、徐越等老一辈的正确管理、果断决策，有高洪培、郜时旺、任永强、郑建涛等中坚力量的执着坚守、不懈不弃，有周贤、闫姝、钟犁等新生力量的锐意创新、积极拓展……这支梯队合理、朝气蓬勃、富有创新精神的团队，正给清能院带来持续向前的推动力、源源不断的创造力。

技术和人才是核心，但如果没有正确的制度保障，技术和人才也无法发挥其最大价值。许世森非常清楚这一点，因此他才会说：“‘六个坚持’是我们的宝贵财富，是我们的优势所在。”

哪“六个坚持”？除了坚持提高核心技术创新能力和坚持以人为本之外，他强调更应该坚持党的全面领导、坚持提高技术服务和科技成果转化的竞争能力、坚持不断改进富有特色的激励机制、坚持“创新创业，追求卓越”的企业文化。

正是因为有9年来的“六个坚持”，才有了如今的清能院。

9年来，清能院承担国家科技项目34项，获得科技成果50余项，其中47项获奖；获得了国家授权专利641项，其中发明专利20项；发表论文219篇，其中SCI和EI收录69篇；出版专著5部，制定标准11项……截至2018年底，清能院已累计成果推广产值21亿元、实现利润超过1.2亿元，资产总额也从成立之初的1亿元增加到4.75亿元。

9年来，清能院建成了“煤基清洁能源国家重点实验室”等4个国家级科研平台、“北京市CO2捕集与处理重点实验室”等3个省部级科研平台，以及13个重点实验室，形成了涵盖可再生能源、煤基清洁能源和能源新技术的研发体系，实验条件和测试分析手段达到国际先进水平。

9年来，清能院积极走出去，与加拿大碳捕集利用与封存技术知识国际中心、美国国家碳捕集中心、韩国电力研究院等多家国际知名能源企业和研究机构建立了长期合作关系，并实现了技术输出。仅2018年，清能院就接待国外知名大学、研发机构和公司交流团组15批次、60余人次，出国交流访问10人次。密集的国际合作与交流，正在不断提升清能院的国际影响力。

…………

“六个坚持”是清能院艰苦创业9年摸索出的重要启示，更是指引清能院未来发展的重要准则。

紧抓机遇，未来可期

“新时期、新起点，我们面临复杂、多变的形势，既有巨大的挑战，也蕴藏着巨大的机遇。”身处行业多年，许世森对整个行业所面临的形势有清晰地认识。

绿色、低碳、智能、高效、多元是国际能源发展的总体趋势，新材料、新工艺、互联网、大数据、云计算、人工智能与能源行业的结合正催生能源新技术发展。构建清洁、低碳、安全、高效的能源体系是国家能源发展的基本遵循，大力发展可再生能源、提高煤炭清洁高效利用的技术水平是能源技术发展的方向。

集团层面，正处于高质量转型发展关键时期，一直将科技创新摆在突出位置，对清能院开发能够引领新能源技术进步的核心技术、提高集团公司新能源产业核心竞争力的技术抱以极大期待。为集团公司新能源产业发展提供技术支撑，是清能院当前和今后一段时间的重大使命。

这些是挑战，更是机遇。抓住了，迈过去，便是下一轮更高质量发展的开启。

正如许世森所说：“形势逼人，挑战逼人，使命逼人”，而他们能做的，只有迎难而上、破浪出击。

“站在新起点，面对新形势，挑战与机遇并存，全院上下要认清形势、统一思想，抢抓机遇、破解难题，坚定信心、砥砺奋进，努力建设国际一流的清洁能源技术研发机构，为集团公司创建具有全球竞争力的世界一流企业贡献力量！”