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在發(fā)電領(lǐng)域樹華電品牌———記生物質(zhì)發(fā)電成套設(shè)備國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室





  10月22日,在2014年中國(guó)國(guó)際電力電工展上,依托我校建設(shè)的“生物質(zhì)發(fā)電成套設(shè)備國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室”展出的“板式脫硝催化劑及相關(guān)技術(shù)”引起了業(yè)界的關(guān)注,這套國(guó)內(nèi)唯一具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成套板式脫硝技術(shù),不但打破了國(guó)外的技術(shù)封鎖,還使整個(gè)市場(chǎng)的產(chǎn)品價(jià)格下降三分之一,已經(jīng)獲得9項(xiàng)國(guó)內(nèi)發(fā)明專利、1項(xiàng)國(guó)際發(fā)明專利。使用過此催化劑的國(guó)電宣威發(fā)電有限責(zé)任公司在感謝信中說到:“板式脫硝催化劑的使用,保證了我公司脫硝改造工程的順利完成,且貴公司催化劑在脫硝效率以及使用質(zhì)量等方面均達(dá)到我公司脫硝工程設(shè)計(jì)要求”。人們?cè)诮豢诜Q贊的過程中也記住了兩個(gè)名字:“華北電力大學(xué)”和“生物質(zhì)發(fā)電成套設(shè)備國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室”。
  新世紀(jì)以來,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,我國(guó)能源需求快速增長(zhǎng),能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)三者之間的矛盾日益突出,加快可再生能源發(fā)展勢(shì)在必行。包括農(nóng)林廢棄物直接燃燒發(fā)電、農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電、沼氣發(fā)電等多種發(fā)電形式在內(nèi)的生物質(zhì)發(fā)電,是世界上僅次于風(fēng)力發(fā)電的可再生能源發(fā)電技術(shù)。1990年以來,歐美許多國(guó)家開始大力發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電,并具備比較成熟的技術(shù)。
  面對(duì)滾滾而來的全球可再生能源利用大潮,華北電力大學(xué)基于已有優(yōu)勢(shì)學(xué)科,結(jié)合國(guó)家能源電力發(fā)展戰(zhàn)略需求以及國(guó)際能源電力發(fā)展趨勢(shì),提出和構(gòu)建了“以傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科為基礎(chǔ),以新興能源學(xué)科為重點(diǎn),以文理學(xué)科為支撐”的“大電力”學(xué)科體系。
  在“電”字不變的前提下,大力發(fā)展可再生能源和新能源學(xué)科方向,建設(shè)一批包括環(huán)境、核電、水電、風(fēng)電、太陽能、生物質(zhì)能等在內(nèi)的學(xué)科生長(zhǎng)點(diǎn)。
  這一狀況,為學(xué)校在生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域進(jìn)行探索與實(shí)踐提供了契機(jī)。
  我國(guó)在生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域起步較晚。2003年《可再生能源法》的頒布,使國(guó)內(nèi)掀起了生物質(zhì)發(fā)電的熱潮。然而,當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)卻處于舉步維艱的境地,且不說生物質(zhì)發(fā)電具有比常規(guī)煤炭燃燒發(fā)電更高的技術(shù)難度,單是在生物質(zhì)鍋爐的設(shè)計(jì)制造層面,僅處于試驗(yàn)示范階段的國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè),由于沒有掌握核心技術(shù)而不得不依賴國(guó)外技術(shù)與進(jìn)口設(shè)備。缺乏具有中國(guó)創(chuàng)造的生物質(zhì)成套設(shè)備以及其技術(shù)成為制約我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電大規(guī)模發(fā)展的瓶頸。
  學(xué)校依托能源與動(dòng)力工程學(xué)院,設(shè)立了生物質(zhì)能研究中心,開始了生物質(zhì)能發(fā)電原理和工程的探索與研究。學(xué)校瞄準(zhǔn)世界生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域頂尖水平,加大在該領(lǐng)域的人才引進(jìn)。
  現(xiàn)任國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任的董長(zhǎng)青就是2004年被引進(jìn)到學(xué)校的。
  學(xué)校還先后從中國(guó)科技大學(xué)、清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等國(guó)內(nèi)外知名院校引進(jìn)了陸強(qiáng)、鄭宗明、趙瑩、覃吳、王孝強(qiáng)等一批在生物質(zhì)燃燒、熱解、生化轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域從事研究的年輕學(xué)者,使他們迅速成為國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室開展工作的研究支柱。
  這期間,研究中心開始參與到校外科研單位和企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。
  研究中心為解決航天動(dòng)力研究所提出的污染物治理難題,從機(jī)理到實(shí)驗(yàn)攻關(guān),成功解決了高濃度N?O的處理問題,這次合作,使研究中心和這家單位建立了長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系,并促使研究中心確立了 “企業(yè)技術(shù)難題,攻關(guān)只許成功不許失敗,必須對(duì)企業(yè)負(fù)責(zé)到底”的合作態(tài)度。
  2005年12月,國(guó)家發(fā)改委啟動(dòng)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè),把生物質(zhì)發(fā)電作為重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)予以扶持,以期在生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈條上突破一批共性關(guān)鍵難題,取得相關(guān)核心技術(shù)。
  面對(duì)國(guó)家的重大需求,學(xué)校積極整合自身在燃燒、熱解、氣化、測(cè)控、材料、發(fā)電動(dòng)力設(shè)備、生物質(zhì)收儲(chǔ)運(yùn)和前瞻性生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)等方面的優(yōu)勢(shì),力爭(zhēng)為我國(guó)生物質(zhì)成套設(shè)備產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)支撐和保障。2007年底,學(xué)校開始策劃申報(bào)“生物質(zhì)發(fā)電成套設(shè)備國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室”。2008年,學(xué)校成立籌備領(lǐng)導(dǎo)小組,開始組織力量籌備申報(bào)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,依托能源與動(dòng)力工程學(xué)院等相關(guān)優(yōu)勢(shì)單位及研究平臺(tái),整合校內(nèi)資源,聯(lián)合龍基電力集團(tuán)(現(xiàn)更名為國(guó)能集團(tuán))、國(guó)能生物質(zhì)發(fā)電集團(tuán)、濟(jì)南鍋爐集團(tuán)有限公司等設(shè)備生產(chǎn)商以及設(shè)備運(yùn)營(yíng)商,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),資源共享,共同申報(bào)“生物質(zhì)發(fā)電成套設(shè)備國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室”。
  學(xué)校根據(jù)自身實(shí)際,對(duì)實(shí)驗(yàn)室的研究定位、建設(shè)目標(biāo)、學(xué)術(shù)方向、建設(shè)內(nèi)涵進(jìn)行了反復(fù)、全面、深入的論證。學(xué)?;I備領(lǐng)導(dǎo)小組在整合學(xué)校資源、廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上,多次聽取包括黃其勵(lì)院士、清華大學(xué)熱能工程系原主任吳占松教授等在內(nèi)的專家學(xué)者、政府官員、企業(yè)總工的意見,虛心接受指導(dǎo)。校長(zhǎng)劉吉臻、副校長(zhǎng)楊勇平帶頭撰寫申請(qǐng)報(bào)告,時(shí)任科技處處長(zhǎng)胡三高、時(shí)任能源與動(dòng)力工程學(xué)院院長(zhǎng)徐鴻以及董長(zhǎng)青、李驚濤兩位年輕教師,按照學(xué)校總體思路和擬定的研究方向,認(rèn)真撰寫、反復(fù)修改、逐步完善了實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)報(bào)告,2008年5月,學(xué)校向國(guó)家發(fā)改委正式提交實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)報(bào)告,劉吉臻校長(zhǎng)帶領(lǐng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)參加了專家組的評(píng)審答辯。6月,發(fā)改委組織專家組到??疾旌笳J(rèn)為學(xué)校選擇了一條適合我國(guó)國(guó)情且具有發(fā)展前景的技術(shù)路線。
  經(jīng)過不懈努力,2009年2月,國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)學(xué)校建設(shè) “生物質(zhì)發(fā)電成套設(shè)備國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室”,由國(guó)能生物質(zhì)發(fā)電集團(tuán)有限公司、龍基電力集團(tuán)有限公司和濟(jì)南鍋爐集團(tuán)有限公司參與共建。2009年11月,華北電力大學(xué)首個(gè)國(guó)家級(jí)科研平臺(tái)正式被授牌。
  在傳統(tǒng)火力發(fā)電領(lǐng)域一直占據(jù)領(lǐng)先地位的華北電力大學(xué)現(xiàn)今在新能源領(lǐng)域取得了學(xué)校發(fā)展歷程上國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)零的突破,不可否認(rèn),這得益于學(xué)校長(zhǎng)期以來在能源電力領(lǐng)域具備完善的學(xué)科體系、先進(jìn)的研究平臺(tái)、雄厚的師資隊(duì)伍的沉淀與積累,更是學(xué)校在新形勢(shì)下,審時(shí)度勢(shì)、明確目標(biāo)、整合資源、全力以赴的回報(bào)與收獲?!吧镔|(zhì)發(fā)電成套設(shè)備國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室”的獲批建設(shè),使得學(xué)校一舉搶占了國(guó)家生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域的制高點(diǎn),借助這一嶄新平臺(tái),學(xué)校將開啟其在生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域乃至新能源發(fā)電領(lǐng)域的新里程。
  對(duì)實(shí)驗(yàn)室未來的發(fā)展,學(xué)校充滿了自信,也寄予著希望。劉吉臻校長(zhǎng)曾說到:“學(xué)校將全力辦好國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,為國(guó)家生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)提供人才、技術(shù)與智力支持,使實(shí)驗(yàn)室成為推動(dòng)我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)理論研究與工程實(shí)踐邁出新步伐的重要基地。同時(shí),作為學(xué)校首個(gè)國(guó)家級(jí)科研平臺(tái),學(xué)校也期望通過在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中體制機(jī)制的創(chuàng)新,為學(xué)校高端平臺(tái)的建設(shè)發(fā)展起到示范、引領(lǐng)作用;通過技術(shù)的發(fā)展、經(jīng)驗(yàn)的積累,為整個(gè)學(xué)校的學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究、人才培養(yǎng)起到積極的推動(dòng)作用,在帶動(dòng)學(xué)校相關(guān)學(xué)科、前沿學(xué)科的發(fā)展與進(jìn)步的過程中,推動(dòng)學(xué)校高水平大學(xué)的建設(shè)進(jìn)程。”
  學(xué)校異常重視與珍惜首個(gè)“國(guó)字頭”實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)機(jī)遇,將建設(shè)好國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室上升到事關(guān)整個(gè)學(xué)校學(xué)科建設(shè)、平臺(tái)建設(shè)、科學(xué)研究再上新臺(tái)階,事關(guān)學(xué)校高水平大學(xué)建設(shè)進(jìn)程的高度予以重視。
  如何從體制機(jī)制上保障實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的順利運(yùn)行、如何在管理體制上對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行考核測(cè)評(píng),是擺在學(xué)校面前的一道嶄新的課題。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況以及學(xué)校和企業(yè)長(zhǎng)年來積累的密切合作基礎(chǔ)這一優(yōu)勢(shì),學(xué)校探索、創(chuàng)新了一種開放式體制、即與社會(huì)力量有機(jī)整合共同管理、建設(shè)實(shí)驗(yàn)室的新體制。
  2009年6月,由劉吉臻校長(zhǎng)為理事長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)室理事會(huì)成立,理事會(huì)是實(shí)驗(yàn)室的決策機(jī)構(gòu),是對(duì)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃、科研、產(chǎn)業(yè)等重要事務(wù)進(jìn)行審議和指導(dǎo)的機(jī)構(gòu),其在增進(jìn)生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)與實(shí)驗(yàn)室加強(qiáng)聯(lián)系、增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室服務(wù)生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)能力等層面,發(fā)揮著重要作用。理事會(huì)的四家單位有著明確的分工:華北電力大學(xué)主要負(fù)責(zé)科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)、人才培養(yǎng)和產(chǎn)品研發(fā);國(guó)能生物質(zhì)發(fā)電集團(tuán)有限公司主要負(fù)責(zé)科研成果推廣、工程應(yīng)用示范;國(guó)能電力集團(tuán)有限公司和濟(jì)南鍋爐集團(tuán)有限公司負(fù)責(zé)生物質(zhì)鍋爐的制造與安裝調(diào)試。三方共同加速成果轉(zhuǎn)化,培育產(chǎn)業(yè)鏈條。并在此基礎(chǔ)上,積極申請(qǐng)國(guó)家前瞻性工程技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目,強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)技術(shù)持續(xù)供給,保障實(shí)驗(yàn)室持續(xù)發(fā)展。
  理事會(huì)的成立,從體制上打通了生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域從生產(chǎn)需求、技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造、成果推廣、工程示范等在內(nèi)的整條產(chǎn)業(yè)鏈,理事單位之間相互配合、取長(zhǎng)補(bǔ)短,使得實(shí)驗(yàn)室真正實(shí)現(xiàn)了研究成果從需求、到構(gòu)想、到研發(fā)、到應(yīng)用,再從實(shí)際應(yīng)用中尋找問題、完善研發(fā)的有機(jī)結(jié)合。
  理事會(huì)聘任專家組成技術(shù)委員會(huì),成立了以岑可法院士為主任和企業(yè)總工在內(nèi)的專業(yè)人員組成的技術(shù)委員會(huì),為實(shí)驗(yàn)室提供戰(zhàn)略規(guī)劃、研究方向等方面的咨詢和建議,負(fù)責(zé)審定實(shí)驗(yàn)室研究課題,評(píng)價(jià)研究成果等事務(wù);實(shí)驗(yàn)室實(shí)行理事會(huì)領(lǐng)導(dǎo)下的主任負(fù)責(zé)制,組建了以清華大學(xué)熱能工程系原主任吳占松教授為主任、由產(chǎn)學(xué)研單位共同參與的實(shí)驗(yàn)室管理團(tuán)隊(duì)。在理事會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)下,主任負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的日常運(yùn)營(yíng)管理。
  對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的管理體制,吳占松認(rèn)為,從實(shí)驗(yàn)室的申報(bào)過程以至理事會(huì)的建立,都可以說是成功打破了以往高校實(shí)驗(yàn)室一心搞研究、不聞窗外事的封閉局面,這也更符合實(shí)驗(yàn)室作為國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室的定位。產(chǎn)學(xué)研單位共同申報(bào)、共同管理,使得實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的周期得以延長(zhǎng)、發(fā)展的平臺(tái)得以擴(kuò)展、產(chǎn)出的成果得以應(yīng)用。
  事實(shí)證明,這一開放式的建設(shè)管理體制,為實(shí)驗(yàn)室更好進(jìn)入角色、融入到生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域,發(fā)揮了重要作用。2010年1月,根據(jù)國(guó)家發(fā)改委明確的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo),理事會(huì)進(jìn)行了專題研討,經(jīng)過充分討論,最后決定根據(jù)共建單位各自優(yōu)勢(shì)及側(cè)重研究方向,實(shí)驗(yàn)室下設(shè)設(shè)計(jì)與仿真實(shí)驗(yàn)室、能動(dòng)學(xué)院分室、控制與計(jì)算機(jī)學(xué)院分室、生物質(zhì)能發(fā)電與生態(tài)環(huán)境影響研究室和生物質(zhì)能政策法律研究室共5個(gè)分室。之后,又增添了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和成套設(shè)備集成與優(yōu)化研究室。2010年8月,在理事會(huì)的指導(dǎo)下,實(shí)驗(yàn)室確立了“邊建設(shè)、邊完善、邊研究”的原則,將實(shí)驗(yàn)室建設(shè)周期分為三個(gè)階段,制定了發(fā)展規(guī)劃,細(xì)化了實(shí)驗(yàn)室的階段性建設(shè)目標(biāo),進(jìn)一步明確了實(shí)驗(yàn)室的主要研究方向。
  國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室貫徹 “開放、流動(dòng)、聯(lián)合、競(jìng)爭(zhēng)”的開放運(yùn)行管理方針,與包括學(xué)校理事會(huì)成員單位在內(nèi)的能源電力企業(yè)在諸多層面開展了廣泛深入的合作,取得了顯著成效。
  2012年,在分析測(cè)試領(lǐng)域,實(shí)驗(yàn)室通過國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)的實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定,獲得國(guó)家級(jí)CMA資質(zhì)認(rèn)定計(jì)量認(rèn)證證書,能夠出具具有法律效力的檢測(cè)報(bào)告。使實(shí)驗(yàn)室既可以為自身的科研實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析測(cè)試,也可以對(duì)外承接其它研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)的測(cè)試樣本,為研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)提供完善、高標(biāo)準(zhǔn)的研究和開發(fā)環(huán)境。
  與國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相比,國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室在研究方向上主要側(cè)重實(shí)際工程的生產(chǎn)運(yùn)用。根據(jù)這一狀況,國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室與多家電廠合作開展示范工程,將實(shí)驗(yàn)室的最新研究成果直接應(yīng)用到企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中。同時(shí),國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室成立了北京華電光大環(huán)保技術(shù)有限公司(簡(jiǎn)稱華電光大),根據(jù)自愿原則,每位研究人員都是公司的投資者。公司的成立,擴(kuò)充了實(shí)驗(yàn)室的資金來源,研究課題更加貼近實(shí)際。通過公司,實(shí)驗(yàn)室可以及時(shí)了解產(chǎn)業(yè)的技術(shù)需求,縮短研發(fā)周期,為產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)支撐。
  盡管有著廣闊的發(fā)展前景,但國(guó)內(nèi)整個(gè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)起步晚、基礎(chǔ)薄弱,無論是國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)期間,還是其前身生物質(zhì)能研究中心運(yùn)行期間,研究人員的研究過程并非一帆風(fēng)順、研究成果也非順手拈來。
  來校后作生物質(zhì)氣化燃燒研究的董長(zhǎng)青坦言當(dāng)時(shí)壓力很大:“擔(dān)心自己拿不出科研成績(jī),沒法向?qū)W校交待”。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)在生物質(zhì)能領(lǐng)域敏銳的眼光、堅(jiān)定的信念,以及對(duì)研究人員的關(guān)心、信任、包容與支持,使包括董長(zhǎng)青在內(nèi)的所有研究人員增強(qiáng)了信心,為研究人員踏實(shí)工作吃下了放心丸。
  還是在生物質(zhì)能研究中心時(shí)期,時(shí)任動(dòng)力系主任的楊勇平十分看好研究中心的發(fā)展方向,在研究中心起步階段給予了大力的資金支持和智力支持,并推薦企業(yè)與之合作。在這種寬松優(yōu)惠的環(huán)境中,研究中心自己畫圖、買裝備設(shè)備、自己制造了第一臺(tái)氣化爐,通過這臺(tái)氣化爐的實(shí)驗(yàn),研究中心提出生物質(zhì)氣化混燃的概念,并將其逐步完善演變成“生物質(zhì)多功能可調(diào)振動(dòng)爐”。這臺(tái)可以對(duì)燃燒角度、燃燒功能、爐排進(jìn)行調(diào)整的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),能夠適應(yīng)不同企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中的個(gè)性化需求,實(shí)驗(yàn)室在為企業(yè)解決實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用問題的同時(shí),爭(zhēng)取了企業(yè)資金,順利拿到了各種項(xiàng)目,成為行業(yè)示范工程的同時(shí)帶動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)向混燃方向發(fā)展?!霸谧罾щy的時(shí)候,學(xué)校給你支持、給你時(shí)間,讓你慢慢來,包容你,關(guān)心你,這種氛圍讓我受益匪淺?!倍L(zhǎng)青說。
  研究中心通過自身設(shè)計(jì)、制作的設(shè)備,聯(lián)系、吸引企業(yè)與科研單位來做實(shí)驗(yàn),在逐步擴(kuò)大在此領(lǐng)域知名度的同時(shí),從服務(wù)實(shí)際應(yīng)用、引導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用做起,在給企業(yè)解決實(shí)際問題的過程中提煉科學(xué)問題,并以此為基礎(chǔ)申請(qǐng)承擔(dān)新的科研項(xiàng)目?!霸谧銎髽I(yè)項(xiàng)目的過程中產(chǎn)生新的idea,然后提煉出科學(xué)問題,通過科研項(xiàng)目驗(yàn)證這些idea,實(shí)現(xiàn)引領(lǐng)技術(shù)的發(fā)展?!鄙镔|(zhì)能研究中心逐步獨(dú)立承擔(dān)包括“863”、教育部重點(diǎn)項(xiàng)目、北京市自然基金等在內(nèi)的各類科研項(xiàng)目,這些都為實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究和技術(shù)研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
  學(xué)校依據(jù)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)目標(biāo),聯(lián)合國(guó)內(nèi)知名的制造和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)企業(yè),組織頂尖學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì),從人、財(cái)、物等各個(gè)方面給予大力支持。實(shí)驗(yàn)室獲批,適逢主樓投入使用,學(xué)校將主樓B座兩層建筑用房劃歸實(shí)驗(yàn)室建設(shè)使用。學(xué)校全方位的支持給予實(shí)驗(yàn)室發(fā)展基本的物質(zhì)條件,但在實(shí)驗(yàn)室在獲批建設(shè)初期,仍遇到各種困難。
  立項(xiàng)初期,科研經(jīng)費(fèi)從審批到劃轉(zhuǎn)有一個(gè)時(shí)間段,為了不讓實(shí)驗(yàn)室建設(shè)有空白期,在校領(lǐng)導(dǎo)的支持下,學(xué)校墊資幫助實(shí)驗(yàn)室開展建設(shè),吳占松回憶當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)室有幾次亟需用錢而經(jīng)費(fèi)沒有到位的情況,只要向?qū)W校提出申請(qǐng),每次都能在最短時(shí)間內(nèi)得到經(jīng)費(fèi)支持,“有求必應(yīng)”,吳占松這么說。
  人員短缺也是實(shí)驗(yàn)室面臨的首要問題,“當(dāng)時(shí)大家既要保證已有科研任務(wù)的順利進(jìn)展,又要參與實(shí)驗(yàn)室各種設(shè)備、物資的采購、調(diào)試與運(yùn)行。每個(gè)人都身兼數(shù)職,既是科研人員、又是物資采購員、資產(chǎn)管理員。貼發(fā)票、跑基建,每天都需要加班,但是大家每天都感到很充實(shí)、很興奮。學(xué)校已經(jīng)給實(shí)驗(yàn)室建設(shè)創(chuàng)造好了條件,劃撥了那么多房子給我們,我們的任務(wù)就是將這些房子充實(shí)起來,建設(shè)完善實(shí)驗(yàn)室。一想到實(shí)驗(yàn)室將在我們手里發(fā)展壯大起來,每個(gè)人都有無窮的動(dòng)力。”2009年從哈爾濱工業(yè)大學(xué)博士畢業(yè)加盟華北電力大學(xué)的趙瑩回憶說。
  實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與發(fā)展,人是至關(guān)重要的核心元素。個(gè)人自身發(fā)展的科學(xué)規(guī)劃、對(duì)實(shí)驗(yàn)室的歸屬感與責(zé)任感,個(gè)人發(fā)展與實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的有機(jī)融合,一直是實(shí)驗(yàn)室關(guān)注的重點(diǎn)。
  實(shí)驗(yàn)室對(duì)每一位新人進(jìn)行科研規(guī)劃和職場(chǎng)策劃,依據(jù)新人之前的研究方向和專業(yè)背景,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室科研的主攻領(lǐng)域,以及當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的總體趨勢(shì)與國(guó)家的政策路線,對(duì)新人在實(shí)驗(yàn)室的研究方向和研究領(lǐng)域提出建設(shè)性的意見。如果新人有自己感興趣而且是符合實(shí)驗(yàn)室發(fā)展需求的研究?jī)?nèi)容,實(shí)驗(yàn)室同樣給予全力支持。
  實(shí)驗(yàn)室每年都會(huì)設(shè)立開放課題,對(duì)新人的科研進(jìn)行資助,只要是從事與實(shí)驗(yàn)室目前的研究相關(guān),或者是有明確的前沿性、開拓性及重要學(xué)術(shù)意義的理論方法研究課題,都可以申請(qǐng)開放課題。實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)將按照“公平競(jìng)爭(zhēng)、擇優(yōu)支持”的原則進(jìn)行評(píng)審,入選的課題會(huì)在一到兩年的時(shí)間內(nèi)得到年度撥款支持,持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間的重大課題還可以分階段申請(qǐng)。這一措施有效緩解了新人科研經(jīng)費(fèi)相對(duì)緊張的局面,對(duì)于新人在不中斷自身科研工作的過程中逐漸適應(yīng)新局面、接受新任務(wù),起到了不可估量的作用。趙瑩最初就是通過開放課題作出了自己的第一個(gè)科研課題,并在此基礎(chǔ)上,先后獲得國(guó)家科技支撐項(xiàng)目、北京市青年英才項(xiàng)目、中央高校專項(xiàng)基金等多項(xiàng)縱向及橫向項(xiàng)目。
  廣闊的科研前景、良好的科研氛圍,成為實(shí)驗(yàn)室每位研究人員為之奮斗的力量源泉。“實(shí)驗(yàn)室里沒有閑人,每個(gè)人都能找到自己的位置,有自己的任務(wù)與責(zé)任。大家每天都很忙、很充實(shí)。”每位研究人員都清醒的認(rèn)識(shí)到:自身的發(fā)展是和實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展緊密聯(lián)系在一起的,以實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái)、以學(xué)校為支撐,每個(gè)人都能在發(fā)揮個(gè)人專長(zhǎng)的過程中實(shí)現(xiàn)自己的科研夢(mèng)想。
  為緩解人員短缺問題,實(shí)驗(yàn)室采取多種方式招聘研究人員,既設(shè)有專職研究人員崗位,也有兼職人員崗位,既有校內(nèi)研究人員,也有校外研究人員,逐步形成了一支結(jié)構(gòu)合理、富有創(chuàng)新能力的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。目前實(shí)驗(yàn)室有固定人員40余人,流動(dòng)人員50余人。為了讓大家有一個(gè)輕松自由的科研環(huán)境,華電光大公司成立的時(shí)候,根據(jù)自愿原則,每位研究人員都成為了公司的投資者并按期可以得到分紅?!肮镜某闪?,從另一層面講,解決了大家的生存問題,使得大家不必為生計(jì)擔(dān)憂,從而可以安心地開展工作?!边@支一半成員為80后、平均年齡只有36歲的研究團(tuán)隊(duì)在生物質(zhì)多聯(lián)產(chǎn)、清潔燃燒、垃圾綜合處理、污染物脫除、量子化學(xué)等方面具有鮮明的特色,在國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中、在生物質(zhì)能領(lǐng)域的研究中取得了一項(xiàng)項(xiàng)突破,并積極承擔(dān)了包括973、863、自然基金在內(nèi)的多項(xiàng)國(guó)家研究課題及企業(yè)委托課題。
  除常規(guī)任務(wù)外,實(shí)驗(yàn)室還擔(dān)負(fù)著研究生的培養(yǎng)任務(wù)。每一位新入學(xué)的研究生,由導(dǎo)師幫助其確定研究方向,也會(huì)和新入職的員工一樣,加入到一個(gè)科研團(tuán)隊(duì),在同其他人員的交流互動(dòng)、科研攻關(guān)中開展自己的研究生學(xué)習(xí)生活。為了爭(zhēng)取實(shí)驗(yàn)做到一次成功,不在無謂的地方犯錯(cuò)誤,每次做實(shí)驗(yàn)前,導(dǎo)師都會(huì)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行充分的準(zhǔn)備,剖析背景、查閱文獻(xiàn)、分析數(shù)據(jù)、籌劃布局、思索細(xì)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)、每種結(jié)果都事先進(jìn)行充分的考慮,必要時(shí)還要進(jìn)行討論論證。
  實(shí)驗(yàn)室研究生三年級(jí)的學(xué)生葉小寧是2013~2014年度全校十一名校長(zhǎng)獎(jiǎng)學(xué)金獲得者之一,兩年多的求學(xué),使他獲益匪淺?!皩?shí)驗(yàn)室老師會(huì)幫助你學(xué)會(huì)如何思考問題、如何提出問題、如何解決問題、如何將問題轉(zhuǎn)化為可以應(yīng)用于實(shí)踐的方法與模式。實(shí)驗(yàn)室對(duì)每個(gè)學(xué)生要求都很高,我們通常是早上8:30到實(shí)驗(yàn)室,晚上11點(diǎn)以后才離開,平均每天科研時(shí)間超過10個(gè)小時(shí),節(jié)假日與周末也都基本按照這個(gè)作息規(guī)律來要求自己?!背浞掷脤?shí)驗(yàn)室這一有利平臺(tái),讓學(xué)生加入科研團(tuán)隊(duì),使實(shí)驗(yàn)室越來越多的學(xué)生開始了從一名普通學(xué)生到真正的科研人員的蛻變,他們和老師一起參與研究課題的申報(bào)、科研論文的撰寫、發(fā)明專利的申請(qǐng)。目前,實(shí)驗(yàn)室共培養(yǎng)七十余名研究生,其中,在讀的三十三名研究生中,就有四名獲得了2014年度研究生國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金。
  “我們是高校的科研人員,但首先是一名教師,培養(yǎng)教育學(xué)生,是我們應(yīng)盡的責(zé)任。高質(zhì)量人才是實(shí)驗(yàn)室未來發(fā)展的基礎(chǔ),今天的學(xué)生,明天就有可能是實(shí)驗(yàn)室的主人。從這些層面講,人才培養(yǎng)同樣也是實(shí)驗(yàn)室重要的職責(zé)?!倍L(zhǎng)青說。
  國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),其技術(shù)路線特別是核心技術(shù)路線明確與否、是否符合實(shí)際,不僅關(guān)系到實(shí)驗(yàn)室自身能否在競(jìng)爭(zhēng)激勵(lì)的業(yè)界環(huán)境中異軍突起,更關(guān)系到在此領(lǐng)域我國(guó)能否快速縮小與先進(jìn)國(guó)家的差距、成功擺脫國(guó)外的技術(shù)壟斷與封鎖。自建設(shè)以來,國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室從國(guó)家層面出發(fā),圍繞突破制約生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸技術(shù),在多個(gè)領(lǐng)域明確技術(shù)路線,開展關(guān)鍵技術(shù)研究,目前,共有30余項(xiàng)研究成果得到了實(shí)際應(yīng)用,部分研究成果已成為國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),為解決國(guó)家在生物質(zhì)能源領(lǐng)域方面的重大需求提供了支持。
  在生物質(zhì)直燃發(fā)電和生物質(zhì)高效熱化學(xué)轉(zhuǎn)化領(lǐng)域,國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室明確了一條符合國(guó)情、方向準(zhǔn)確的技術(shù)路線,并取得顯著成績(jī)。
  與歐美同一品種生物質(zhì)資源大面積集中種植相比,我國(guó)生物質(zhì)資源多以農(nóng)林廢棄物為主,品種多樣且分布分散。 “雜糧”特性帶來了燃燒穩(wěn)定性差、能耗高、燃燒效率低、結(jié)焦等問題,如采用國(guó)外一種資源用一種鍋爐的方法,則會(huì)帶來巨大的成本問題。國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室人員通過對(duì)熱值、元素組成等生物質(zhì)特性進(jìn)行分析對(duì)比,結(jié)合我國(guó)生物質(zhì)資源 “雜糧”的獨(dú)有特性,創(chuàng)造性開展了 “生物質(zhì)直燃發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究及工程實(shí)踐”,其關(guān)鍵技術(shù)可將 “雜糧”直接送往鍋爐進(jìn)行燃燒,在突破以往燃燒缺陷的同時(shí),節(jié)約了成本,提高了燃燒效率,全面系統(tǒng)地解決了包括上料系統(tǒng)堵塞、結(jié)焦在內(nèi)的各種問題。
  同樣,在生物質(zhì)高效熱化學(xué)轉(zhuǎn)化的重要領(lǐng)域熱解氣化層面,國(guó)際傳統(tǒng)上傾向于采用旋轉(zhuǎn)錐快速熱解方式,這種熱源不固定的熱解氣化過程盡管已示范多年,但是由于存在密封性、危險(xiǎn)性等難以克制的缺陷而無法大規(guī)模推廣。通過技術(shù)路線判斷,國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室認(rèn)為傳統(tǒng)方式很難走向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,從 “用最簡(jiǎn)單實(shí)用的辦法解決最難的問題、能推廣應(yīng)用”的角度出發(fā),研究人員成功研發(fā)了固定熱源的 “雙床熱解氣化”這一技術(shù)路線。目前,此項(xiàng)技術(shù)正在進(jìn)行工程示范,該工程用熱解碳化的工藝將秸稈作成碳和化學(xué)品等成型燃料。該工程要將生活垃圾轉(zhuǎn)化成碳和成型燃料的發(fā)展目標(biāo)已獲得北京市重大科技成果轉(zhuǎn)化支持。
  “SCR板式脫硝催化劑及相關(guān)技術(shù)”,是國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室在污染物處理層面明確技術(shù)路線、堅(jiān)持自主創(chuàng)新、產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合的成果之一。與煤炭燃燒一樣,生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的氮氧化物是大氣污染物的主要來源。在我國(guó),早期脫硝催化劑配方與生產(chǎn)線均為購買歐美和日本技術(shù)。盡管一些環(huán)保企業(yè)通過引進(jìn)消化吸收的方式也發(fā)開了多種脫硝催化劑,但產(chǎn)品品質(zhì)良莠不齊。為成功擺脫國(guó)外同行的制約,國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室決心 “為榮譽(yù)而戰(zhàn)”,在瞄準(zhǔn)技術(shù)發(fā)展前沿并明確核心技術(shù)路線后,國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室自行研制功能化納米鈦白粉,并通過表面修飾與活性組分負(fù)載,掌握了板式SCR脫硝催化劑的關(guān)鍵制備技術(shù),打破了國(guó)外對(duì)板式SCR脫硝催化劑的技術(shù)封鎖。目前,產(chǎn)品已應(yīng)用于多家電廠。其中,云南國(guó)電宣威電廠應(yīng)用該技術(shù)的脫硝效率,遠(yuǎn)高于之前應(yīng)用的國(guó)外技術(shù)的脫硝效率;而之前采用國(guó)外產(chǎn)品的大唐集團(tuán)哈爾濱第一熱電廠,其脫硝效率一直徘徊在50%左右,在應(yīng)用 “SCR板式脫硝催化劑及相關(guān)技術(shù)”相關(guān)產(chǎn)品后,脫硝效率提升至80%以上。為了進(jìn)一步使技術(shù)推廣,實(shí)驗(yàn)室建成了年產(chǎn)量15000m3板式脫硝催化劑生產(chǎn)線,成為國(guó)內(nèi)唯一具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)。目前,此項(xiàng)技術(shù)已創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益5000萬元以上。產(chǎn)品榮獲第十五屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)銅獎(jiǎng),是該領(lǐng)域唯一獲此殊榮的技術(shù)。
  “板式脫硝催化劑及相關(guān)技術(shù)”只是“生物質(zhì)發(fā)電成套設(shè)備國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室”在生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域開展研究取得的一個(gè)典范。自2009年獲批建設(shè)以來,國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)在完成各功能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及設(shè)備驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)的同時(shí),承擔(dān)了大量的國(guó)家、省部級(jí)課題,取得了一批科研成果,構(gòu)建了新型產(chǎn)學(xué)研體系,實(shí)現(xiàn)了成果的快速轉(zhuǎn)化與推廣應(yīng)用。
  劉吉臻校長(zhǎng)評(píng)價(jià)說:“如果說五年前實(shí)驗(yàn)室的獲批是學(xué)校聯(lián)合企業(yè)在生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域搭建的一個(gè)美麗平臺(tái),那么五年后的實(shí)驗(yàn)室則是華電人用勤勞與智慧、汗水與拼搏,贏得了業(yè)界以及驗(yàn)收專家的一致好評(píng),并于2014年8月以優(yōu)異成績(jī)通過教育部專家組驗(yàn)收。生物質(zhì)發(fā)電成套設(shè)備國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室從零起步,經(jīng)過五年的建設(shè)和發(fā)展,呈現(xiàn)出生機(jī)勃勃的局面,恰如在一張白紙上畫出了一幅最美麗的圖案。”