日期:[2022年09月16日]
-- 智慧生活报 --
版次:[A9]
清华山西院：以创新助推高质量发展
自2015年7月29日成立以来，清华大学山西清洁能源研究院（简称“清华山西院”）聚焦煤炭清洁高效利用、可再生能源与储能、二氧化碳捕集封存利用三大领域，在先进燃烧技术、煤炭清洁高效转化技术、污染物控制与资源化技术、生物质能源利用技术、氢能与燃料电池技术、先进储能技术、智慧能源系统、高效低能耗二氧化碳捕集技术、二氧化碳转化与地质利用技术、生态修复与固碳技术、能源政策与能源战略等关键技术领域积极布局，全面开展科技创新、成果转化、智库建设、社会服务、人才培养及国际合作交流等工作，为山西省及国家战略性新兴产业的发展提供创新支撑。
培养引进人才 推进智库建设
据介绍，清华山西院先后与太原理工大学、中北大学等高校签订长期合作协议，在人才培养，尤其是高层次人才培养方面，开展深入合作。
清华山西院先后引入清洁供能与碳利用/封存研究中心、多功能催化剂研发中心、污染物控制与资源化技术研究中心、碳基原料清洁转化及利用中心、中温气体净化研究中心、燃烧技术与设备研发中心、生态修复与固碳中心、智慧能源系统研究中心、生物质清洁利用与建筑能源研究中心、锂电池材料与安全研究中心等10支高水平科研团队，以及分布式能源研究中心、工业互联网研究中心、光电半导体器件及系统联合研究中心、生态环保技术研究中心等4个企业联合中心。这14个中心的负责人及科研骨干均为业内优秀人才。
同时，清华山西院聘请中国工程院院士岳光溪、倪维斗、谢克昌教授，中国科学院院士金红光研究员、宣益民教授等专家指导该院的科研部署和战略发展。
清华山西院还先后参与制定15项与煤炭、钢铁、氢能等领域清洁能源利用相关的国家标准，抢抓技术主导权和标准定义的话语权，在转型发展的道路上深度展示科研实力和创新能力。申请国内外专利170项，获授权专利78项，获软件著作权9项；获得国家级、省部级、行业协会和国际奖项40余项；承担各类项目49项，形成高水平科研成果14项。“清华山西院以高端规划咨询为统领，推进智库建设，清华山西院战略咨询委员会集合了不少能源领域院士、高级专家，在接下来布局中，可以发挥战略规划、发展路径等方面的指导作用，助力山西企业转型升级、创新发展。”清华山西院科技创新部副部长赵静表示。
坚持共建共享 促进联动发展
赵静介绍，清华山西院与各市区县签署战略合作协议；与太原理工大学、中北大学等高校、院所签订合作协议，共同致力于新技术、新模式、新应用的研究开发；与本省行业骨干企业共建联合研究中心，为解决工业经济高质量发展中的关键技术难题形成长期合作，精准对接企业需求。打造成果转化与科技创新生态系统，与东南沿海科技企业加强合作，联动发展，推动清华山西院技术走向产业化。例如，研发的高效柔性晶硅太阳能电池核心技术引起国内同行高度关注；与江苏、浙江多家企业签订了技术服务合同；与苏州纽迈分析仪器股份有限公司联合成立“多孔介质低场核磁共振分析联合研究中心”；作为国家实验室一体化组织构架中重要的“网络”组成，参加怀柔实验室山西基地建设等举措是积极向外打开，参与到更大的平台和机遇中，促进联动发展。
清华山西院与古交市、原平市、汾阳市、杏花村经济技术开发区、壶关县等地方政府分别签署了科技战略合作协议，以山西省能源产业的发展战略和实际需求为导向，为高端装备制造业和工业经济高质量发展带来新思路，激发新活力。
与此同时，清华山西院与山西综改示范区签署成立海外、省外协同创新中心合作协议，围绕山西产业结构，瞄准新一轮科技协同创新革命，成立了可再生能源协同创新中心，打造支撑可再生能源科学发展的管理、技术、服务和价值创造平台，为山西省科技、经济的高质量发展赋能。还发起并牵头成立山西省工业互联网协会，以“互联网+”和“5G+”技术推动和引导工业、制造业转型升级，为推动山西工业互联网的发展和产业数智化转型注入新活力、蹚出新路径，为打造山西制造强省和网络强省提供创新动力。
据了解，清华山西院目前已建成6个综合实验室和14个专业实验室，建立了专业的分析检测中心，累计投入设备费5163.47万元，购置仪器设备330套，其中，50万元以上大型仪器设备20套，并建立了专业的数值计算中心。联合申请并共建“煤气化技术与装备国家地方联合工程研究中心”“山西省煤气化技术及装备工程研究中心”和“低碳建筑体系及绿色建材技术山西省重点实验室”。
此外，清华山西院还积极利用所取得的科研成果，孵化创新型科技企业。利用基于增材制造的气化炉喷嘴制造技术，在山西成立实体企业众志清创（山西）增材制造科技有限责任公司，解决了苛刻条件下工业关键零部件的长寿命运行问题；利用高效脱硫剂制备技术，在山西成立实体企业启迪义先（山西）能源环保科技有限公司，通过新型脱硫剂的规模化工业生产，显著降低燃煤、焦化等企业的污染排放控制成本。
共同合作研发 原创成果涌现
近年来，清华山西院以“晋华炉”系列技术、新一代循环流化床技术、跨临界二氧化碳热泵技术等为代表的重大原创性成果逐步涌现。
清华山西院与潞安化工机械（集团）有限公司合作研发的“晋华炉”系列技术成功实现产业化应用，并 获 2021年中国专利金奖、2020年中国发明协会发明创业成果一等奖、2019年日内瓦国际发明金奖、2018年煤炭工业协会科技进步特等奖、2017年度氮肥工业协会技术进步特等奖等。该技术对山西省煤化工产业升级和发展煤制天然气、煤制油、煤制烯烃、煤制乙二醇等新型煤化工产业具有重要意义。目前“晋华炉3.0”系列产品已成功售出40余套，并远销海外，近三年全球市场占有率达到70%，企业实现产值超过20亿元。
清华山西院与太原锅炉集团有限公司持续开展已延续20多年的产学研合作，共同开发了第三代超低排放循环流化床锅炉技术，使得锅炉出口烟气中污染物含量达到国家最严格的超低排放标准，引领中、小容量循环流化床燃烧技术的升级换代，企业每年新增产值超过10亿元。
清华山西院还完成了吸附机理研究、多尺度模型开发、反应器和过程设计、系统工艺优化、工业现场小试与中试，在山西稷山实现了从“煤气化”到“净化分离制氢”再到“燃料电池发电”的全系统2500小时示范运行。该H2/CO2
高效分离净化技术获中国发明协会2020 年度发明创新金奖，入选山西省2020
年度《重点行业百项关键共性技术导向目录》。
清华山西院研发的跨临界二氧化碳热泵技术正在西北油田石油工程技术研究院进行成果应用和转化，可实现油气生产和集输零排放，在北方地区清洁供热、矿井送风、油田输运等领域有巨大推广价值。清华山西院积极开展新一代太阳能技术、高效安全空气源热泵技术、浅层及中深层地热技术、清洁高效生物质燃烧技术、储能技术在建筑供能领域的应用，已在山西综改示范区潇河新城开展综合能源系统技术示范，并参与长治市、河津市的低碳建筑供能规划和特色光伏小镇建设。
清华山西院开发了基于担载型原理与钙基原料活性提升的高效钙基脱硫剂，并完成了煤电、工业锅炉、焦化等行业多个企业工业应用及成果落地转化，目前已初步形成行业与区域影响。
清华山西院开发的新型铁基硫酸盐SCR脱硝催化剂已成功应用于风神轮胎（太原）有限公司和潍柴动力集团，并将在供暖、石化、钢铁等非电行业进行更广泛的推广应用。“在发展过程中，清华山西院布局的思路之一是省内省外产学研协同发展，不仅服务省内企业，更要走出去，在技术主导权和能源领域发展先进性上打造山西名片。”赵静表示。记者 张翔宇 文/摄
培养引进人才 推进智库建设
据介绍，清华山西院先后与太原理工大学、中北大学等高校签订长期合作协议，在人才培养，尤其是高层次人才培养方面，开展深入合作。
清华山西院先后引入清洁供能与碳利用/封存研究中心、多功能催化剂研发中心、污染物控制与资源化技术研究中心、碳基原料清洁转化及利用中心、中温气体净化研究中心、燃烧技术与设备研发中心、生态修复与固碳中心、智慧能源系统研究中心、生物质清洁利用与建筑能源研究中心、锂电池材料与安全研究中心等10支高水平科研团队，以及分布式能源研究中心、工业互联网研究中心、光电半导体器件及系统联合研究中心、生态环保技术研究中心等4个企业联合中心。这14个中心的负责人及科研骨干均为业内优秀人才。
同时，清华山西院聘请中国工程院院士岳光溪、倪维斗、谢克昌教授，中国科学院院士金红光研究员、宣益民教授等专家指导该院的科研部署和战略发展。
清华山西院还先后参与制定15项与煤炭、钢铁、氢能等领域清洁能源利用相关的国家标准，抢抓技术主导权和标准定义的话语权，在转型发展的道路上深度展示科研实力和创新能力。申请国内外专利170项，获授权专利78项，获软件著作权9项；获得国家级、省部级、行业协会和国际奖项40余项；承担各类项目49项，形成高水平科研成果14项。“清华山西院以高端规划咨询为统领，推进智库建设，清华山西院战略咨询委员会集合了不少能源领域院士、高级专家，在接下来布局中，可以发挥战略规划、发展路径等方面的指导作用，助力山西企业转型升级、创新发展。”清华山西院科技创新部副部长赵静表示。
坚持共建共享 促进联动发展
赵静介绍，清华山西院与各市区县签署战略合作协议；与太原理工大学、中北大学等高校、院所签订合作协议，共同致力于新技术、新模式、新应用的研究开发；与本省行业骨干企业共建联合研究中心，为解决工业经济高质量发展中的关键技术难题形成长期合作，精准对接企业需求。打造成果转化与科技创新生态系统，与东南沿海科技企业加强合作，联动发展，推动清华山西院技术走向产业化。例如，研发的高效柔性晶硅太阳能电池核心技术引起国内同行高度关注；与江苏、浙江多家企业签订了技术服务合同；与苏州纽迈分析仪器股份有限公司联合成立“多孔介质低场核磁共振分析联合研究中心”；作为国家实验室一体化组织构架中重要的“网络”组成，参加怀柔实验室山西基地建设等举措是积极向外打开，参与到更大的平台和机遇中，促进联动发展。
清华山西院与古交市、原平市、汾阳市、杏花村经济技术开发区、壶关县等地方政府分别签署了科技战略合作协议，以山西省能源产业的发展战略和实际需求为导向，为高端装备制造业和工业经济高质量发展带来新思路，激发新活力。
与此同时，清华山西院与山西综改示范区签署成立海外、省外协同创新中心合作协议，围绕山西产业结构，瞄准新一轮科技协同创新革命，成立了可再生能源协同创新中心，打造支撑可再生能源科学发展的管理、技术、服务和价值创造平台，为山西省科技、经济的高质量发展赋能。还发起并牵头成立山西省工业互联网协会，以“互联网+”和“5G+”技术推动和引导工业、制造业转型升级，为推动山西工业互联网的发展和产业数智化转型注入新活力、蹚出新路径，为打造山西制造强省和网络强省提供创新动力。
据了解，清华山西院目前已建成6个综合实验室和14个专业实验室，建立了专业的分析检测中心，累计投入设备费5163.47万元，购置仪器设备330套，其中，50万元以上大型仪器设备20套，并建立了专业的数值计算中心。联合申请并共建“煤气化技术与装备国家地方联合工程研究中心”“山西省煤气化技术及装备工程研究中心”和“低碳建筑体系及绿色建材技术山西省重点实验室”。
此外，清华山西院还积极利用所取得的科研成果，孵化创新型科技企业。利用基于增材制造的气化炉喷嘴制造技术，在山西成立实体企业众志清创（山西）增材制造科技有限责任公司，解决了苛刻条件下工业关键零部件的长寿命运行问题；利用高效脱硫剂制备技术，在山西成立实体企业启迪义先（山西）能源环保科技有限公司，通过新型脱硫剂的规模化工业生产，显著降低燃煤、焦化等企业的污染排放控制成本。
共同合作研发 原创成果涌现
近年来，清华山西院以“晋华炉”系列技术、新一代循环流化床技术、跨临界二氧化碳热泵技术等为代表的重大原创性成果逐步涌现。
清华山西院与潞安化工机械（集团）有限公司合作研发的“晋华炉”系列技术成功实现产业化应用，并 获 2021年中国专利金奖、2020年中国发明协会发明创业成果一等奖、2019年日内瓦国际发明金奖、2018年煤炭工业协会科技进步特等奖、2017年度氮肥工业协会技术进步特等奖等。该技术对山西省煤化工产业升级和发展煤制天然气、煤制油、煤制烯烃、煤制乙二醇等新型煤化工产业具有重要意义。目前“晋华炉3.0”系列产品已成功售出40余套，并远销海外，近三年全球市场占有率达到70%，企业实现产值超过20亿元。
清华山西院与太原锅炉集团有限公司持续开展已延续20多年的产学研合作，共同开发了第三代超低排放循环流化床锅炉技术，使得锅炉出口烟气中污染物含量达到国家最严格的超低排放标准，引领中、小容量循环流化床燃烧技术的升级换代，企业每年新增产值超过10亿元。
清华山西院还完成了吸附机理研究、多尺度模型开发、反应器和过程设计、系统工艺优化、工业现场小试与中试，在山西稷山实现了从“煤气化”到“净化分离制氢”再到“燃料电池发电”的全系统2500小时示范运行。该H2/CO2
高效分离净化技术获中国发明协会2020 年度发明创新金奖，入选山西省2020
年度《重点行业百项关键共性技术导向目录》。
清华山西院研发的跨临界二氧化碳热泵技术正在西北油田石油工程技术研究院进行成果应用和转化，可实现油气生产和集输零排放，在北方地区清洁供热、矿井送风、油田输运等领域有巨大推广价值。清华山西院积极开展新一代太阳能技术、高效安全空气源热泵技术、浅层及中深层地热技术、清洁高效生物质燃烧技术、储能技术在建筑供能领域的应用，已在山西综改示范区潇河新城开展综合能源系统技术示范，并参与长治市、河津市的低碳建筑供能规划和特色光伏小镇建设。
清华山西院开发了基于担载型原理与钙基原料活性提升的高效钙基脱硫剂，并完成了煤电、工业锅炉、焦化等行业多个企业工业应用及成果落地转化，目前已初步形成行业与区域影响。
清华山西院开发的新型铁基硫酸盐SCR脱硝催化剂已成功应用于风神轮胎（太原）有限公司和潍柴动力集团，并将在供暖、石化、钢铁等非电行业进行更广泛的推广应用。“在发展过程中，清华山西院布局的思路之一是省内省外产学研协同发展，不仅服务省内企业，更要走出去，在技术主导权和能源领域发展先进性上打造山西名片。”赵静表示。记者 张翔宇 文/摄
