記者日前走訪北京未來科技城發(fā)現(xiàn)，在這座能源技術創(chuàng)新的新興基地，煤改氣技術、二氧化碳捕集核心技術、質子交換膜燃料電池等一批“炫科技”正從實驗室走向商業(yè)應用，助推中國清潔能源利用實現(xiàn)重大技術革新。在煤炭不再是能源、石油也終歸被替代的未來，我們定會享受著更加清潔的能源優(yōu)雅地生活著。

煤炭，將不再傻大黑粗

在北京低碳清潔能源研究所所長衛(wèi)昶的理念里，煤炭的意義遠不止于用作燃料，更是一種重要的工業(yè)原料，可以“制成有高附加值和競爭力的材料”。為此，他的團隊做了許多相關研發(fā)工作。

低碳所的大廳里，有點突兀地擺著兩艘皮劃艇，很讓人好奇。“這兩艘小船是用煤作為原料生產出具有特殊性能的交聯(lián)聚乙烯做成的。”衛(wèi)昶介紹，這款新型煤基功能材料制成的產品在同等強度下，重量比普通同類產品輕30%左右，而且剛韌平衡性更強，更耐沖擊。

在衛(wèi)昶和他的團隊看來，煤是可以被無限“玩壞”的。“比如粉煤灰，是需要處理的固廢，從中提取做高分子的填料，用于建材；對于液化殘渣，目前被定義為危廢，處理成本很高，但從中可提取碳纖維、導熱材料等。”

煤氣化是清潔使用煤炭的重要渠道，但我國煤種差異大，導致煤轉化成燃氣需要更高的技術，以前這些技術都被國外壟斷。華能清潔能源技術院院長許世森在華能集團啟動“綠色煤電”計劃，帶領研發(fā)團隊設計了我國首座、世界第六座IGCC電站，同時還研制出了我國第一套燃煤電廠和燃氣電廠CO2捕集裝置，使得我國在CO2捕集與處理技術方面達到國際先進水平。

許世森告訴記者，燃燒前二氧化碳捕集技術是他們的研究重點，即不進行煤燃燒，而是將煤氣化，在煤氣燃燒前將二氧化碳捕集出來。“與燃燒后的捕集相比，這種方法的成本要低得多。目前經過裝置捕集到的二氧化碳已達到食品級，可充入食品包裝袋中用于食品保鮮，以及作為原料生產出爽口的啤酒和碳酸飲料。”

新能源，科技助推活力升級

談到新能源，有一個繞不開的話題——光伏產業(yè)。截至2015年底，我國光伏發(fā)電累計裝機容量達到約4300萬千瓦，超過德國成為全球第一。根據國家能源局提供的規(guī)模發(fā)展指標，到2020年底，我國太陽能發(fā)電裝機容量有望達到1.6億千瓦，年發(fā)電量達到1700億千瓦時。

隨著光伏產業(yè)爆發(fā)式發(fā)展，如何并網消納又成為難題。數據顯示，2016年我國西北五省（區(qū)）棄光電量70.42億千瓦時，棄光率19.81%。2016年年底，國家發(fā)展改革委發(fā)布通知，適當降低光伏電站、陸上風電標桿上網電價。

利潤越來越低的光伏發(fā)電產業(yè)該何去何從？未來科技城的一家技術團隊將光伏發(fā)電與新能源汽車充電樁“揉在一起”，為這個難題的解決提供了一種可能。位于北京房山區(qū)佛子莊鄉(xiāng)的光伏充電站示范項目已于2016年7月投入運行。該項目將光伏發(fā)電系統(tǒng)和動力鋰電池梯次利用與新能源汽車充電站相結合，充分利用風景區(qū)優(yōu)質的光照資源，解決充電站電力供應問題；采用電動車廢舊動力電池梯次利用技術降低光/儲充電站的建設成本；通過微電網智能協(xié)調控制策略，實現(xiàn)雙向充放電智能切換、自發(fā)自用和余電上網，并利用峰谷電價差等措施降低充電站運營成本，從根本上解決了旅游景區(qū)新能源汽車充電問題，拓寬新能源汽車推廣范圍。

清能院綠色煤電部制氫與燃料電池研究所副所長張瑞云認為，緩解新能源發(fā)電的消納矛盾，關鍵在于鼓勵發(fā)展分布式電站，拓展“新能源+”綜合利用工程。他的團隊正在研發(fā)高溫熔融碳酸鹽燃料電池發(fā)電技術，為建立新型分布式清潔電站奠定基礎。此前，清能院已自主研發(fā)出了可作為通訊基站等場所的質子交換膜燃料電池備用電源系列產品，這款電池以氫為燃料，有望成為下一代新能源車主流動力裝置。

產業(yè)政策，須緊隨科技發(fā)展步伐

在科研人員看來，以燃料電池為動力的新能源汽車是國際上公認的終極交通能源解決方案。歐美日等國家的氫能及燃料電池產業(yè)處于商業(yè)化初期階段，我國的氫能及燃料電池產業(yè)也即將進入商業(yè)化階段。但目前制約這一產業(yè)發(fā)展的瓶頸則在于加氫站的推廣。

衛(wèi)昶介紹，目前我國的加氫站基礎設施缺乏，制約了產業(yè)發(fā)展。當前日本有商業(yè)化加氫站近90座，美國近60座，歐洲近80座，而我國當前建成的加氫站只有4座，且都是內部示范站。

令人振奮的是，預計近兩年內低碳所和清能院等科研機構將相繼開發(fā)出多項打破國外專利壟斷的技術體系，加快破除加氫站大規(guī)模推廣的技術壁壘。

技術壁壘之外，更重要的是相關產業(yè)政策的跟進。衛(wèi)昶說，歐美日等國家為了推動氫能及燃料電池汽車的發(fā)展，對氫氣在氫能及燃料電池中的應用相關安全規(guī)定進行了細化和區(qū)分。我國也迫切需要細化氫氣在氫能及燃料電池中應用的相關管理規(guī)定。不僅是技術規(guī)范，許世森認為，明朗的結構調整、財政投融、產業(yè)扶持等政策對氫能及燃料電池的發(fā)展極為重要。

產業(yè)政策和科技創(chuàng)新的相互作用不僅體現(xiàn)在氫能源的開發(fā)和利用領域。記者在未來科技城采訪時明顯感受到，煤清潔轉化利用、煤基功能材料、分布式能源、催化技術等新能源相關領域我國的科研能力正在闊步追趕甚至超越了國際水平，此時尤其要打破體制機制上的藩籬，打通科技成果市場轉化全流程，探索更加合理的成果轉化利益分配機制，促進科學技術更加快速全面地轉化為生產力。