上海航天能源、航天氫能、航天電源和上海交大氫科學中心在各自領域都擁有國內一流的研發能力,但如何發揮各自所長,提升科創策源能級,真正形成“核聚變”?在關鍵環節,“組織者”至關重要。從科研管理職能部門向“科研總部”轉型的上海科學院承擔起了這一角色,也交出了首張“成績單”。
由位于浦東的上海科學院牽頭抓總,跨領域、跨建制、跨行業組織實施的新疆多能互補綠氫儲用集成應用示范項目“沙漠一號”今年3月順利完成驗收,正式交付莎車縣商務和工業信息化局。應用于莎車縣阿熱勒鄉巴旦木產業園后,運行近5個月來,每天供電200余度,讓產業園區內的企業實現了“用電自由”。這也是上科院轉型后首個順利實施的系統化項目。
(資料圖片)
破解西北地區“棄電”難題
“電池標識從左往右轉,就表示在給儲能充電,從右往左就是儲能在給用戶放電。系統所有充放電的數據我們都能精確監控。”在位于浦東的上海科學院內,上海科學院技術研發中心副主任毛火華通過電腦,隨時觀測遠在千里之外的新疆多能互補綠氫儲用集成應用示范項目“沙漠一號”的運行情況。
新疆地區光照時間比較長,晝長夜短,當地建設了很多的光伏發電站,但是大規模的光伏發電存在間歇性和波動性的問題,會出現大量“棄電”。如何利用好這些“棄電”,避免資源浪費?“沙漠一號”給出了答案。
毛火華介紹,該項目主要包含光伏系統、儲能系統、制氫系統、儲氫系統、燃料電池系統、氣電聯控系統,目標就是把光伏產生的不穩定電通過儲能管理系統變成穩定的電供當地使用。
“在光伏發電處于峰期時,可以把多余的電用來電解水制氫,并進行固態儲氫,光伏發電處于谷期的時候,將儲備的氫能通過燃料電池轉換成電能。”在“沙漠一號”的實景沙盤前,毛火華指著兩個集裝箱向記者解釋道,一個集裝箱標注“電艙”,另一個則標注“氫艙”,這套模塊化的系統集成,形成了一座方便運輸的移動式電站。“這兩個集裝箱大概都在20尺左右,可以隨時移動、安裝,方便運用。”
莎車縣也給予了該項目高度的評價,“項目投入使用后,可以幫助園區企業實現穩定用電,通過示范應用,后續還可以助力新疆地區實現季節性電網負荷谷峰調節,大幅提升可再生能源的利用率。”莎車縣商務和工業信息化局表示。
據悉,目前,甘肅、云南等地區正在接洽“沙漠一號”的應用。
做足“加法”爭取“乘法”
“沙漠一號”是一個典型的集成應用項目。2022年初,在市科技工作黨委和市科委的大力支持下,上海科學院發揮抓總優勢,跨領域、跨建制、跨行業,組織上海航天能源、航天氫能、航天電源、上海交大氫科學中心等單位形成集成化科研團隊,具體推進實施“沙漠一號”項目。
“沙漠一號”的總部設在上海科學院新能源技術研究所——這是上海科學院借鑒弗朗霍夫等科研機構的模式,與上海航天能源有限公司共同建立的非獨立法人機構。新型研究所可以根據創新鏈的需求,遴選出專業團隊,建立“科研特區”,在人員管理、資金使用和成本核算上具有相對獨立性,讓團隊對成果的處置有優先相應比例的占用權,成為“科研事業部”。同時上海科學院對新型研究所給予品牌、資金、人才、政策、市場等方面的支持,做足“加法”,爭取“乘法”。
“這一項目涉及太陽能發電、備用鋰電儲能、電解水制氫、儲氫及燃料電池等多個領域,需要進行資源的整合、功能的聚合、系統的融合,既要開展新技術研發,又要在各種應用場景中進行概念驗證、工程化設計和試運行,項目難度極大。”毛火華介紹說,比如說PEM制氫的技術上,在上海可以實現,但在新疆極度低溫下就不行,就需要運用到航天的技術,“這個過程中,我們和航天領域的專家是緊密合作的。”
該項目幫助新疆等西北地區充分利用新能源技術實現穩定用電,也成為上科院轉型后首個順利實施的系統化項目。“本項目通過制氫、儲氫、燃料電池等技術集成的整合,拓展了氫能的利用領域,也為分布式新能源消納能力提升提供了新的解決方案。”毛火華說,“我們將從中總結可復制可推廣經驗,將項目成果應用于更多科研領域。”
關鍵核心技術的突破在于分解
“核聚變”原始創新能力
科研組織力是上海科創中心建設亟需著力鍛造的軟實力。近年來,上海不斷探索建立新型科研組織模式,優化運行機制,創新管理方式,提高科研效率,更好組織跨領域、跨層級、跨學科的協同攻關,精準破解事關前沿產業創新發展的重大基礎性、戰略性問題。
以“科研管理”為傳統職能的上海科學院正在探索一條全新的管理之路:增強科研組織力,打造新型“科研總部”。
“在我們的調研中發現,供需方的意愿都很旺盛,關鍵在于組織。”上海科學院黨委書記、院長秦文波說,實驗室技術在走向市場的過程中,需要組織者,從市場需求中凝練出創新點,對各類創新要素進行優化配置,按需組建科研聯合體,“上海科學院在新時代的轉型發展中,敏銳地抓到了這個關鍵點,我們通過跨專業、跨領域、跨建制,甚至跨部門的聚合產生‘核聚變’。首創了組織科研的科研組織這一定位,把供給側和需求側能夠串起來。”
如“沙漠一號”項目利用錢學森系統工程理論,踐行“兩線兩總”制,打造科研新范式。“兩線”指行政線和技術線,“兩總”指總指揮和總工程師。行政線由秦文波院長親自擔任總指揮,負責資源支持、進度監控和任務調度;技術線聘請了華東理工大學袁曉教授擔任總工程師,負責具體研發實施。有關分系統技術負責同志作為各模塊的主任工程師,成立了總師辦、總體部和項目辦,協同開展研發攻關。
把科技創新真正落到產業發展的項目,也帶動了青年科技人才勇于挑大梁、擔重任。“我們通過項目鍛煉帶出人才,‘沙漠一號’就培養了一支復合型人才隊伍。類似于‘沙漠一號’團隊上科院還組織了三四支,包括新能源、元宇宙等多個新興產業領域。”秦文波說。
作為年輕的科研人,參與“沙漠一號”的上海科學院技術研發中心項目主管裴奕欽說,從中獲得了寶貴的實戰經驗。“不是單純的只局限于一個項目,在和多個科研機構合作下,我們找到了技術攻關的突破點,后期通過‘沙漠一號’的成功經驗,可應用的場景還會不斷增加。”
科創策源已然成為構建未來經濟新增長極的強大引擎。以上海科學院所在的浦東為例,已經集聚了一批大科學裝置帶動源頭創新、而一批專注于前沿技術研發的企業也茁壯成長。隨著科研組織力的有效提升,越來越多的科學家、科技園區,乃至民營企業紛紛找上門來,探尋合作方向。要勇闖“無人區”、推動基礎研究高質量發展,凝練關鍵核心技術是前提。
“關鍵核心技術的突破關鍵在哪?在于技術如何分解,任務如何分配,資源如何調配,力量如何動員,一個關鍵技術分解成一個個的非關鍵技術,再組合起來就能加快成功。這是上海科學院未來發展的核心競爭力,也是要攀高峰的最重要一點。”秦文波表示。
(來源:浦東發布)
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