馬潤民, 陳 智

(青海省生產力促進中心有限公司, 西寧 810000)

“科技援青”戰(zhàn)略是國家完善區(qū)域科技創(chuàng)新體系,推動區(qū)域和跨區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新的重要舉措,對于提升青海省創(chuàng)新能力和解決發(fā)展不平衡不充分問題具有重要意義?！笆濉睍r期,在科技部、青海省和各援青省份的積極推動下,科技援青全面啟動和實施,國家科技援青規(guī)劃首次發(fā)布,青海省著力將對口支援與科技援青工作有機結合,積極推進科技援青工作,科技合作內容日益豐富,科技合作活動更加頻繁,形成了科技援青的新局面[1]。

1 科技援青基本情況

2016—2021年,13個援青省份共有341家單位參與青海省科技計劃項目,其中參與的企業(yè)97家,參與的高校、科研院所244家,涉及項目415項,項目總經費為908 269萬元,如表1所示。

表1 2016—2021年青海省科技計劃項目援青單位

援青省份參與的青海省科技計劃項目覆蓋了生態(tài)環(huán)保、鹽湖化工、新能源、新材料、生物醫(yī)藥、高原農牧業(yè)、文旅融合等特色資源領域,為推動青海省特色優(yōu)勢產業(yè)發(fā)展,加快“四地”建設起到了支撐和引領作用。

廣東參與青海省科技計劃項目的單位有廣州市華南自然科學技術研究院、深圳大學、珠海經濟特區(qū)海泰生物制藥有限公司等21家,涉及生物醫(yī)藥、新能源、鹽湖化工、生態(tài)環(huán)保5個領域29個項目。其中清潔能源領域廣東省參與6個項目(表2),項目總經費達到3.26億元,均為青海省清潔能源領域關鍵技術,在青海省打造國家清潔能源產業(yè)高地、構建綠色低碳循環(huán)發(fā)展經濟體系方面做出了重大貢獻。

表2 2016—2021年青海清潔能源領域廣東省參與單位

2 青海省清潔能源產業(yè)現(xiàn)狀及科技需求

2.1 青海省清潔能源資源豐富

青海省風、光、水等清潔能源資源豐富。青海省風速的有效風力持續(xù)時間較長,是中國第四大風場,全省70 m高度3～25 m/s風速的時數(shù)在5 500～7 500 h,占年總小時數(shù)的65%～85%,風能資源理論可開發(fā)量為7555萬kW[2-3]。青海省太陽輻射強度大,光照時間長,全年日照時數(shù)在2 500～3 650 h,較同緯度地區(qū)的華北平原、黃土高原偏多400～700 h,年輻射量絕對值超過418.68 kJ/cm2,僅次于西藏,位居全國第二,太陽能資源理論可開發(fā)量為35億kW[3-4]。青海省的水能資源理論蘊藏量在1萬kW以上的干支流共計108條,理論蘊藏量總計2 165萬kW,居中國各省份的第5位[5]。青海省擁有豐富的鹽湖鋰資源優(yōu)勢,青海鹽湖目前探明的鋰資源中,探明已知的氯化鋰儲量為2 447.38萬t[6]。

2.2 青海省清潔能源發(fā)電成效

“十三五”期間,青海省發(fā)電量由2016年的487億kW·h增長到2020年的857.9億kW·h,增長率為76.16%;其中清潔能源發(fā)電量(風電、水電、光伏)由2016年的366億kW·h增長到2020年的754.4億kW·h,增長率為106.12%;清潔能源發(fā)電量在總發(fā)電量的占比由2016年的75.15%增長到2020年的87.93%,如圖1所示,其中風電增長最為迅速,5年平均增長率達到了66.71%。

圖1 “十三五”期間青海省發(fā)電量數(shù)據來源:2016—2020年青海統(tǒng)計年鑒。

2.3 青海省清潔能源產業(yè)現(xiàn)狀

2.3.1 光伏產業(yè)

青海省形成了多晶硅-單晶硅-切片-太陽電池-電池組件完整的光伏制造產業(yè)鏈,多晶硅產能約為2.25萬t;單晶硅產能約為7 000 t;切片產能約為600 MW;光伏電池產能約為500 MW;光伏組件產能約為900 MW;光伏組件鋁邊框產能約為450萬套;光伏支架產能約為1.5萬t。亞洲硅業(yè)(青海)股份有限公司已建成9萬t/年電子級多晶硅,國家電投黃河水電西寧太陽能電力有限公司批量生產的IBC電池平均轉換效率已達到24%以上,高景光伏科技產業(yè)園50 GW直拉單晶硅棒項目,阿特斯光伏科技有限公司10 GW單晶硅棒項目陸續(xù)投產,為青海省兩個千萬千瓦級清潔能源基地提供產業(yè)支撐[7]。

2.3.2 風電水電產業(yè)

風力發(fā)電產業(yè)初具規(guī)模,青海省擁有風電企業(yè)50多家,代表性企業(yè)主要有華潤風電、華益新能源、國投青海風電等。青海明陽新能源有限公司年產30萬kW高原型風電機組生產線投產;青海柴達木能源投資開發(fā)股份有限公司投資1.3億元的沙珠玉試驗風電場已經實現(xiàn)并網發(fā)電[8]。

水電方面,已建成龍羊峽、李家峽、公伯峽、拉西瓦、積石峽等電站,裝機容量已達到1 029.8萬kW。黃河龍羊峽以上干流河段全長1 360 km,規(guī)劃了16個電站,其中青海省境內13座,總裝機容量為906萬kW,年發(fā)電量為362億kW·h[4]。

2.3.3 儲能消納

鹽湖提鋰技術獲得突破,探索出低成本從高鎂鋰比硫酸鎂亞型、氯化物型鹽湖鹵水鎂鋰分離技術,構建了高鎂鋰比鹽湖鹵水綠色分離提取技術,攻克了高鎂鋰比提鋰的世界級難題,先后建成了電滲析提鋰、吸附法提鋰、梯度膜耦合提鋰的萬噸級碳酸鋰生產線。預計到2025年,青海省碳酸鋰生產規(guī)模達到17萬t/年,鋰電池電芯產能達到60 GWh/年。

已建成投運電化學儲能項目13個,共計38.2萬kW(53.3萬kW·h),其中,電源側自用30萬kW(36.9萬kW·h),參與共享儲能8.2萬kW(16.4萬kW·h);已建成投運光熱電站21萬kW,裝機規(guī)模穩(wěn)居全國首位[9]。

為了促進青海省清潔能源消納并滿足中原地區(qū)的用電需求,青海—河南±800 kV特高壓直流工程于2020年開始啟動送電,全部投產時年送電量400億kW·h,約占河南全社會用電量的八分之一,這項清潔能源直流工程是世界上首條全部使用清潔能源進行獨立供電的線路[10]。

2.4 青海省清潔能源產業(yè)技術需求

2.4.1 構建清潔能源戰(zhàn)略體系

開展頂層設計,廣域清潔能源體系架構和規(guī)劃方法。電力運行規(guī)則和交易品種研究;開展綠電指標體系分析與構建研究,豐水期煤電全停的全網綠電實踐;國家級清潔能源技術研發(fā)測試公共平臺和國家級清潔能源裝備制造基地。

推動分布式新能源發(fā)展。因地制宜發(fā)展農光、牧光、林光、光伏治沙等多種形式的光伏應用;推動分布式光伏發(fā)電應用。

推進黃河上游水能資源保護性開發(fā)。挖掘黃河上游梯級大型水庫電站儲能潛力,推動常規(guī)水電、可逆式機組、儲能工廠協(xié)同開發(fā)模式,提高電力系統(tǒng)長周期儲能調節(jié)能力。

光伏系統(tǒng)及部件技術研究與測試公共平臺研究。包括新型光伏電池及系統(tǒng)實驗研究平臺,電力電子變換器效率與耐候性實驗測試平臺,不同氣候區(qū)的大型光伏系統(tǒng)及部件室外實證測試平臺等。

科學布局地熱、氫能、核能等能源新品種,可再生能源制氫儲氫用氫技術研究,干熱巖水力壓裂與儲層建造技術研究。

2.4.2 大規(guī)模清潔能源開發(fā)利用關鍵技術

光伏發(fā)電和風電基地化規(guī)模化開發(fā)技術。

高原特高壓輸電核心技術。包括高原特高壓輸電系統(tǒng)智能巡檢與故障診斷技術;±800 kV、±1 000 kV、±1 200 kV特高壓直流外送通道關鍵設備和安全技術。

全清潔能源調度核心技術。包括光伏發(fā)電站設備狀態(tài)快速診斷技術、儲能電站主動響應與協(xié)同控制技術、儲能電站數(shù)字鏡像技術和智能調控技術、清潔能源發(fā)電主動控制與集群優(yōu)化運行技術。

儲能產業(yè)關鍵核心技術。抽水蓄能電站建設,太陽能熱發(fā)電參與系統(tǒng)調峰的聯(lián)調運行示范;電化學儲能工程建設,電源側、電網側和用戶側百萬千瓦級化學儲能示范建設;高性能鋰電池等化學電池研發(fā)等。

2.4.3 清潔能源產業(yè)技術升級

高效率低成本光伏電池技術研究,提高光電轉換效率。光伏、光熱產業(yè)配套技術研究;逐步培育逆變器、光伏電池材料,光熱定日鏡、高溫吸熱材料、換熱器、蓄熱罐體材料等配套產業(yè);高端電子級多晶硅生產技術。

高海拔、低風速高原型風機研究,提升風電轉換效率。黃河梯級電站大型儲能項目研究,形成水能循環(huán)利用的梯級儲能電站。

發(fā)揮鹽湖鋰資源優(yōu)勢,構建鋰電產業(yè)鏈。包括高端鋰產品制備關鍵技術與工藝,突破氫氧化鋰、高純氯化鋰等制備關鍵技術;鋰電池正負極、電解液關鍵材料、金屬鋰及鋰基合金材料制備技術;鋰離子電池規(guī)?；圃旒夹g;鋰離子電池規(guī)?；圃旒夹g。

培育退役風機、光伏電池板、廢舊鋰電池回收產業(yè)鏈,廢舊磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池綜合回收利用的關鍵技術研究,建立廢舊鋰電池無害化處理及綜合回收試驗平臺以及工業(yè)化處理生產線。

3 廣東省清潔能源領域科技優(yōu)勢

3.1 廣東省清潔能源戰(zhàn)略規(guī)劃

根據《廣東省能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》,廣東省大力發(fā)展先進核能、海上風電、太陽能等優(yōu)勢產業(yè),加快培育氫能、儲能、智慧能源等新興產業(yè),建設差異化布局的新能源產業(yè)集聚區(qū),到2025年,廣東省新能源產業(yè)營業(yè)收入達7 300億元,形成國內領先的新能源產業(yè)集群。

根據《廣東省培育新能源戰(zhàn)略性新興產業(yè)集群行動計劃(2021-2025年)》,廣東省風力發(fā)電機組、逆變器、高效太陽能電池和集熱器、氫燃料電池電堆等研發(fā)制造處于全國領先地位,氫能利用、儲能技術、充電樁和智能電網建設位居全國前列,自主品牌“華龍一號”三代核電技術達到國際先進水平。

3.2 廣東省清潔能源領域高技術企業(yè)眾多

截至2020年,廣東省企業(yè)創(chuàng)新能力及區(qū)域創(chuàng)新能力連續(xù)4年排名全國第一;根據《中國企業(yè)創(chuàng)新能力百千萬排行榜(2020)》,在全國百強和千強企業(yè)中,廣東省占比分別為25%和21.5%,排名全國第一。

廣東省清潔能源產業(yè)勢頭強勁,龍頭企業(yè)聚集效應顯著。在核能、光伏、風電、儲能、氫能、新能源汽車等領域,都擁有一批知名龍頭骨干企業(yè),如風電領域的明陽智慧能源集團股份公司、光伏領域的廣東愛旭科技有限公司、儲能領域的惠州億緯鋰能股份有限公司、貝特瑞新材料集團股份有限公司等。這些企業(yè)通過重點實驗室、企業(yè)工程技術中心,集聚創(chuàng)新人才、開展高水平創(chuàng)新合作,成為廣東省科技創(chuàng)新重要力量。

3.3 廣東省清潔能源領域科研實力雄厚

廣東省依托當?shù)乇姸喔咝?、科研院?打造出一批清潔能源領域的學科類省級重點實驗室,有力地支撐清潔能源產業(yè)基礎研究、應用研究、前沿研究,如表3所示。

表3 2022年廣東省清潔能源領域重點實驗室(學科類)

4 青海省清潔能源產業(yè)發(fā)展建議

4.1 政府牽頭搭橋,開展多元合作

一是青海和廣東省在國家重大專項、重點研發(fā)計劃、援青專項等科技計劃項目加大廣東省高校、科研院所和企業(yè)的支持力度,將廣東省清潔能源高端人才、高端技術、高端設備等高端創(chuàng)新要素引入青?？萍紕?chuàng)新體系,形成高端創(chuàng)新要素協(xié)同發(fā)展的強大合力。二是建立援青人才庫,根據青海特色產業(yè)需求,通過顧問指導、短期兼職、“候鳥式”引進、對口支持等方式加大高層次技術人才柔性引進力度,支援方和受援方在項目、職稱、住房、交通等方面給予引進人才相關激勵。三是建立廣東清潔能源核心能力清單,青海清潔能源產業(yè)核心需求清單,依托科技援青和東西部科技合作機制,協(xié)助青海產業(yè)與廣東科技資源精準對接,建立穩(wěn)定、長遠、合作共贏的合作。四是加快飛地建設,通過幫扶援建、園區(qū)共建、產業(yè)轉移等方式,加快廣東在青飛地園區(qū)建設,簽訂合作開發(fā)協(xié)議,由“飛出地”主導園區(qū)的建設和管理,有效利用援助省份企業(yè)、人才、產業(yè)等資源,加快飛地園區(qū)的發(fā)展。

4.2 加強企源合作,完善產業(yè)鏈條

一是加強廣東高校、科研院所和企業(yè)與青海清潔能源產業(yè)之間的合作。廣東省清潔能源產業(yè)上中下游各個位置均有行業(yè)龍頭企業(yè),加強全產業(yè)鏈合作,可以推動青海清潔能源產業(yè)等內部的產業(yè)分工更為精細化,拉長和延伸現(xiàn)有的產業(yè)鏈和價值鏈。二是探索科技招商模式,依托高新區(qū)、工業(yè)園區(qū)、大學科技園和科技孵化器,著力引進一批科技含量高、產業(yè)帶動性強、發(fā)展?jié)摿Υ蟮那鍧嵞茉搭I域高新技術產業(yè)項目和企業(yè),培育高新技術產業(yè)鏈,帶動吸引相關的上下游生產型企業(yè)聚集。三是條件成熟的時候,可以釆取企業(yè)工業(yè)園區(qū)模式,即由一個企業(yè)或幾個企業(yè)壟斷一個工業(yè)園區(qū),形成企業(yè)鎮(zhèn)[11]。

4.3 加強協(xié)同創(chuàng)新,促進科創(chuàng)融合

一是聯(lián)建研發(fā)機構,圍繞新產業(yè)、新業(yè)態(tài),在清潔能源領域與廣東高校、科研院所和企業(yè)聯(lián)合布局建設一批產業(yè)技術研究院、產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟等創(chuàng)新平臺和新型研發(fā)機構。二是聯(lián)合青海省與廣東科技資源,打造太陽能光伏(光熱)以及儲能材料高端創(chuàng)新平臺建設,力爭進入國家級行列。三是利用廣東省重點實驗室、企業(yè)工程技術中心等創(chuàng)新平臺,建立企業(yè)和廣東省高校、科研院所和企業(yè)共同參與的創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟,發(fā)揮企業(yè)家和科技領軍人才在清潔能源領域科技創(chuàng)新中的重要作用。四是推進成果轉移轉化,鼓勵廣東省各類研發(fā)機構與青海省各級政府、企業(yè)共建成果轉化基地,轉移轉化廣東先進技術成果。