发挥“科研总部”协同力，上海科学院“科技援疆”解决光伏“弃电”痛点

这个夏天，新疆莎车县阿热勒乡巴旦木产业园用上了源源不断的稳定“绿电”。

【资料图】

今年3月，在市科技工作党委和市科委的大力支持下，由上海科学院牵头完成的新疆多能互补绿氢储用集成应用示范项目“沙漠一号”正式交付给阿热勒乡，使大量原本可能弃用的光伏电能，得到了妥善利用。

近半年来，在“沙漠一号”的帮助下，该产业园区目前已基本不再走市电，初步实现了“用电自由”。

这一“科技援疆”项目在帮助我国西部地区实现新能源稳定用电的同时，也成为上海科学院历经三年转型以来，跨建制、跨领域、跨行业组织实施的首个系统化项目。

“沙漠一号”系统示意图

响应援疆需求，破解新能源“弃电”痛点

新疆地区昼长夜短、光照充足，光伏发电成为当地主要用电方式。然而，上海援疆干部发现，由于大规模光伏发电波动大、间歇性强，因此出现了大量“弃电”。

“上海可否有技术，让‘弃电’不弃？”这一消息传到了正在深入推进科技体制改革的上科院。从成为“组织科研的科研组织”定位出发，上科院决定以此项目为抓手，推动改革纵深发展。

“要消除‘弃电’痛点，首先要决定技术路线，再组织相应资源进行创新。”上海科学院技术研发中心副主任毛火华介绍，经过调研与讨论，团队决定采用氢能相关技术来破解这一痛点，并将其命名为“沙漠一号”。

根据设计，“沙漠一号”将从光伏系统产生的多余电能输送到氢舱系统进行电解水制氢，当用电需求超出光伏发电时，燃料电池系统又会将氢气转变成电能，供用户使用。

打开手提电脑，毛火华点开“沙漠一号”的远程控制系统。在系统界面上，何时发电、放电、储能，以及目前电量、系统运行情况，都一目了然。若有部件出现故障，系统就会报警，通知现场值守人员前往排除。

“1千克水可以制氢气100克左右，发电量约为2度，同时80%左右的水可以回收循环利用。既满足绿色要求，消耗的水资源又非常少。”毛火华说，盛夏季节，光伏系统一天可发电两三百度，经过储能系统的“削峰填谷”，产业园基本实现了用电的自给自足，无需再额外使用电网电力。“自3月1日交付使用以来，系统已累计发电3000多度，其中通过氢舱转化电能1000多度，保证了光伏发电稳定和有效利用。”

建“科研特区”，创新资源跨领域流动

除了光伏系统外，“沙漠一号”的储能、制氢、储氢、燃料电池、气电联控系统，只需两个集装箱就能装下，可以运输到任何山地、大漠等任何需要的地方，就地调试使用。

“沙漠一号”实景图

然而，这一套看似不大的系统，技术涉及太阳能发电、备用锂电储能、电解水制氢、储氢及燃料电池等多个领域，其中涉及到许多尚未经过概念验证、工程化验证的新技术，项目难度极大。”毛火华告诉记者，在上海市科委的项目支持下，他们开始了技术攻关。

如何能将相关创新资源整合进项目？“沙漠一号”决定把研发总部设在上科院新能源技术研究所。这是一个上海科学院借鉴德国弗朗霍夫等以产业化见长的科研机构模式，与上海航天能源共建的新型研究所。

作为“科研特区”，新型研究所可以根据创新链需求遴选专业团队，并在人员管理、资金使用和成本核算上的相对独立性。在这里，“沙漠一号”项目迅速组织起了航天能源、航天氢能、航天电源、上海交大氢科学中心等单位，形成集成化科研团队。

与此同时，上科院借鉴航天工程经验，建立起“两线（技术线与行政线）两总（总指挥与总工程师）”的组织管理模式，协同各方资源开展研发攻关。

“沙漠一号”系统从上海运抵莎车县

一年后，“沙漠一号”项目在克服了新冠疫情带来的重重困难后，顺利交付莎车县商务和工业信息化局。“在上海调试时，我们冒着连续40的高温；送到莎车县时，气温已低至零下20。”毛火华说，系统经受住了极端天气条件的考验，“通过这一示范应用，我们后续还可以助力新疆地区实现季节性电网负荷的谷峰调节，大幅提升可再生能源的利用效率”。

练就硬核团队，“科研总部”不断拓展

在“沙漠一号”项目中，上海科学院党委书记、院长秦文波亲自担任行政线的总指挥。秦文波说，面向国家重大战略需求，如何组织科研其实是一门大学问，三年多来，围绕“组织科研的科研组织”定位，上科院不断探索以科学统筹、协同攻关为特点的“科研总部”组织范式。

目前，上海科学院已形成了多支科研攻关团队，在元宇宙、新能源、新材料等领域进行项目布局。“‘沙漠一号’项目锻炼出了一支团队，积累的专利与经验，可以在未来承担更具挑战性的任务。”秦文波表示，上科院将在实战中不断强化科技攻关能力和战略科技力量，并将从中总结可复制可推广经验。

作者：许琦敏

图片：受访者提供

责任编辑：任荃

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