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“雙拳”戰(zhàn)略蓄勢而發(fā)

   2014-09-01 中國科學報

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核心提示:  以發(fā)展儲能技術與產業(yè)為己任,致力于在壓縮空氣及蓄冷蓄熱等若干儲能領域,成為國內有優(yōu)勢、國際有地位的儲能研發(fā)中心。這56
  “以發(fā)展儲能技術與產業(yè)為己任,致力于在壓縮空氣及蓄冷蓄熱等若干儲能領域,成為國內有優(yōu)勢、國際有地位的儲能研發(fā)中心。”這56個字是中國科學院工程熱物理研究所(以下簡稱工程熱物理所)儲能研發(fā)中心主任陳海生對該實驗室的戰(zhàn)略定位,更是儲能研發(fā)中心每位成員不斷用智慧和汗水澆筑的理想。

儲能研發(fā)中心是工程熱物理所最年輕的團隊之一,經過3年努力,這支原本不足十人的隊伍現(xiàn)今已有30多人。這支團隊成績不俗——建成15kw先進空氣基礎實驗臺與國際首套1.5mw級超臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)集成實驗與示范平臺,完成10mw超臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)的設計等。這些成績離不開每一位成員的付出。

“整裝”才能蓄勢而發(fā)

早在于英國做訪問學者期間,陳海生逐漸形成了“新型液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)”的概念。那時,他所做的是一個僅有3萬英鎊支持的“液氮汽車發(fā)動機熱力分析”項目。

在該項目驗收后,他提出創(chuàng)新想法——液氮發(fā)動機能量密度小做移動式前景有限,而固定式液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)則是一塊尚未開發(fā)的寶藏。因此,他將這個3萬英鎊的小項目最終做成了總投入達600萬英鎊的大項目,并在2009年成功實現(xiàn)兆瓦級示范。

隨著經濟發(fā)展,我國能源供應日趨緊張,儲能系統(tǒng)作為可在不同時間調節(jié)能源供需關系的一種方式而受到廣泛關注。

2010年3月,陳海生應工程熱物理所邀請回國工作,他所開展的儲能研究填補了我國在這一領域的空白。2011年,儲能研發(fā)中心應運而生。

團隊成立之初,陳海生便明確該中心的理想和定位——面向儲能領域的重大科技問題,特別是壓縮空氣儲能及其儲熱的關鍵科學問題,努力成為國內有優(yōu)勢、國際有地位的儲能研發(fā)中心。

繼而,團隊分別制定出了長遠和短期目標。“我們只做與工程熱物理相關的儲能領域問題,以壓縮空氣為主、儲熱為輔。”儲能研發(fā)中心要專注地做好一件事。

有了定位和目標,第三步便是如何產生成果。這個團隊的理念是:“我們主導‘雙拳’戰(zhàn)略,一拳基礎科研,一拳產業(yè)化”。經過兩年多努力,國際首套1.5mw級超臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)集成實驗與示范平臺成功驗收。

“實驗平臺很重要,隊伍建設更加重要。”陳海生對人才建設非常重視。在他看來,這支隊伍“要有理想、有信念、有團隊文化,有組織結構、有目標、有制度,它不會因為錯失了一兩個項目或走了一兩個人而出現(xiàn)巨大波動。儲能研發(fā)中心一定不能發(fā)展成某個人的課題組,否則就失敗了”。

精心構架“部部”為營

據介紹,根據儲能系統(tǒng)的部件構成,儲能研發(fā)中心相應成立了五大部門:總體與策劃部、壓縮機部、蓄冷蓄熱部、膨脹機部和綜合與工程部。這五大部門各司其職,不斷創(chuàng)新。

壓縮空氣儲能系統(tǒng)主要包括三大部分:壓縮系統(tǒng)、蓄冷蓄熱系統(tǒng)、膨脹系統(tǒng)。這三個部分并非獨立運行,它們組合起來,才形成一個完整的儲能系統(tǒng),過程需要流量、壓力等多個參數(shù)的匹配,總體與策劃部就主要負責這方面的工作。

另一方面,總體與策劃部還需要負責對項目的前期公關與申請,項目的后期管理與結題等工作。這些內容看似瑣碎繁雜,但卻關系到團隊的穩(wěn)定與發(fā)展。部長徐玉杰帶領團隊做到既有明確分工,又有共同合作工作體系,任務雖然繁多雜亂,但大家卻有條不紊。

壓縮系統(tǒng)是壓縮空氣儲能系統(tǒng)不可或缺的一部分,為系統(tǒng)下游提供壓縮空氣,承擔著將待儲蓄能源轉換為系統(tǒng)可用壓力能的任務。壓氣機部部長左志濤工程師說:“壓縮機設計理論可以做得很完美,為了提高0.1%的效率可在結構設計上開展大量優(yōu)化工作;但實際生產和運行卻需要綜合成本、安全性等因素考慮——高效必然帶來高成本,高壓意味著低安全性。因此,當理論與實踐存在矛盾時,需要進行權衡和取舍。”

蓄冷蓄熱系統(tǒng)作為超臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)獨有的組成部分,其性能優(yōu)劣直接關系到整個儲能系統(tǒng)效率的高低,因而對研發(fā)團隊提出了更高的要求。在部門成員的努力下,蓄冷蓄熱部先后研制成功了15kw和1.5mw級的超臨界空氣儲能系統(tǒng)的蓄冷換熱器,為相應系統(tǒng)的順利運轉立下汗馬功勞。

以壓縮空氣儲能方向為主的同時,蓄冷蓄熱部還在探討蓄冷蓄熱裝置的新應用,比如工業(yè)余熱應用、太陽能發(fā)電等。“不滿足現(xiàn)狀,追求創(chuàng)新”是蓄冷蓄熱部部長王亮高級工程師一再強調的理念。他認為:“創(chuàng)新是解決長遠發(fā)展問題的根本,是研究所科研人員更應做好的事情。”

膨脹機作為能量轉化的媒介,負責在用電高峰釋放壓縮空氣存儲的能量,使其對外做功發(fā)電。由于膨脹機不像壓縮機那樣應用面廣,國內目前尚無專門的膨脹機生產廠家,更不用談序列化產品,這大大增加了膨脹機的設計和加工難度。

膨脹機的設計任務主要包括氣動設計、結構設計和強度校核。然而設計僅僅是部門工作的萬分之一,因為設計完成后,需要進行加工招標,這又涉及技術協(xié)議和商務談判。對于剛進入工作崗位的年輕科研人員,這無疑是巨大的挑戰(zhàn)。“我加入團隊之前沒有從事過加工工作,設計出來的產品廠家又不能完全加工出來。所以我們與廠家反復溝通、反復修改之前的設計。”該部部長李文高級工程師回憶道。

經過兩年多的鍛煉,膨脹機部對未來10mw膨脹機的設計加工信心滿滿。

給人才更大的發(fā)揮空間

儲能研發(fā)中心自成立以來便一直在不斷探索科學管理方法與合理的激勵制度,努力營造人才成長的良好氛圍。

對于團隊中幾位年輕的部長,陳海生非常欣慰地評價道:“年輕、責任心強、覺悟高、有理想、有信念。”

儲能研發(fā)中心的理念是“明確自身定位,將個人興趣與團隊需要相結合,讓合適的人做合適的事”;在考核機制上,該中心拋棄傳統(tǒng)的計時打卡制,實行節(jié)點管理即到時間節(jié)點交任務。“某個人的任務完不成團隊所有人都在看著你,誰貢獻多、誰貢獻少一目了然了。”

在激勵機制方面,該中心堅持“老實人不吃虧、作貢獻的人不吃虧、不吃大鍋飯、不撒胡椒面”的做法,將激勵分成兩個層次——年終激勵和項目激勵。同時,伴隨科研成果產業(yè)化的推進,該中心提出股權激勵制度,讓各位成員心里暢快——有付出就有收獲。

談到中心建設,以100分的標準,陳海生非常“吝嗇”地給出15分。這是因為,“對于這個從零開始的團隊未來還有很長的路要走,團隊的框架構成和管理制度都須進一步完善”。



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