東方電氣(福建)創新研究院(簡稱“東福研究院”)推動的首個火電廠脫硫廢水制氫示范項目即將啟動。這項技術若推廣成功,有望為我國燃煤電廠每年數百萬噸難處理廢水找到綠色出路,同時產出高價值氫能。
在“雙碳”戰略驅動下,福州正通過科技創新引領綠色發展。從真實海洋環境試驗平臺投用,到工業廢水“變廢為氫”技術落地,一批來自在榕科研機構的科技成果正加速從實驗室走向產業化,為福州構建現代化海洋產業體系、推動能源結構轉型注入強勁動力。
新平臺投用
科學揭示材料失效機理
今年8月底,全國首個電氣裝備領域新材料及部件多因子耦合真實海洋環境試驗平臺,在福建省投入使用,標志著我國電氣裝備材料、部件在復雜海洋環境多因子耦合老化評估領域取得關鍵性突破。
該平臺由東福研究院、東方電氣集團東方電機有限公司聯合中國船舶集團有限公司第七二五研究所共同研發。平臺占地190平方米,外觀似半球體,集成了多因子老化裝置、在線監測裝置、防護裝置及海洋環境模擬裝置,可同步模擬海洋環境,實時監測新材料在海洋環境中的溫度、濕度、鹽霧沉降、鹽霧濃度等關鍵老化因子的參數變化。平臺投用當天即開展為期2000小時的絕緣材料高壓電力測試。
“傳統試驗中環境因素與電應力分離,導致材料失效機理失真。”研發團隊成員卞小瓊工程師指出,該平臺是全國首個海洋環境與電應力一體化耦合裝置,能科學揭示多因子協同作用下的材料失效機理,填補了我國在該領域的技術空白。
“這個平臺的研發和耦合測試技術是面向我國海洋技術裝備發展對海上試驗重大需求的首創之舉。”東福研究院董事、總經理劉泰生說。
廢水制氫氣
打通工業廢水能源轉化之路
采油/氣廢水穿過“膜傳質+電解槽”組合裝置,從另一端管道產出的竟是潔凈的氫氣。由東福研究院研發的“難降解工業廢水電解制氫”技術,正將昔日的污染源和廢熱變為新能源。
傳統電解水制氫需要高純水,工業廢水必須經過層層純化才能送入電解槽。這不僅推高成本,復雜流程更讓技術推廣步履維艱。東福研究院研發的非淡水綜合制氫平臺,創新性地融合高通量膜傳質、低溫廢熱利用和電解工藝,實現“ALK+PEM”混合制氫,突破了傳統堿性電解槽抗波動性差、高鹽水處理困難、系統廢熱回用難等核心技術瓶頸,實現非淡水直接利用與抗風光波動消納,為風光基地可再生能源消納制氫提供全新解決方案。
東福研究院相關負責人打了個比方:“這好比讓一個習慣吃精米的人,突然學會高效消化粗糧并從中汲取更多能量——我們讓電解裝置‘學會’利用復雜廢水。”
長慶油田作為中國第一大油氣田,每年氣田采出水達300多萬噸。這些成分復雜的采出水只有經過層層處理才能排放或再利用,成本高昂。
2024年5月,東福研究院首次將中國工程院謝和平院士團隊提出的海水無淡化原位直接電解制氫技術拓展至工業廢水領域,在內蒙古蘇里格氣田成功完成“氣田采出水無純化電解制氫現場試驗”。試驗穩定運行330小時,實現多種油氣田采出水的無純化直接電解制氫,攻克了傳統技術難點,經第三方機構認證達到國內領先水平。
近期,東福研究院與中石油長慶油田油氣工藝研究院簽署更大規模“傳質膜補水耦合電解采出水制氫技術”研究項目合同,為推動氫能產業與油氣田綠色低碳開發深度融合提供關鍵技術支撐。
瞄準新目標
脫硫廢水電解制氫
眼下,東福研究院的技術團隊已將目光投向更嚴峻的領域——燃煤電廠脫硫廢水。這類工業廢水組成成分極端復雜、腐蝕性強,傳統處理成本高昂且易產生二次污染。
“讓高鹽、高重金屬的脫硫廢水直接電解制氫,在全球范圍內都是巨大挑戰,”相關技術人員坦言,“東福研究院在抗污染材料和反應器設計上已取得關鍵突破,實驗室數據令人振奮。”
據介紹,由東福研究院推動的首個火電廠脫硫廢水電解制氫示范項目即將啟動。若成功推廣,這項技術可為全國燃煤電廠每年數百萬噸棘手廢水找到綠色出路,同時生產大量高價值的氫能,實現環境與能源的雙贏。
業內專家評價,東福研究院的這項技術為工業廢水處理與綠氫生產開辟了顛覆性路徑。它不僅顯著降低綠氫成本,更讓廢水處理從“耗能”轉向“產能”,變環境壓力為減碳動力。
隨著東福研究院的示范項目從油田走向更廣闊的火電、化工等領域,一條利用工業廢水規模化生產清潔燃料的鏈條正在加速形成。當廢水與電流在東福研究院的裝置中相遇,釋放的不再是污染威脅,而是驅動雙碳目標的綠色能量——這或許正是工業與自然和解的未來圖景。
筑創新生態
激活成果轉化一池春水
這些創新成果是福州市科創走廊建設的生動縮影,也是在榕科研院所科技成果轉移轉化的典型案例。
近年來,福州科創走廊依托大學城、科學城高校以及科研院所智力資源,圍繞區域科技創新及產業發展需求,布局建設高水平研發平臺,以原始創新驅動技術進步、產業升級。閩都創新實驗室、福興創新實驗室、東方電氣(福建)創新研究院加速建設,在光電信息、海工裝備等領域攻克多項技術轉化科技成果,孵化出福建步銳科技公司等高新技術企業;帶動福建三峽工業園區邁入全國高端海工裝備制造園區。科創走廊內建成521個公共研發服務平臺,高效承接原始創新科技成果,加速創新成果產業化進程,實現創新鏈與產業鏈雙向融合。
體制機制創新持續激發活力。發揮“揭榜掛帥”攻關項目作用,鼓勵科創走廊內企業與在榕高校、院所力量開展聯合攻關,突破制約企業發展的技術桎梏,助力企業增加營收。依托科技成果轉化App,以“線上+線下”模式舉辦“成果轉化直通車”23場,搭建科技成果與市場需求橋梁,為企業精準匹配百余項潛力科技成果。
金融活水滋養創新土壤。通過深化政金企合作,設立15億元科創走廊專項扶持基金,累計為89個項目投資15.53億元。4家金融機構聯合為科技企業注入400億元信貸支持,為科技企業紓困賦能。
人才沃土夯實發展根基。持續深化“好年華聚福州”行動,配套“植根榕城”資助、創新創業導航圖、創業貸款貼息等全鏈條政策,筑牢青年人才來榕創業保障網。目前,科創走廊已匯聚高層次人才超1.5萬人,這些人才在榕城這片熱土發揮所學所長,構建起“人才集聚—創新突破—產業升級”的良性循環。

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