机构基本情况
合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)是由安徽省政府和中国科学院共建的大型综合科研平台,2019年底挂牌成立。能源研究院聚焦能源领域科技创新需求,以重大科技任务攻关和国家大型科技基础设施建设为主线,确立了聚变关键技术攻关为主干,氢氨能源技术研发、高端装备研制、可再生能源技术研发等为补充的“1+N”发展战略,明确了一手抓技术攻关,一手抓成果转化的“两手抓”发展思路和工程化、产业化、资本化、国际化“四位一体”的发展路径。研究院由中国工程院院士李建刚担任院长,第十四届全国政协委员、合锻智能董事长严建文担任执行院长。
设施平台功能
1.新型功率半导体器件封装互连成型平台。能源研究院建成了安徽首个具有国际先进水平的下一代功率半导体器件封装平台,平台以有压银烧结技术为核心,含印刷、贴片、焊接、键合等工艺,形成了新型功率器件封装互连成型能力。可提供功率半导体器件设计、研发、小规模制样及车规级可靠性测试等技术服务,已为华为等多家企业提供封装技术服务。
2.氨氢融合动力工程化开发平台。能源研究院与皖能集团、应流集团等企业合作共建氨氢融合动力工程化开发平台,在火电厂掺氨燃烧技术方面实现了35%掺氨燃烧,技术国际领先;在掺氨动力方面开发了天然气掺氨及纯氨燃料的重卡发动机技术,研制了国际首款纯氨动力发动机样机;正在开展MW级船用纯氨发动机研发;实现了纯氨燃料微型纯氨燃气轮机供给的稳定运行。
3.新能源发电检测平台。能源研究院智慧电力中心建成了安徽首个新能源发电检测平台,具备新能源场站仿真测试、硬件在环测试和模型验证能力,并取得了CMA检验检测机构资质认定。已为中国电力科学研究院等提供检测服务。
科研布局
能源研究院重点布局磁约束聚变、可再生能源、煤炭清洁高效利用、智慧电力电网四个研究方向。
磁约束聚变方向致力于高场磁体、等离子诊断、射频电源、高功率回旋管等关键核心技术攻关,推动聚变能工程化、商业化。
可再生能源方向致力于氢氨融合原创技术、燃料电池等关键技术研发,推动氢氨能源替代传统化石能源。
清洁煤炭方向致力于突破煤炭绿色智能开采、废弃矿井开发利用、煤层气高值化利用等关键技术,推动煤炭清洁高效利用。
智慧电力电网方向致力于智慧多能源电力系统、先进电力变换系统、功率半导体器件封测平台等关键技术突破,推动新型电力系统建设与发展。
能源研究院先后获批国家、省自然科学基金依托单位、省级博士后科研工作站、安徽省新型研发机构等称号。布局实施26个重大科研项目,累计发表高水平论文435篇,申请专利324项、授权79项,获得省科技进步二等奖1项,争取国家级项目20项,获批省市揭榜挂帅及自然基金项目13项,累计获批国家、省市纵向研究经费近4000万元,累计承接企业横向项目经费超1.2亿元。
人才团队情况
当前,能源研究院已初步建立起一支院士领衔、领军人才支撑、中青年学者为骨干、联合培养研究生为“后备军”的梯队式人才团队,团队拥有全职人员174人、双聘人员228人,总规模超过400人,其中博士及以上高层次人才占比超过65%,包括3位院士、5位杰青(优青)、其他国家级人才计划5人。
代表性成果
能源研究院在前沿基础研究、关键核心技术攻关、攻克“卡脖子”技术等方面取得了一系列原创性、引领性成果。其中代表性成果:
1.煤电机组大比例掺氨燃烧降碳技术研发。在皖能铜陵电厂现役30万千瓦燃煤机组成功实现了多工况负荷下掺氨10-35%平稳运行,为国内首创,在燃烧技术、掺氨规模、稳定运行时间上取得多项世界领先成果,填补多项技术空白,成套技术及关键设备被列入国家第三批能源领域首台(套)重大技术装备(项目)清单,相关团队牵头2023年度科技部重点研发计划“氢能技术专项”,与我院合作的皖能铜陵电厂列入国家级氨能示范电厂行列(全国仅4家)。
2.小口径7T动物超导核磁共振装备研制。现已完成工程样机研制,达到国内外同类产品先进水平,为7T人体全身超导核磁共振成像系统研制提供了技术和工程经验,对于打破国外垄断、降低诊疗费用、改善民生福祉具有重大意义。
3.硼中子俘获治疗系统(BNCT)开发。已完成该系统核心部件-紧凑型加速器中子源产品样机研制,有望实现自主替代,为癌症患者带来新的希望。
4.分钟量级高功率回旋管完成样机研制。已自主研制出高功率回旋管样管2支,调试结果达到国内领先水平,正在向国际先进水平迈进。高功率回旋管是“人造太阳”装置的核心部件,同时也适用于雷达、通信及军工等领域。
5.能源小分子催化转化研究。已完成温和条件下固氮反应、二氧化碳转化反应、分子氧活化反应和高效产氢反应催化剂研究;搭建催化基础研究测试平台,实现高活性和高选择性催化转化,揭示能源小分子催化过程中的动态变化和反应机理。
6.低浓度煤层气氧化制甲醇技术研发。已完成小试,正在建设年处理量50万方的中试生产线。可以解决当前煤井中浓度3%以下的煤层气(甲烷)直排为主的问题,有效降低温室气体排放,提高资源利用率。该技术属国内首创、国际领先,具有良好的应用前景和生态效益。
7.太赫兹超分辨近场成像成谱系统开发。已实现生物样本纳米级无损内部成像,应用场景包括肿瘤细胞、半导体芯片、高端材料检测等领域,目前该技术处于国内领先水平。
8.大功率压缩膨胀一体式制冷机研制。现已完成工程样机研制,具有工作温区广、制冷量大、制冷效率高、维护成本低等优势,制冷功率与整机效率国内领先、达到国际同类产品水平。大功率压缩膨胀一体式制冷机可广泛应用于天然气液化/BOG再液化、LNG运输船、高温超导输电、高温超导磁体冷却等领域。
9.太赫兹髋关节置换术下肢长度监测仪研制。现已完成原理样机研制、关键算法攻关,目前正进行样机调试、测试。监测仪可有效解决髋关节置换术中双下肢不等长发生率高、致残率高、术中判断困难等关键临床问题,具备高精密性、设备操作简便、性价比高等优势。
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转自| 安徽省发展改革委