“之前為國家和社會做了一些工作,但和這么高的榮譽相比,我還有大量的工作要做。”面對記者,這位光華工程科技獎得主十分謙虛。他就是江蘇蘇源環保工程股份有限公司副總經理兼總工程師孫克勤。
孫克勤作為我國大氣污染防治工程領域的主要開拓者之一,創立了大型環保過程工藝OI2開發模式及其平臺,在國內首次成功開發并大規模推廣應用了具有完整自主知識產權的大型火電廠脫硫、脫硝成套關鍵技術和裝備,實現了我國在該領域對國際先進水平的超越。
自主創新,不再受制于人
據環境保護部統計顯示,在環境污染對GDP造成的損失中,大氣污染占了一半份額;而在大氣污染中,二氧化硫和氮氧化物污染占了大頭,達到71%。
“相對于水污染治理,我國的大氣污染治理略顯落后。”孫克勤指出,“因為技術較復雜,而且需要大規模的設備和裝置,大氣污染治理的技術難度大、投資經費高,我國缺乏關鍵技術和設備制造能力。”
此前對大氣中二氧化硫和氮氧化物的治理還大都采用國外的技術和裝備,真正應用國內自主知識產權技術的燃煤發電機組并不多。
“代價是非常昂貴的。”孫克勤說,“在使用國外脫硫技術的同時,脫硫要支付巨額的技術轉讓費、技術使用費和隨之而來的進口設備費。”據有關統計,這筆費用占到脫硫項目總投資的20%~30%。技術使用還容易受授權地和授權時間的限制,遭遇知識產權壁壘。工程實踐經驗表明,技術授權方經常會指定設備供應商、技術服務方,增加脫硫企業的項目成本,延長項目的建設周期。昂貴的技術維護服務、備品備件采購,進一步增加脫硫的社會成本,不利于環保事業的健康發展。
隨著我國能源消耗和污染總量的不斷增加,國家政策從“緩一緩”的彈性政策轉變為“必須要”的剛性政策,二氧化硫成為“十一五”節能減排的三大約束指標之一后,直接需要的就是技術和裝備。
“只有自主創新、掌握自主知識產權才能突破核心技術壁壘,繞開重重ZL陷阱不受制于人。”于是,孫克勤運用當今計算機最新技術,帶領他的團隊搭建起我國擁有自主知識產權的大型火電機組煙氣脫硫脫硝核心技術OI2-WFGD/SCR應用平臺。該平臺集精準優化、個性化、集成化于一身,并首次實現了燃煤電廠煙氣脫硫脫硝的同步進行,徹底打破了我國在大型火電廠脫硫脫硝領域缺乏自主核心技術的歷史,有效降低脫硫、脫硝裝置總投資的15%~20%。
“用國內技術代替國外技術,不僅省了買技術和用技術的費用,大大降低了總投資,而且日后改造的開銷也要少一些。”孫克勤說。
方法創新,既減排又節能 孫克勤帶領他的團隊在OI2模式的基礎上進行了一系列國家急需的大型工藝的技術開發,主要包括脫硫、脫硝、節能型脫硫三方面技術。
脫硫脫硝核心技術的開發,其意義不僅在解決火電廠的煙氣污染,而是作為一種研發模式,可以向上延伸,為化工產業技術改造和技術升級提供開發平臺和技術支持。“我們實際上是進行了技術開發的方法創新。”孫克勤說,“在方法創新的基礎上進行了平臺化的開發,然后進行了一系列的技術創新,構筑了知識產權體系。”
這幾年,我國大氣污染治理的技術突飛猛進,取得了許多重大成果。孫克勤欣慰地說:“截至2007年,全國火電廠的總裝機容量約6億千瓦,其中裝有脫硫裝置的裝機容量超過了2億千瓦。這是從2002年以后才開始做起來的,發展很快。尤其2007年,在國家發改委、環保部等有關部門的推動下,一系列政策出臺,加強了對脫硫市場的監督,不僅量上去了,質也有了實質性提高,脫硫脫硝裝置的投運正處在逐步改善之中。”
但孫克勤并沒有就此滿足,又提出了更高的追求。他說:“大氣環保技術,在國家宏觀政策的推動下,應該說成績斐然,但是在把前期工作做實做透的基礎上還有大量、長期的工作要做。”
現在經濟發展的約束來自于兩大方面,即資源和環境。孫克勤認為,如果僅僅是將污染物脫除,只是解決了環境約束問題;如果在污染物脫除的過程中變廢為寶,并且減少脫除所需的資源消耗,就又解決了資源約束問題。
孫克勤正在做這方面的工作,在OI2平臺上開發的節能型脫硫技術已經推廣到十幾臺機組。這項技術在達到環保效果的同時,可以節約電耗20%左右。孫克勤說:“我們開發的節能型脫硫技術如果在全國推廣,節約的電耗相當于三峽水電站一個季度的發電量。另外,硫資源在中國是短缺的,我國每年都要進口大量硫磺。我們現有的工藝雖然已經將硫資源化了,但是附加值還不夠高,下一步我們要努力將資源化的硫的附加值進一步提高,把它變成更值錢的副產品。”
加強規范,把握后發優勢 當問及這套具有完整自主知識產權的大型火電廠煙氣脫硫脫硝技術在國際上處于什么水平時,孫克勤自信地回答:“國際先進水平。”
孫克勤進一步說明,因為大氣環保技術現在完全是市場化的,通過招投標來競爭,所以落后的技術很容易被淘汰。而同國外技術相比,無論從技術成熟度、工程總造價,還是從脫硫效率、建設周期來看,國內技術都不遜色;在有些指標上,國內技術還具有優勢,例如,節能型脫硫技術的性能指標達到國際先進水平,而其能耗和材料消耗指標已經達到國際領先水平。
但在產業發展過程中也遭遇了諸多挑戰。個別企業在招標中一再強調脫硫項目要使用國外技術或有外方作為技術支持方,自主技術常常享受不到國民待遇,對產業的進一步發展造成新的障礙。孫克勤認為,市場表現出的無序競爭是由于規范度不夠造成的。
孫克勤打了個比方,做事情之前先要把規矩定好;沒有規矩,導致的結果就是亂。由于相關部門的重視,脫硝技術在大規模推廣之前,開展了很多基礎工作,先把方向、路線、技術儲備確定下來,然后確定標準。相對而言,脫硫技術特別是初期,存在技術儲備和標準制定等基礎工作滯后,造成了質量的參差不齊。
中國屬于后發型國家,遇到的環境問題都是歐、美、日十幾年前遇到的。過去有種過分樂觀的觀點,只要跟在別人后面完全拷貝就行了。孫克勤指出:“實際上這是做不到的,因為環境不一樣,而且國外非常重視知識產權,并不是你想跟著走就能走的。將國外的技術從頭到尾地重走一遍的研究只能始于零而終于此。”
事實上,作為后發型國家也有其優勢,孫克勤指出,利用好后發優勢,在前人的基礎上少走彎路,把握科技進步的機會,利用現有的先進技術,這樣就能站在別人的肩膀上去創造自己的技術。孫克勤發明的OI2模式就是一次成功的嘗試。
環保產品不同于一般的消費品,有公共產品的屬性,而且環保產業的投資巨大、建設周期長,還需要一段時間的認識過程,一旦大方向扭曲了,就可能因為出于小利益的考慮,而造成巨大的損失,因此孫克勤強調,政府的引導很重要。
“由于發展形成的環保需求應該給環保產業帶來很大的機遇,而環保產業如果發展得好將是很有意義的。中國雖然是后發型國家,但并不是最后的,我們的自主技術推廣后,緊接著印度、越南等一系列的后發國家也有需求。”孫克勤滿懷信心地說。
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