編者按：榆林市完整準確全面貫徹新發(fā)展理念，把握高質量發(fā)展根本要求，立足得天獨厚的能源稟賦，按照煤化產業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展方向，做大做強能源產業(yè)集群，持續(xù)鞏固黃河中游生態(tài)屏障，為奮力譜寫中國式現代化新篇章貢獻榆林力量。本組報道從不同側面聚焦和解讀榆林市推動黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展的探索實踐。

碳達峰、碳中和工作是我國當前重點任務之一。榆林區(qū)域能源資源豐富，在促進能源清潔利用突破及多能融合需要方面正在多頭發(fā)力。

近年來，榆林中科潔凈能源創(chuàng)新研究院（簡稱“榆林創(chuàng)新院”）依托中國科學院技術優(yōu)勢和榆林地區(qū)資源優(yōu)勢，聚焦突破“雙碳”關鍵核心技術，為構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系提供智力支撐。

目前，榆林創(chuàng)新院完成多項關鍵技術突破，實現了技術的轉移轉化，成為科研工作者與企業(yè)家雙向奔赴，共同登臺唱戲的“大舞臺”。

機器人成實驗室“主力軍”

10月25日，在榆林創(chuàng)新院數智催化技術創(chuàng)新中心平臺實驗室內，多個機器人正在協作開展煤化工催化劑性能評價實驗。

這是一個新型智能化高通量催化反應研究平臺，由中國科學院大連化學物理研究所低碳催化與工程研究部副部長、催化新過程開發(fā)與放大研究組組長葉茂研究員帶領團隊開發(fā)的?？梢愿鶕幣诺膶嶒炇胰蝿兆灾鲌?zhí)行實驗流程，開展煤化工、石油化工領域熱催化過程催化劑評價與篩選實驗。

基于開發(fā)的新型智能化高通量催化反應研究平臺，可以同時開展6個不同工藝條件下的催化反應實驗，并實現24小時不間斷實驗研究，這大大提高了實驗效率，該裝置工作效率至少比傳統裝置提升20倍左右，將科研人員從繁瑣的體力勞動中解放出來，讓他們把更多的時間和精力用在富有創(chuàng)造性的科研工作上。

實驗室工作人員介紹說，以前他12小時埋頭苦干，也只能完成4個催化反應評價任務。使用該裝置只需要編排任務后，一鍵啟動后，即可24小時不間斷工作，一天可以完成30到40個反應評價任務。此外，通過標準化的實驗操作可以顯著提高實驗結果的準確性，為后續(xù)數據驅動AI模型訓練提供大量的高質量數據。

該智能化平臺自投用一年以來，開展了將近1200組催化反應評價實驗，支撐了研究團隊煤化工領域新技術的高效開發(fā)。

當前，人工智能與化學化工技術的開發(fā)深度融合勢不可擋，技術正在不斷迭代升級，人工智能實驗室二期項目投運后，機器人將會發(fā)揮更大的高通量和智能化優(yōu)勢。

榆林創(chuàng)新院院地合作主管崔生航表示，人工智能平臺相比傳統實驗室模式，具有多重優(yōu)勢，比如，可以高效地產生標準化的實驗數據，還可以為人工智能技術賦能新技術開發(fā)提供可能性。同時，作為通用性的平臺，用來高效支撐石油化工、煤化工領域的催化新興技術的開發(fā)。

2019年12月，陜西省人民政府與中國科學院共同簽署《共創(chuàng)榆林國家級能源革命創(chuàng)新示范區(qū)戰(zhàn)略合作協議》，計劃打造科研創(chuàng)新基地、綜合中試及示范基地和科教融合基地三位一體的發(fā)展格局（也稱“一區(qū)三基地”建設）。

榆林創(chuàng)新院作為科研創(chuàng)新基地，是示范區(qū)的核心和重要組成。由榆林市政府負責建設，于2022年8月11日正式投入使用。

榆林創(chuàng)新院依據戰(zhàn)略定位和發(fā)展規(guī)劃，積極申建科研創(chuàng)新平臺，已獲批能源陜西實驗室、陜西省能源清潔利用技術重點實驗室、中科秦創(chuàng)原上郡能源實驗室（榆林市重點實驗室）、榆林市數智催化技術重點實驗室、榆林市催化材料與工藝工程技術研究中心等省、市級科研創(chuàng)新平臺；積極申報國家級科研創(chuàng)新平臺國家化工減碳技術創(chuàng)新中心（陜西）、CCUS國家技術創(chuàng)新中心。為有效支撐技術的落地轉化，投資超億元搭建了院級通用性公共平臺。

在引入高端人才方面，榆林創(chuàng)新院設有2個院士工作站，以“揭榜掛帥”制面向全國高校、研究院所開放科研基金，現已引進科研團隊61個，約400余名科研人員參與榆林創(chuàng)新院科研項目，逐漸形成由領軍人才和優(yōu)秀青年人才組成的高層次科研創(chuàng)新團隊。

科研人員申報的對口項目獲批后，可以從榆林創(chuàng)新院申領到科研基金，同時享用科研創(chuàng)新平臺和公共平臺，讓科研夢想成為專利產品。

區(qū)域能源的新質生產力

能源革命科技專項支持下的質子交換膜（PEM）電解水制氫關鍵技術開發(fā)項目，利用榆林地區(qū)豐富的太陽能和風能等可再生能源發(fā)電，基于中國科學院大連化學物理研究所的電解水制氫技術，可以將可再生能源的電力利用起來，制備綠氫，對榆林地區(qū)實現“雙碳”目標具有重要意義。

該項目依托榆林創(chuàng)新研究院，建立PEM電解槽雙極板的設計與制備能力，以及MW級PEM電解制氫的測試能力，為PEM電解制氫技術的中試放大提供技術支撐。2023年與中國華電合作完成了單堆MW級PEM電解制氫的示范工程，入選2023年能源行業(yè)十大科技創(chuàng)新成果。

2023年在榆林創(chuàng)新研究院建成兆瓦級PEM電解制氫的測試平臺并投運，完成多臺單堆MW級PEM電解槽測試，有力支撐了PEM電解技術的中試放大。該測試平臺于2024年7月份通過CMA認證，這是陜西省首家獲得質子交換膜電解制氫電堆檢測資質的檢測機構，同時也是國內首家具備兆瓦級電堆送樣檢測資質的檢測平臺。

榆林創(chuàng)新院院長任曉光表示，榆林作為高碳城市，在低碳化方面面臨著大好機遇。國家對碳達峰、碳中和的目標要求，為榆林的低碳化發(fā)展提供了政策導向和發(fā)展機遇；榆林市積極出臺相關政策，推動能源產業(yè)的低碳轉型，為低碳化發(fā)展營造了良好的政策環(huán)境。

榆林能源資源豐富、優(yōu)勢突出，為低碳化發(fā)展提供了堅實的物質基礎。特別是榆林擁有多年的能源化工產業(yè)發(fā)展經驗，產業(yè)基礎優(yōu)勢好，可以在現有產業(yè)基礎上進行技術升級和改造。

近年來，榆林的氫能、儲能、可降解材料等新興產業(yè)發(fā)展迅速，為低碳化發(fā)展提供了新的增長點。

值得注意的是，榆林在低碳化進程中也面臨挑戰(zhàn)，多能融合技術有待突破，需進一步加強研發(fā)和創(chuàng)新；人才短缺問題成為制約榆林低碳化發(fā)展的一個重要因素。

榆林創(chuàng)新院成為破解這一困局的有力抓手，成了政府搭臺，科研工作者與企業(yè)家共同登臺唱戲的“大舞臺”。

2024年8月27日，中國科學院能源技術與企業(yè)需求對接會吸引來自中國科學院各科研院所專家、榆林市各縣區(qū)及企業(yè)代表等400余人參會。

中國科學院重大科技任務局副局長庫衛(wèi)群指出，當地企業(yè)帶著“技術需求”，科研院所帶來“科技成果”，這是一場“雙向奔赴”的“群英會”，與榆林市的合作占據了“天時、地利、人和”的絕佳條件，希望各方充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，切實實現成果轉化落地。

榆林市委常委、常務副市長楊向喜表示，榆林市堅持創(chuàng)新驅動發(fā)展，強化科技賦能，以科技創(chuàng)新引領高質量發(fā)展。這樣的會議對促進中國科學院能源技術的轉化落地、推進榆林國家級能源革命示范區(qū)建設具有重大意義，與中國科學院的合作將不斷走深、走實，進一步全方位、寬領域、多層次地進行合作。

榆林“雙碳”大有可為

今年9月20日，在第八屆絲綢之路國際博覽會上，榆林創(chuàng)新院展出的鎂基固態(tài)儲氫材料（氫化鎂）及儲氫設備，相對傳統的氫氣儲運手段，具有明顯的優(yōu)勢，在常溫常壓下就可以實現氫氣的安全高效運輸，為氫氣的儲運問題提供了新方案。

榆林創(chuàng)新院一直和榆林的能源企業(yè)建立緊密的合作關系，將研究院的技術成果向企業(yè)轉移轉化。

近年來，榆林創(chuàng)新院作為連接產學研的橋梁，與高校合作，促進產學研深度融合，聚焦突破“雙碳”關鍵核心技術，圍繞化石能源清潔高效利用與耦合替代、非化石能源多能互補與規(guī)模應用、工業(yè)低碳/零碳流程再造、數字化/智能化集成優(yōu)化這4條主線，在煤化工下游、人工智能、CCUS及氫能、儲能五大領域，每年投入不少于1億元用于科技項目研究，分為聯合基金類（300萬元/項）、中試類（1000萬元/項）、示范類（1500萬元/項），分別用于支持符合榆林市重點發(fā)展產業(yè)的應用基礎研究，已完成實驗室研發(fā)工作即將進行中試驗證的關鍵技術，以及具有重大產業(yè)示范意義且已在榆林創(chuàng)新院完成中試驗證的關鍵技術，開展技術研究與創(chuàng)新，構建清潔低碳、安全高效的新型能源體系，實現產業(yè)項目落地。

榆林創(chuàng)新院為突破能源清潔利用及多能融合關鍵技術，圍繞五大科研領域已布局了61項項目。例如，推進礦山重卡油改電、多種有機胺類精細化學品、世界最大的150噸氫化鎂材料等多個已完成中試驗證項目的產業(yè)化落地；與中煤陜西、陜西氫能等國企簽訂戰(zhàn)略合作協議，針對企業(yè)需求開展規(guī)劃和研發(fā)工作；建成榆林高性能鋰離子電池技術開發(fā)中心，深入研究提高電池的能量密度、循環(huán)壽命和安全性，為儲能產業(yè)的發(fā)展提供技術支持。

來自中國科學院相關研究所、清華大學、北京大學、上海交大、天津大學、國家能源集團榆林化工有限公司在內的眾多科研院所、高校以及企業(yè)在榆林創(chuàng)新院聯合開展科技攻關。

截至目前，榆林創(chuàng)新院項目均順利運行，部分已取得突出進展：面向用戶側的100kWh鋅溴液流電池系統在榆林創(chuàng)新院成功并網運行，直流側能量效率83%，面容量世界領先，煤基特種燃料單管試驗研究項目生產出理化性能指標均達到（或優(yōu)于）燃料標準要求的樣品；異丙醇和氨反應制產物可調異丙基胺催化劑及技術已完成項目考核驗收等階段性成果。