2022年2月4日晚,北京第二十四届冬季奥林匹克运动会在国家体育场隆重开幕。

习总书记在北京考察2022年冬奥会、冬残奥会筹办备赛工作时指出,要坚持绿色办奥、共享办奥、开放办奥、廉洁办奥的理念,突出科技、智慧、绿色、节俭特色。作为历史上第一个100%使用绿色清洁能源的冬奥会,“绿色冬奥”贯穿北京冬奥会筹办的全程场馆照明、运行和交通等用电都为“绿色”电力。赛事期间,冬奥场馆共计消耗绿电约4亿度,减少标煤燃烧12.8万吨,减排二氧化碳32万吨。

绿水青山就是金山银山,深刻践行习生态文明思想,绿色成为城市发展的底色。成都频频发起以“绿色低碳”为关键词的行动,绿色低碳也汇聚成高质量发展的磅礴力量。

科技冬奥、绿色冬奥,“成都制造”助力北京冬奥会。成都中建材光电材料有限公司技术团队用低碳、绿色、环保的碲化镉发电玻璃在张家口“奥运走廊”建成亚洲最大的碲化镉发电玻璃电站,为冬奥会提供“绿色电力”。

7月14日,记者来到位于双流区西航港街道空港二路的成都中建材光电材料有限公司厂区。一进门,就看到两张高1.6米,宽1.2米的发电玻璃,玻璃板上一张印着冰墩墩,一张印着雪容融,摆放在展厅显眼处。

成都中建材光电材料有限公司总经理、技术中心主任潘锦功介绍,这是公司最新研发的彩釉款碲化镉发电玻璃,在低温情况下亦能不断发电,既作为场景装饰指示牌,也为冬奥村、赛场景观照明和指挥通道提供绿色电能。

“当时既感到自豪骄傲,又倍感压力!”成都中建材光电材料有限公司干部职工们至今记忆犹新2021年12月27日,突然接到冬奥会组委会通知,要在冬奥村和国家跳台滑雪中心核心区域使用碲化镉发电玻璃作为绿色低碳路标。

冬奥会组委会的决定不是随意的。“2019年,我们就参与了冬奥会的绿色供电工程在张家口赤城县修建大型山地修复电站。我们用行动和效果赢得了冬奥会组委会的认可,并决定我们负责制作碲化镉发电玻璃作为绿色低碳路标。”公司副总经理孙庆华说。“当时,冬奥会组委会提出了一系列要求:要保证玻璃独立发电,玻璃双面都要有吉祥物图案。同时项目必须在2022年1月15日前完工。”

这是一场硬仗,项目特殊且时间紧迫,项目组同事们行李都来不及准备,便立刻出发前往张家口。经过反复设计、论证、不断与组委会沟通,迅速形成基本方案。与此同时,远在成都的技术团队和生产团队紧锣密鼓进行发电玻璃的设计、生产和测试。仅仅4天,专门为冬奥会设计的发电玻璃便生产完成。

安装、调试也不容易,时值腊月寒冬,位于张家口崇礼的冬奥赛区已是冰天雪地、寒风凛冽,最低气温接近-20℃。此时,玻璃板之间的接线工作非常困难,因为正常情况下接线也需要像绣花一样精细,戴上手套无法操作。没有办法,大家便躲进附近唯一避风、稍微温暖一点的一处公共厕所里,干起了接线工作。

经过努力,终于在冬奥村核心区域、国家跳台滑雪中心区域安装了5套冬奥主题碲化镉发电玻璃,成功让碲化镉绿色电能闪亮冬奥赛场。冰墩墩、雪容融发电玻璃绿色低碳指示牌在冬奥现场安装完成后,吸引了当时入住冬奥村,进行训练的外国运动员。刚安装完成的时候,便有训练的外国队员过来合影。“这个冰墩墩、雪容融发电玻璃特别可爱,还能在冰天雪地里发电,真是太厉害了。”外国运动员们纷纷称奇。

碲化镉发电玻璃在冬奥会上大放异彩的这年,恰是潘锦功团队扎根成都研发产品的第12年。

2010年,潘锦功从海外归来,正式成为一名蓉漂,致力于当时国内外尚属空白的大面积碲化镉发电玻璃的研发和产业化。

将碲化镉发电玻璃从理论转化成产品,需攻克半导体材料掺杂、膜面晶体生长、激光处理技术突破等一系列问题。“奥秘就在玻璃表面的薄膜里,膜层总厚度仅为3微米,相当于头发丝直径的二十分之一,技术难度很高。”潘锦功透露。

专利,是摆在科研人员面前最大的“拦路虎”当时,全世界对碲化镉实现规模化量产的仅有美国第一太阳能公司,该公司对相关技术都进行了专利保护,摆在公司面前的只有两条路。

第一条路,向美国第一太阳能公司支付专利费,但只能做0.72平方米的产品,远不是公司所希望的大面积、适用于建筑应用的绿色建材产品。

面对阻碍,潘锦功和一群科研人偏向虎山行,毅然决然走自主创新的路。整整8年时间的研发,先后经历千万次失败、改进,终于打破国际垄断,2017年,世界第一片大面积(1.92平方米)碲化镉发电玻璃在双流的生产厂区下线。

突破了工艺,团队又紧跟着投入到装备、生产线月,世界第一条拥有自主知识产权工业4.0的大面积碲化镉发电玻璃生产线正式投产。

来不及喘口气,团队持续攻关。在短短6个月内,将碲化镉发电玻璃的转化率从8.72%提升到了13%。“实现这个转化率数据,西方用了13年,而我们仅6个月。”对于自己的团队,潘锦功十分自豪。

如今,成都中建材光电材料有限公司碲化镉发电玻璃转化效率达到16.18%,实验室的转化效率已经达到20.24%,达到国际先进水平。今年,这个数据还在不断地向上提升。

从自主研发起步,到技术全球领先,当前中建材光电材料有限公司的目标是为全球建造“墙上发电厂”。

“有光就有电,这为碲化镉发电玻璃打造墙上发电厂提供了可能!”在公司展厅,公司副总经理、总工程师傅干华博士给记者展示了发电玻璃的魔力。他用手揭开墙上一块盖在黑玻璃板上的幕布,玻璃板上方连接的灯泡逐渐亮了起来。

傅干华介绍,单片面积1.92平方米的碲化镉发电玻璃在成都地区一年可发260270度电。具备了光伏建筑一体化的独特优势,但在墙上建造“发电厂”,发电玻璃还有几重关口要跨越。

“安全,是第一道必须要跨越的关口。”在抗冲击实验区,公司质量部副部长张艳为记者演示了一遍发电玻璃的强度。只见牵引绳将一个重约45公斤的“铁球”(霰弹袋)拉到2.2米的高点,再让它自由落下,“铁球”重重地砸在玻璃板上,发出“嘣!嘣!”的巨响。

“这么重的铁球砸下来,玻璃表面丝毫无损,而且旁边连接的灯泡闪闪发亮,没有一丝间断,说明它不仅强度很高,而且发电性能稳定、优良。”指着完好无损的玻璃板,张艳说。

今年以来,公司又取得几项重大突破:1月,《碲化镉发电玻璃建筑一体化系统构造》标准设计图集发布,为建筑一体化提供技术参考。今年4月,《四川省碲化镉发电玻璃建筑一体化应用技术标准》DBJ51/T199-2022发布,为产品的设计应用、竣工验收提供依据,设计单位可以自由地使用碲化镉发电玻璃来进行设计,未来在墙上建“发电厂”将变得更简单易行

“目前中国的存量建筑约700亿平方米,如果用发电玻璃改造其中的70亿平方米,就相当于建了3座三峡电站。”潘锦功对此满怀憧憬。

“可持续性”是国际奥委会改革路线议程》的标志性理念和任务,“绿色办奥”也位居2022年北京冬奥会和冬残奥会四个办奥理念之首。

场馆方面,北京市11个北京冬奥会场馆通过绿色建筑认证。其中,国家速滑馆、国家会议中心二期、五棵松冰上运动中心、北京冬奥村、延庆冬奥村获得绿色建筑三星级评价标识;国家高山滑雪中心、国家雪车雪橇中心、首钢滑雪大跳台获得绿色雪上运动场馆三星级评价标识;国家游泳中心、国家体育馆、首都体育馆场馆群等获得绿色建筑二星级评价标识。

清洁能源利用方面。北京市冬奥场馆100%使用绿色电力,不仅从源头减少场馆碳排放,还积极开发、利用可再生能源。例如,延庆山地新闻中心建有光伏发电系统,实现电力“自发自用、余电上网”;延庆冬奥村采用高压电锅炉供暖,实现100%可再生能源供应热力。

创新技术应用方面。国家速滑馆采用马鞍形单层索网结构,屋顶重量仅为传统屋顶的四分之一,大幅减少场馆耗材并减低建设难度。此外,北京冬奥会冰上场馆大规模采用二氧化碳环保制冷剂进行制冰,该制冷剂碳排放值趋近于零;制冰中产生的高品质余热可进行回收利用,较传统方式效能提升约30%。

记者:本次冬奥会上,碲化镉发电玻璃在众多产品中脱颖而出,助力“绿色冬奥”,对公司来说意味着什么?

潘锦功:北京是世界首个既举办过夏季奥运会,又举办过冬季奥运会的城市,铸就了“双奥之城”的传奇。作为一家科技公司,我们的产品能为冬奥会提供绿色电力,能在这么大的国际级舞台上展示风姿,既是莫大的荣幸,也是对科技工作者巨大的鼓舞。

记者:如今碲化镉发电玻璃相关技术标准已经位于国际先进行列,如何发挥它的优势,进一步助力“双碳”目标?

潘锦功:碲化镉发电玻璃具有温度系数低、发电量高、外观美观等优点,特别适用于光伏建筑一体化。

目前,“碲化镉发电玻璃”已经成功应用到国内多个项目,仅成都就有成都智慧治理中心、双流国际机场航站楼通道、川开电气公司等处示范应用。未来随着我们产能提升,很快会有更多应用出现。

潘锦功:以1.92平方米的发电玻璃为例,理论上三四千块玻璃产生的电量,就相当于普通油田一口井一年产油可转化成的发电量。

我们希望通过努力,在现有发电玻璃基础上,聚焦核心技术研发,建成世界第一大碲化镉发电玻璃生产企业和世界重要稀散高纯材料供应商,为未来在四川打造1000亿元光电产业集群的远期目标打下坚实基础,助力中国早日实现“碳达峰、碳中和”战略目标。

记者:从2010年成为蓉漂,12年来扎根成都的科研经历,你本人有哪些最深切的体会和收获可以分享?

潘锦功:让我感触最深的是,公司在2013年、2014年期间,产品还没有研发出来,最困难的时候公司300多名员工走得只剩下60余名,一度濒临绝境。国家发改委给了1.59亿元的专项支持,四川省委组织部顶尖创新团队提供了800万元支持,四川省经信厅提供2460万元的专项支持,四川省科技厅提供了460万元的专项研究经费,双流区给我们提供了5000万元的项目扶持,正是国家、政府、组织部门的支持,我们的公司才能走到今天。

2020年,中国“双碳”目标的提出,真正为公司迎来腾飞转机,公司接到越来越多的订单,产品开始在全国各地应用,供不应求。我们将满怀对国家、对城市的感恩之情,激情再出发。

北京冬奥会向世界呈现了一场精彩、难忘的冰雪盛宴。这是朝气蓬勃的运动员们大放异彩的赛场,也是反映中国科技创新能力的舞台。当“成都造”发电玻璃于盛会闪亮,当一大批我国自主创新的科技成果得到充分展示和应用,这背后,是非凡十年中,无数创新主体的竞相涌现,无数“大国工匠”的倾力付出。

当今世界正经历百年未有之大变局,科技创新是其中一个关键变量。大数据、云计算、物联网、互联网等新技术的突破,带来了精准制造生产方式的革新。打破国际垄断,实现更多的“从0到1”,就一定要从基础和源头出发,以百折不挠的意志、自立自强的精神、坚韧不拔的态度,将自主创新一以贯之。

核心技术、高端科技就是现代的“国之利器”。绿色能源、量子通信、智能机器人、激光制造从赋能冬奥到惠及民生,从“成都突破”到“中国智造”,这十年,我国全球创新指数排名上升了22位,是世界各国中唯一持续快速上升的国家。面向未来,只有在新一轮科技革命和产业变革中不断赢得发展先机和优势,才能真正掌握竞争和发展的主动权。

科技创新是“国家赖之以强、企业赖之以赢、人民生活赖之以好”的核心要素,是引领高质量发展的不竭动力。当各个崭露头角的新兴科技经过考验和推广,广泛运用到智慧城市、数字孪生、智慧医疗等众多领域,带来的将是行业的发展、更好的生活,而在平凡人的奋斗中,我们也定将见证更多为经济发展、社会进步、国家强盛添新彩、增光亮的不凡传奇。

成都日报锦观新闻记者 陈方耀 马玉宝 摄影 熊一凡 部分图片由受访者提供 制图 申娟子 视觉设计 陈杰

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