专利助推绿色创新-博天堂最新

　　编者按

　　专利制度如何促进绿色技术创新？这些技术如何帮助人们应对气候危机并打造绿色未来？各类创新主体如何利用专利来推动绿色技术发展？本版特选取几个与专利强关联的技术领域，以展示专利助推绿色创新的成效。

　　环境技术守护蓝天白云

　　随着近年政府对环保问题关注和投入持续加大，在市场的推动下，与空气污染治理相关行业得到了高速发展，燃煤污染治理技术、环境监测技术、新能源汽车技术等科技创新层出不穷。环境技术相关专利数量大幅提升正是这些创新成果的直观呈现。

　　中国环境保护产业协会发布的《2008—2017年全球环境技术专利热度分析报告》（下称报告）显示，受积极环境政策驱动，我国环境技术专利布局热度空前，中国环境技术发明专利申请量占据了这10年全球环境技术发明专利申请量的44.08%，领先排名第二的日本30多个百分点。2016年之后，中国环境专利申请数量超过全球的60%，在大气污染防治的细分领域，甚至超过了90%。

　　空气污染物pm2.5等超细颗粒体积微小，一直是除尘技术领域的攻关难点。武汉天空蓝环保科技有限公司（下称武汉天空蓝）历经十年研发，依靠多件专利技术终于攻克了这道难关。

　　超细颗粒难以清除主要原因在于体积微小，武汉天空蓝有的放矢研发出一种可以使超细颗粒“团聚”在一起迅速“变胖”的方法。从2002年至2012年，武汉天空蓝首席科学家、华中科技大学煤燃烧国家重点实验室张军营教授团队，在经过无数次试验之后，从果冻添加剂上获得了灵感，采用有机化合物材料做团聚剂，发明了团聚除尘技术。

　　这一技术的核心是由多种物质组成的粉末状团聚剂，可以起到“团聚”和湿润的作用。为此，张军营和他的团队及时就“燃煤超细颗粒化学团聚促进剂”提交专利申请，并于2018年获得发明专利权。以这一发明专利为核心，武汉天空蓝又开发了相配套的团聚强化除尘装置及关键部件、除尘工艺、控制技术等，从全方位、全流程保护角度进行了专利布局，提交了系列专利申请，形成了较为完善的知识产权保护体系。

　　发明新技术并非易事，而使用和推广新技术同样困难重重。最初，张军营团队通过免费试用pm2.5团聚除尘技术，让更多的人了解、使用此技术。在经过试用后，有关专家认为，团聚强化除尘技术比传统湿式静电除尘技术投资减少约三分之一，单项投资额可节省3000多万元。而且，团聚强化除尘技术的运维费用只有湿式静电除尘器的五分之一，这也让pm2.5团聚除尘技术迎来转机。从目前在各大型火电厂、水泥厂的实际应用情况来看，该技术可提高除尘效率至80％以上，烟尘排放已经达到了超低排放的标准，经多环节协同除尘可实现“近零排放”。

　　空气治理同样离不开环境监测技术的支撑。在去年第七届世界军人运动会举办期间，中科三清科技有限公司（下称中科三清）运用先进仪器设备和技术手段，帮助实现武汉市空气质量10天保持优良，让“武汉蓝”成为军运会最美背景板。

　　这一“先进仪器设备和技术手段”正是中科三清自主研发的嵌套网格空气质量预报模式系统（下称naqpms）。naqpms就像一组复杂的公式或方程，通过输入一个地区的空气污染物排放量、气象条件等变量数值，借助高性能计算机，求解未来空气质量演变数据，从而预报未来3天至5天，或更长时段的空气质量情况。该系统除提供某区域空气质量预报外，还可以为相关部门空气质量管控提供参考。

　　虽然环保领域创新涌动，创新成果频出，但整体而言专利质量仍需提升。报告指出，我国环境技术专利虽然申请数量多、增长速度快，但核心专利少、国外布局少。大气污染防治相关专利申请在环境专利申请占比为35%，但核心专利只有5%左右。另外，我国是欧美日主要发达国家布局环境领域专利的重点区域之一。欧日美的环境专利都会在国际市场进行系统布局，比如德国专利权人的环境专利只有8%在本国布局，其余都是国际布局，而中国专利权人的环境专利有96%仅在国内布局，在国外布局还很欠缺，环境技术输出尚处于起步阶段。

　　光伏发电带来绿色能源

　　近年来，全球变暖正成为人类共同面临的挑战，其带来的冰川和冻土消融、海平面上升，不仅危害自然生态系统的平衡，还威胁人类的生存。全球变暖最直接的原因是二氧化碳温室气体的过量排放。由于人们焚烧煤炭、石油等化石燃料，产生大量的二氧化碳，导致温室效应。随着环境破坏和生态恶化，能源转型升级的必要性和重要性日益凸显。

　　光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，可直接将太阳的光能转换为电能。与火力发电系统相比，光伏发电具有无枯竭危险、安全可靠、无污染排放、能源质量高、建设周期短等优势。当前一些西方国家和发展中国家纷纷制定光伏技术发展计划，一方面加大技术研发和专利布局，另一方面大幅度提高光伏电池转换效率和稳定性，降低成本，扩大产业，以绿色能源代替不可再生能源的使用。

　　一片片反射着阳光的光伏板绵延伸展，为太行山脉披上了蓝色铠甲。山西长治光伏发电技术领跑基地占地约两万多亩，和常规光伏板不同，这里的光伏板背面可吸收地面的反射光，发电量增加15%。基于20多年清洁电力转换技术研发积累，阳光电源为该项目提供全球单机功率最大的组串式逆变器博天堂最新的解决方案。

　　美国加州 wright solar 200mw光伏电站近日成功并网发电，阳光电源为该电站提供了1500v逆变器和中压变压器等整体博天堂最新的解决方案，能够极大地改善当地用电结构，将为超过10万户居民送去清洁电力。该电站位于地广人稀的中央山谷地区，对成本控制和设备的性能、安装及运维等提出了严苛的要求。阳光电源的1500v集中式博天堂最新的解决方案具备的技术优势能够满足当地实际环境及低成本诉求。

　　阳光电源知识产权负责人张婧向记者表示，上述项目正是得益于阳光电源多年来对光伏逆变器五电平技术的持续深入研究。公司为自主研发的1500v组串式产品先后在国内外提交了130余件专利申请，目前已有100件获得授权，包括五电平逆变技术、拉弧检测技术、谐波抑制、pid防护等多项专利技术。其中，“一种五电平逆变器及其应用电路”（专利号：zl201510690512.x）专利，是1500v组串式产品的核心专利，因其具备显著的技术优势、突出的技术效果及广泛应用，该专利获得了第二十一届中国专利优秀奖。随着平价上网步伐的加快，该专利方法在降本增效方面具有领跑优势，目前已成为助推平价上网的新引擎，带动新能源行业的发展，也代表了行业技术发展趋势。在该专利的基础上阳光电源还创新提出“1500v 大方阵高超配”的系统博天堂最新的解决方案，成为降本增效的利器。

　　“面对环境污染和全球变暖的重大挑战，发展低碳经济甚至无碳经济已成为普遍共识。”阳光电源董事长曹仁贤表示，公司一直以来践行“让人人享用清洁电力”的使命，对技术研发成果进行专利布局、产业落地，通过知识产权工作不断促进行业内更多创新成果的产出，加速新能源产业整体发展，积极顺应全球能源低碳发展的大趋势，为改善人类生态、成就美好地球做出努力。

　　记者了解到，截至2019年底，阳光电源产品在全球市场的累计装机超过1亿千瓦，为全球60多个国家和地区送去绿色清洁电力，每年生产清洁电力1290亿千瓦时，每年减排二氧化碳1.03亿吨。同时以技术革新驱动产业进步，承建了我国光伏领跑者项目，实现了接近传统煤电的上网电价，并致力于用清洁能源消除贫困，光伏扶贫帮扶对象超35万户贫困户、3000个贫困村，总规模达到140万千瓦。

　　“阳光电源深耕清洁电力领域20余年，将技术创新视为企业发展的源动力，培育了一支研发经验丰富、自主创新能力较强的专业研发队伍，研发投入逐年持续增长。”张婧向记者介绍，公司积极开展一系列技术研发，攻克转化一批产业前沿和共性关键技术，先后承担了20余项国家重大科技计划项目，主持起草了多项国家标准。公司在不断发展中愈发意识到知识产权的创造、保护、运用、管理的重要性，将专利布局策略从对研发人员创新成果的保护，转变为同时更加注重对技术领域的总体专利布局。截至目前，阳光电源已提交专利申请2152件，1317件获得授权，其中发明专利523件，海外专利布局提交专利申请346件，其中125件获得授权。公司知识产权部会定期跟踪每个专利的实施应用情况，据统计，有超过60%的专利在产品中得到应用，助力可再生能源的发展。

　　污水处理净化绿色家园

　　城市污水治理是我国污水处理行业的重要组成部分之一。数据显示，我国城市排水管道不断延长，城市污水处理能力也逐年提升。近年来，城镇化进程的加快和“智慧城市”工作的不断深入，均为我国城市污水处理提供了广阔的发展空间。2019年，《关于印发城镇污水处理提质增效三年行动方案（2019—2021年）》印发，旨在推进生活污水收集处理设施改造和建设，进一步激发了城市污水处理市场的活力。

　　2018年11月16日，在业界具有广泛影响力的“r&d”奖委员会在美国佛罗里达州奥兰多宣布了2018年度获奖名单，江西省南昌市一家民营环保企业——江西金达莱环保股份有限公司（下称金达莱）凭借污水处理fmbr专利技术登上了颁奖台。2019年3月，该企业fmbr兼氧膜生物反应器技术（下称fmbr技术）又一次入选美国马萨诸塞州全球公开征集污水处理创新试点项目，成为唯一一项入选的污水处理工艺性技术。这是我国环保企业首次获此殊荣，也标志着我国环保科技创新正在由跟跑向并跑、领跑跨越。

　　“fmbr技术是金达莱自主研发的核心专利技术，这项技术打破了欧美发达国家对工艺技术的垄断性局面，是我国污水处理技术自主研发的重大进展。”江西金达莱环保股份有限公司总经理助理刘安安告诉记者，截至2019年底，金达莱已获得授权专利近百件，其中发明专利62件（内含欧美等国外发明专利26件），荣获国际水协（iwa）东亚区项目创新奖、江西省科技进步一等奖等多项省、部级奖项，并参与编写了4项国家标准技术规范。目前在国内市场中，fmbr技术在江西百强中心镇、南昌市乌沙河水环境综合整治、芜湖再生水项目、重庆水环境治理、江苏连云港赣榆新城污水处理厂等项目近3000余套装备的应用，辐射全国30个省（直辖市）。在国际市场上，公司技术在美国、意大利等多个国家应用。

　　据了解，fmbr技术通过引入自主培养的兼氧厌氧菌群等特性微生物的作用，将膜组件与生物反应池集成为一体化设备，实现了污水中的c、n、p及有机污泥的无异味同步高效去除，技术突破使分布式治污模式得以有效应用，实现城市污水、黑臭水体及村镇污水的高效治理，为我国水环境综合治理提供一条新路径，不仅可以大幅降低项目综合投资、节省土地资源、节约综合运行成本、减少有机剩余污泥外排量和处置量，还可以有效缓解污水处理的“邻避效应”和管理复杂的问题，被国际权威机构urs认为是“最有潜力成为21世纪污水处理的突破性领导技术”。“同时，我们还创建物联网云平台中央监控系统，并首创4s流动站维护模式，缩短现场响应时间，突破了点多面广的分布设施有效管理的瓶颈，保障了污水处理设施在无人值守条件下稳定运行。”刘安安介绍道，“源头截污、就地治污、集散结合、清水回补”的 fmbr 分布治水模式，实现了对污水就近收集、就近处理、就近资源化利用，将污染“扼杀”在源头，从而达到高效、精准治污的目的。

　　刘安安向记者介绍道，除fmbr技术外，jdl重金属废水处理技术（下称jdl技术）是金达莱的另一项核心技术。此项技术是一种利用化学、物理学相结合而创新的工业废水处理技术。该技术采用特种膜处理器，无需加入絮凝剂、混凝剂、助凝剂，解决了膜的堵塞问题，减少了其他金属杂质的含量，能有效分离水中不溶性金属化合物及其他悬浮物，可实现重金属资源高效回收利用，处理效果明显优于普通沉淀工艺，可形成高浓度、高纯度重金属污泥，为高效回收提供了可能。“jdl技术曾获环境保护科学技术奖二等奖、江西省科学技术进步奖一等奖等奖项，并入选国家科技部、环保部、住建部、水利部发布的《节水治污水生态修复先进适用技术指导目录》。”刘安安表示，金达莱目前在电镀、线路板等行业成功运用该项技术，卓有成效，其中4项工程被中国环保产业协会评为“国家重点环境保护实用技术示范工程”。

　　“在环保产业中，科技永远是第一生产力。”刘安安表示，助推节能减排、缔造绿色家园，让专利技术助力环境保护，是每个企业的社会责任和最高目标。

　　风力发电输送再生资源

　　电机擎天矗立，叶片随风旋转，与蓝天白云相衬，人们仿佛置身在一个风车世界里——这是距离北京约90公里的官厅水库边上的风力发电（下称风电）场，是我国为数众多的风电场之一。作为知识产权密集的绿色可再生能源产业之一，风电日益受到世界发达国家和发展中国家的重视，已经成为应对能源挑战的重要手段。

　　数据显示，我国风能资源丰富，总储量约32.26亿千瓦，可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿千瓦，近海储量有7.5亿千瓦，共计约10亿千瓦。天然的条件让我国具备了成为风电大国的潜能。然而，风电在我国的发展并非一蹴而就，而是无数研发投入、专利积累、创新成果堆砌的历史积淀。

　　上世纪80年代，风电作为世界能源界的一项新技术登上了历史舞台，而彼时中国并没有掌握这项技术。1986年4月，我国从国外引进相关技术建设第一个风电场，成功在山东荣成并网发电，改写了我国无风电的历史。如今，在几代人的努力下，我国风电产业披荆斩棘，攻坚克难，实现了从无到有再到成功挤入世界前列的历史进程；从粗放式的数量扩张向提高质量、降低成本的方向转变。在这一发展过程中，孕育了一批风电科技巨头、攻关了多项先进技术，掌握了一批自主知识产权。

　　中国电建集团华东勘测设计研究院（下称华东院）就是其中一家风电企业。自1993年有专利申请以来，华东院不断加大知识产权宣传力度，加强知识产权保护，加大资金投入和奖励力度，极大地激励了广大技术人员的发明创造积极性，专利授权量持续增长。截至目前，华东院共拥有有效的发明专利和实用新型专利共1400余件，其中一件名为“无过渡段单桩式海上风机基础结构”的专利就是风电创新的代表，并成功落地生根，形成了可观的产值。另一家风电企业国电联合动力技术有限公司凭借发明专利“一种风电场功率协同控制方法及其系统”则抱回了第二十届中国专利奖金奖，成为我国首个风电制造领域作为专利权人获得该奖项的企业。

　　业内人士介绍，风电就是利用风力带动风车叶片旋转，来促使发电机发电，其生产、制造、存储、输送等过程中包含着诸多创新技术和知识产权。记者经过专利检索后发现，截至目前，全球范围内与风电相关的专利申请9.2022万件，主要集中在ipc专利分类号h02j003、f03d009、f03d007等领域，分别是1.2014万件、5122件、4945件。这其中，多数是由中国企业贡献的创新。从专利布局领域来看，我国专利申请人重点关注涉及交流干线或交流配电网络的电路装置、特殊用途的风力发动机、风力发动机与受它驱动的装置的组合、风力发动机的控制等技术内容，这一点与国外风电巨头的专利布局趋同。

　　一直以来，在政策、创新以及专利技术等多重因素的支撑下，风电迎“风”而动，成为了我国绿色产业的重要组成部分。从2005年开始，特别是《中华人民共和国可再生能源法》颁布和实施以来，我国风电产业进入了高速发展的轨道。2019年面临补贴退坡的情况下，我国风电产业仍然保持持续增长的态势，难能可贵。彭博新能源财经（bnef）的数据显示，2019年全球新增吊装容量排在前5位的有两家中国企业，其中金风科技2019年新增吊装容量为8.25吉瓦，新增吊装容量排名全球第3位；远景能源以5.78吉瓦的新增吊装容量排名全球第5位，国内第2位。凭借自主研发的成熟技术路线和高可靠性的供应链，远景能源以670兆瓦的海上新增装机继续保持国内海上风电领先地位。

　　不仅如此，风电的创新技术还成为牵动一些地方经济和企业发展的引擎。以湘潭为例，2009年，该地以成立湘潭风电装备制造产业技术创新战略联盟为契机，推动当地风电产业发展。数据显示，该联盟成立仅一年，就围绕风电科技重大专项的实施，投入研究开发经费1.74亿元，申请专利32件、授权22件，实现总产值68.39亿元，产品销售收入68.32亿元。在企业方面，以海上风电龙头企业明阳智慧能源集团股份公司为例，凭借创新技术、市场扩容、成本等优势，其2019年实现营收104.93亿元，同比增长52.03%。

　　如今，全球风电开发商都在加紧建设风电项目，2020年将是另一个风电安装势头强劲的一年。未来风电产业竞争将日趋激烈，而知识产权在其中的作用将更加突显。（本版文字由本报记者刘仁李思靓陈景秋实习记者许月撰写）

　　（编辑：侯岭）

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