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千年“熱煩惱”變身綠色“熱資源”

——長(cháng)沙理工大學(xué)科技援疆的故事

發(fā)布時(shí)間:2023-05-17 作者:通訊員 葉正芳 本報記者 陽(yáng)錫葉 來(lái)源:中國教育報

烈日下,藍色光伏板整齊排列,光熱集熱系統呈抓握狀,集熱場(chǎng)的追光系統正循著(zhù)日照緩慢旋轉;另一側,儲熱系統正源源不斷地將采集的熱能存儲,以備即時(shí)供應……日前,國內首個(gè)光熱裝配式能源島上線(xiàn)運行,占地近3000平方米。與此同時(shí),3000公里外,長(cháng)沙理工大學(xué)的科研人員在學(xué)校源網(wǎng)荷儲綜合能源系統實(shí)驗室,通過(guò)遠程操控密切關(guān)注著(zhù)每一個(gè)運行指標的動(dòng)態(tài)。歷時(shí)兩年,由長(cháng)沙理工大學(xué)主導研發(fā)和首創(chuàng )設計的離網(wǎng)式冷熱電綜合儲能與供能的新型能源裝備正式落地“火洲”吐魯番。

熱,是吐魯番最顯著(zhù)的標簽。一年之中炎熱的氣候持續半年之久,夏季氣溫常在40攝氏度以上,地表溫度可達70攝氏度?!盎鹬蕖庇纱说妹?。

如何在這片“熱”土上寫(xiě)好科技“大文章”?

2021年暑假,應湖南省援疆前方指揮部和吐魯番市政府邀請,時(shí)任長(cháng)沙理工大學(xué)副校長(cháng)劉建民率領(lǐng)能源動(dòng)力相關(guān)學(xué)科專(zhuān)家赴新疆考察調研,了解到吐魯番年平均日照時(shí)數長(cháng)達3200小時(shí),年均降雨量卻僅有16毫米,“日照長(cháng)、氣溫高、降水少,正是光熱資源綜合利用的絕佳之地”。

令人避之不及的“熱煩惱”,成為專(zhuān)家眼中取之不盡、用之不竭的“熱資源”。

走訪(fǎng)調研、前期論證、綜合選址、技術(shù)攻關(guān)……兩年間,在湖南省援疆前方指揮部、湖南省科技廳的大力支持下,長(cháng)沙理工大學(xué)科研人員五進(jìn)吐魯番,聯(lián)合中國電力國際發(fā)展有限公司、中交火焰山汽車(chē)檢測有限公司、湘能楚天電力集團、國輝(武漢)智慧能源有限公司等,力促科技資源不斷聚集,為當地“熱經(jīng)濟”注入源頭活水。

難題不止于“熱”。吐魯番地貌豐富,沙漠與綠洲交相輝映。在遼闊的荒漠地帶,人煙稀少,電網(wǎng)覆蓋極為薄弱。如何不依賴(lài)電網(wǎng)獨立運行?能源島交出完美答卷——其關(guān)鍵技術(shù)集太陽(yáng)能光伏發(fā)電模塊、太陽(yáng)能集熱模塊、儲能(電、熱、冷)系統、集控中心于一體,實(shí)現源側集能、儲側存能、用戶(hù)側供能的閉環(huán)作業(yè),不依賴(lài)電網(wǎng)即可實(shí)現獨立存儲與供應電、熱、冷能。

百分百綠色能源利用、百分百零碳排放、百分百離網(wǎng)運行……運營(yíng)成本、安全性等多項指標刷新紀錄,能源島為西部?jì)δ馨踩峁┝艘粋€(gè)全新樣本。

科技援疆,根在創(chuàng )新,本在惠民。能源島建成,將為當地帶來(lái)多項變化。

提起吐魯番,令其聲名遠播的不止炎炎火焰山,還有味美多汁的葡萄、哈密瓜等新鮮優(yōu)質(zhì)農產(chǎn)品。超高氣溫和超長(cháng)日曬,賦予水果超高甜度。然而,由于距離遠、損耗大、成本高等,吐魯番的瓜果雖聞名遐邇卻難以原汁原味送達大江南北。

一頭是在疆果農的提質(zhì)增收,一頭關(guān)系著(zhù)內地廣大民眾“舌尖上”的福祉,如何破題?

在能源島上,一座集裝箱式可移動(dòng)無(wú)源儲冷冷庫應運而生。長(cháng)沙理工大學(xué)李傳常教授團隊就地取材,研制沙漠砂固體儲熱材料、高循環(huán)穩定性相變儲冷材料等,攻克在極端高溫、干熱的環(huán)境下長(cháng)時(shí)儲熱、高效制冷、長(cháng)時(shí)儲冷的技術(shù)難題?!袄淠艽鎯r(shí)長(cháng)可達96小時(shí)?!崩顐鞒=榻B,利用相變儲冷技術(shù),儲能冷鏈“黑科技”將打通“最先一公里”,全程護航新鮮瓜果從田間地頭的采摘到送達千家萬(wàn)戶(hù)的餐桌。

惠民的探索不止于此。在能源島上還建有首個(gè)源網(wǎng)荷儲體驗站,以夏季供冷、冬季供暖為主體,體驗站傾力為到訪(fǎng)者打造舒適的離網(wǎng)式辦公、休憩、中轉服務(wù);針對日益增多的新能源汽車(chē)用戶(hù),能源島還設有雙槍式快速充電樁……

據悉,光熱裝配式能源島是吐魯番湘吐熱經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園落地的首個(gè)示范引導項目。以此項目合作為契機,目前,長(cháng)沙理工大學(xué)在吐魯番專(zhuān)設熱資源開(kāi)發(fā)與利用專(zhuān)家工作站。

“學(xué)校將繼續向吐魯番地區派出專(zhuān)家學(xué)者開(kāi)展實(shí)地研究和工程實(shí)踐,持續鍛造學(xué)校服務(wù)國家能源安全能力,在服務(wù)地方經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展、造福人民群眾中取得更多實(shí)質(zhì)性成果?!遍L(cháng)沙理工大學(xué)黨委書(shū)記付宏淵表示。

《中國教育報》2023年05月17日第3版 

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