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千年“熱煩惱”變身綠色“熱資源”

——長沙理工大學(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(bào)記者 陽錫葉 來源:中國教育報(bào)

烈日下,藍(lán)色光伏板整齊排列,光熱集熱系統(tǒng)呈抓握狀,集熱場的追光系統(tǒng)正循著日照緩慢旋轉(zhuǎn);另一側(cè),儲(chǔ)熱系統(tǒng)正源源不斷地將采集的熱能存儲(chǔ),以備即時(shí)供應(yīng)……日前,國內(nèi)首個(gè)光熱裝配式能源島上線運(yùn)行,占地近3000平方米。與此同時(shí),3000公里外,長沙理工大學(xué)的科研人員在學(xué)校源網(wǎng)荷儲(chǔ)綜合能源系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室,通過遠(yuǎn)程操控密切關(guān)注著每一個(gè)運(yùn)行指標(biāo)的動(dòng)態(tài)。歷時(shí)兩年,由長沙理工大學(xué)主導(dǎo)研發(fā)和首創(chuàng)設(shè)計(jì)的離網(wǎng)式冷熱電綜合儲(chǔ)能與供能的新型能源裝備正式落地“火洲”吐魯番。

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

如何在這片“熱”土上寫好科技“大文章”?

2021年暑假,應(yīng)湖南省援疆前方指揮部和吐魯番市政府邀請,時(shí)任長沙理工大學(xué)副校長劉建民率領(lǐng)能源動(dòng)力相關(guān)學(xué)科專家赴新疆考察調(diào)研,了解到吐魯番年平均日照時(shí)數(shù)長達(dá)3200小時(shí),年均降雨量卻僅有16毫米,“日照長、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”,成為專家眼中取之不盡、用之不竭的“熱資源”。

走訪調(diào)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、中交火焰山汽車檢測有限公司、湘能楚天電力集團(tuán)、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(dāng)?shù)亍盁峤?jīng)濟(jì)”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。如何不依賴電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行?能源島交出完美答卷——其關(guān)鍵技術(shù)集太陽能光伏發(fā)電模塊、太陽能集熱模塊、儲(chǔ)能(電、熱、冷)系統(tǒng)、集控中心于一體,實(shí)現(xiàn)源側(cè)集能、儲(chǔ)側(cè)存能、用戶側(cè)供能的閉環(huán)作業(yè),不依賴電網(wǎng)即可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立存儲(chǔ)與供應(yīng)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(yùn)行……運(yùn)營成本、安全性等多項(xiàng)指標(biāo)刷新紀(jì)錄,能源島為西部儲(chǔ)能安全提供了一個(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(dāng)?shù)貛矶囗?xiàng)變化。

提起吐魯番,令其聲名遠(yuǎn)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(nóng)產(chǎn)品。超高氣溫和超長日曬,賦予水果超高甜度。然而,由于距離遠(yuǎn)、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(dá)大江南北。

一頭是在疆果農(nóng)的提質(zhì)增收,一頭關(guān)系著內(nèi)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)無源儲(chǔ)冷冷庫應(yīng)運(yùn)而生。長沙理工大學(xué)李傳常教授團(tuán)隊(duì)就地取材,研制沙漠砂固體儲(chǔ)熱材料、高循環(huán)穩(wěn)定性相變儲(chǔ)冷材料等,攻克在極端高溫、干熱的環(huán)境下長時(shí)儲(chǔ)熱、高效制冷、長時(shí)儲(chǔ)冷的技術(shù)難題?!袄淠艽鎯?chǔ)時(shí)長可達(dá)96小時(shí)?!崩顐鞒=榻B,利用相變儲(chǔ)冷技術(shù),儲(chǔ)能冷鏈“黑科技”將打通“最先一公里”,全程護(hù)航新鮮瓜果從田間地頭的采摘到送達(dá)千家萬戶的餐桌。

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(chǔ)體驗(yàn)站,以夏季供冷、冬季供暖為主體,體驗(yàn)站傾力為到訪者打造舒適的離網(wǎng)式辦公、休憩、中轉(zhuǎn)服務(wù);針對日益增多的新能源汽車用戶,能源島還設(shè)有雙槍式快速充電樁……

據(jù)悉,光熱裝配式能源島是吐魯番湘吐熱經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園落地的首個(gè)示范引導(dǎo)項(xiàng)目。以此項(xiàng)目合作為契機(jī),目前,長沙理工大學(xué)在吐魯番專設(shè)熱資源開發(fā)與利用專家工作站。

“學(xué)校將繼續(xù)向吐魯番地區(qū)派出專家學(xué)者開展實(shí)地研究和工程實(shí)踐,持續(xù)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(jì)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沙理工大學(xué)黨委書記付宏淵表示。

《中國教育報(bào)》2023年05月17日第3版 

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