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华中科大以国家重大需求引导能源科研方向

2020-02-15 16:47:40来源:励志吧0次阅读

华中科大:以国家重大需求引导能源科研方向

从这里,诞生了燃煤污染控制领域国家自然科学奖项和高效稳燃领域国家技术发明奖项;在这里,有担负起三峡电站一半以上水轮机组稳定性测试的先进技术;由这里研发的强化换热理论及高效换热器直接为节能减排做出重大贡献……无论是有效进行对大型发电机组安全稳定控制的研究,还是积极探寻新型动力装置技术、着力解决建筑群能量耦合传递问题,抑或是努力将涡声耦合研究成果推广到空调产业,这些都凝聚着这里全体教职人员的辛勤汗水。这里就是华中科技大学能源与动力工程学院。近日,我们对能源学院院长黄树红教授进行了采访,走进了这个拥有半个多世纪发展历程的学院。

以国家重大需求引导科研方向

1953年组建的华中工学院动力工程系,经过半个多世纪的发展,成长为今天的华中科技大学能源与动力工程学院,拥有一级学科国家重点学科、一级学科博士授予权、国家级优秀博士后科研流动站、煤燃烧国家重点实验室、国家特色专业。现有热能工程、工程热物理、动力机械及工程、流体机械及工程、制冷及低温工程、化工过程机械6个二级学科,综合实力处于国内一流。在科学研究方面,已形成了以前沿基础研究为龙头,以先进技术研发为支撑的完整科研体系,为解决中国面临的能源问题开展了卓有成效的研究工作。其中,关于燃煤CO2减排的最新研究就具有突出的特色。

目前,我国能源供需矛盾尖锐、能源总体利用效率不高,因能源利用引起的环境污染与生态破坏日益严重,CO2排放量已位居世界的第二位。随着2012年“后京都时代”的到来,由于温室气体排放量随经济加速发展而急剧上升,中国将成为全球履约中的焦点,承受越来越大的国际压力。作为一个负的大国,我们理应去承担减排的义务。因此,大力提高现有能源的利用效率,开发化石能源近零排放高效综合利用技术,是当前和未来几十年内我国能源领域的优先主题,也是实现能源与经济可持续发展的必然要求。

面对这样的国家需求,黄树红教授从技术方面分析了解决问题的途径。针对中国以煤炭为主导的能源格局,煤的燃烧在未来相当长的阶段中依然是主要的能量转换方式。现在,中国有80%的电力来源于燃煤火力发电,火电厂减排将是首要问题,需要在未来不长的时间中探讨工程上可以实施的技术,这些技术除了科学上要可行以外,更重要的还在于其成本和推广。黄树红教授认为,基于目前情况,直接改造老发电机组以减少温室气体排放的技术难度太大,应当坚持以结构调整为主。用更大型、技术更先进的机组,如超临界机组,来替代老机组是最现实的办法。相较其他技术,超临界或超超临界机组更具成本上的竞争力,技术成熟

,并且其性能还有进一步提高的潜力。随着材料科学和发电机组设计技术的发展,超超临界机组的蒸汽初温有望达到700℃,效率达到50%。与此同时,国家应支持逐步将煤燃烧国家重点实验室等单位研究的CO2减排技术进行转化和示范,向近零排放能源利用的目标努力。对于量大面广的存量机组,则应考虑开发低成本的减碳技术,在投入和碳排放控制效率方面取得平衡,有效减少CO2排放总量。

能源科研需要更深的战略思考

在谈到有关能源科研发展问题时,黄树红教授就一些亟待解决的问题表达了他的看法。

首先是能源科技发展中的共性问题需要有协调解决机制。随着能源产业的市场化改革,能源企业的目标不一定会从整个产业出发,产业中的共性技术问题缺少解决机制,有可能引起产业内部的低水平重复,甚至陷入不良竞争,由此带来社会总成本的升高。黄教授认为,需要有一个机构来考虑共性问题,比如建立一个共性平台,对产业技术加以引导,整合人、财、物资源,发挥各方优势,以最小的成本获得最大的社会收益。

其次,从技术到产业过程的投入需要国家适当支持。鉴于能源行业的特殊情况,从技术到实现产业化之间的投入巨大。很多企业出于回避风险的思考不愿承担相应的投入,高校以及研究机构又没有力量自行对大量科研成果实行产业化。对此,黄教授认为,在能源领域,国家为了让产业更加良性的发展作出了很多努力,如立法、设立产业目录等,引导企业关注国家需求和未来能源发展,但这还不够。出于国家能源安全的考虑,中国能源产业由国家主导的特色是很明显的,黄教授坦言,因此从技术研发向前一步到产业化应由国家适当支持。

为国家培养更多栋梁人才

经过几代人的努力和多年沉淀,华中科技大学能源与动力工程学院具备了较大办学规模和较高办学水平,形成了厚基础、宽口径的高素质人才培养体系,有优良的学风和浓厚的学术氛围,半个多世纪以来,培养了12000余名能源动力领域的高级专门人才。从这里走出来的毕业生一直都是中国该领域最好的毕业生群体之一。

为了适应未来能源形势的发展,学院制定了更科学的人才培养计划,坚持吸引一流的生源、给予一流的培养、造就一流栋梁人才的培养理念,引导学生关注国家需求,关心科学前沿,投身专业学习,提高全面素质。黄教授还指出,除了高级专门人才的培养,学院愿意积极参与能源知识的普及工作,针对目前“节能减排”观念虽已深入人心,但公众对“中国能源发展”理解不够的现状,配合媒体作更加科学的引导,让公众对中国的能源状态有更加清晰地认识。“如果有可能的话,未来是否能在初中阶段就花不多的学时进行能源方面的科学普及教育,这样就能让‘节能减排’伴随义务教育植入一代青少年内心,为资源节约型和环境友好型社会奠定最广泛的坚实思想基础。(原标题为《为了中国能源的明天——访华中科技大学能源与动力工程学院院长黄树红》)

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