千年“熱煩惱”變身綠色“熱資源”

烈日下，藍色光伏板整齊排列，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；另一側，儲熱系統(tǒng)正源源不斷地將采集的熱能存儲，以備即時供應……日前，國內首個光熱裝配式能源島上線運行，占地近3000平方米。與此同時，3000公里外，長沙理工大學的科研人員在學校源網荷儲綜合能源系統(tǒng)實驗室，通過遠程操控密切關注著每一個運行指標的動態(tài)。歷時兩年，由長沙理工大學主導研發(fā)和首創(chuàng)設計的離網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，是吐魯番最顯著的標簽。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，應湖南省援疆前方指揮部和吐魯番市政府邀請，時任長沙理工大學副校長劉建民率領能源動力相關學科專家赴新疆考察調研，了解到吐魯番年平均日照時數長達3200小時，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”。

走訪調研、前期論證、綜合選址、技術攻關……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，長沙理工大學科研人員五進吐魯番，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、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，電網覆蓋極為薄弱。如何不依賴電網獨立運行？能源島交出完美答卷——其關鍵技術集太陽能光伏發(fā)電模塊、太陽能集熱模塊、儲能（電、熱、冷）系統(tǒng)、集控中心于一體，實現(xiàn)源側集能、儲側存能、用戶側供能的閉環(huán)作業(yè)，不依賴電網即可實現(xiàn)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、百分百離網運行……運營成本、安全性等多項指標刷新紀錄，能源島為西部儲能安全提供了一個全新樣本。

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)質農產品。超高氣溫和超長日曬，賦予水果超高甜度。然而，由于距離遠、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增收，一頭關系著內地廣大民眾“舌尖上”的福祉，如何破題？

在能源島上，一座集裝箱式可移動無源儲冷冷庫應運而生。長沙理工大學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(wěn)定性相變儲冷材料等，攻克在極端高溫、干熱的環(huán)境下長時儲熱、高效制冷、長時儲冷的技術難題?！袄淠艽鎯r長可達96小時?！崩顐鞒＝榻B，利用相變儲冷技術，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戶的餐桌。

惠民的探索不止于此。在能源島上還建有首個源網荷儲體驗站，以夏季供冷、冬季供暖為主體，體驗站傾力為到訪者打造舒適的離網式辦公、休憩、中轉服務；針對日益增多的新能源汽車用戶，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濟產業(yè)園落地的首個示范引導項目。以此項目合作為契機，目前，長沙理工大學在吐魯番專設熱資源開發(fā)與利用專家工作站。

“學校將繼續(xù)向吐魯番地區(qū)派出專家學者開展實地研究和工程實踐，持續(xù)鍛造學校服務國家能源安全能力，在服務地方經濟社會發(fā)展、造福人民群眾中取得更多實質性成果?！遍L沙理工大學黨委書記付宏淵表示。

《中國教育報》2023年05月17日第3版