教育部評價西安交通大學(西安交大教育部重點實驗室)
近兩年，“碳達峰”、“碳中和”成為熱詞。為深入落實國家碳達峰和碳中和重大戰(zhàn)略部署，教育部近日下發(fā)《高等學校碳中和科技創(chuàng)新行動計劃》號文件，分階段設定不同目標。為實現這一目標，《方案》提出，支持高校和科技企業(yè)建立技術研發(fā)中心、產業(yè)研究院、中試基地、產教融合創(chuàng)新平臺等。7月31日，成立并揭牌陜西水務集團與西安交通大學共建“水循環(huán)與碳中和技術研究院”揭牌儀式在西咸新區(qū)涇河新城順利舉行。
水循環(huán)與碳中和技術研究院是陜西水務集團有限公司與西安交通大學共同建設的科研創(chuàng)新平臺。
研究院主要針對國家“水資源循環(huán)利用”和“碳中和”背景下環(huán)保技術的重大需求，結合陜西乃至西北地區(qū)的產業(yè)特點，在典型的環(huán)保技術領域進行了一系列突破。產業(yè)集聚和城鄉(xiāng)水污染治理與資源化利用。關鍵技術，從行業(yè)來看，主要關注廢水處理及資源化利用、油氣田節(jié)能減排、煤炭開發(fā)及相關化工領域、新能源汽車制造領域、有色冶金領域；城鄉(xiāng)水污染治理和資源化利用包括城市污水處理及資源化利用和節(jié)能減排、城市污泥處置及資源化、農村垃圾資源化利用、農村污水處理及多渠道綜合利用。研究院重點打造集科學研究、技術研發(fā)、裝備制造、產業(yè)孵化等功能為一體的多元戰(zhàn)略創(chuàng)新平臺，通過“產業(yè)鏈布局創(chuàng)新鏈、創(chuàng)新鏈帶動產業(yè)鏈”，實現水處理碳中和，為我國水務“2030年碳達峰”、“2060年碳中和”貢獻力量。
我國力爭2030年前碳排放達到峰值，2060年前實現碳中和。這是以習近平同志為核心的黨中央經過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策。實現碳達峰和碳中和是我國實現可持續(xù)高質量發(fā)展的內在要求，也是推動構建人類命運共同體的必然選擇。從實現碳達峰到實現碳中和，歐美發(fā)達國家基本經歷了50到70年的時間，而我國從碳達峰到碳中和的目標期只有30年，這是一條艱難而漫長的道路。在此過程中，西安交通大學高度重視國家能源戰(zhàn)略和碳中和，推出了一系列新舉措，產生了一系列新成果！
近日，陜煤集團依托秦創(chuàng)源國企創(chuàng)新中心平臺，對接西安交通大學程光旭教授團隊。雙方圍繞國家“雙碳”目標確定了一系列項目，并簽署了“陜西煤炭-秦嶺科技基礎研究基金”，實現了“產成果”與“用成果”的有機統(tǒng)一。
6月23日，西安交通大學-隆基股份戰(zhàn)略合作協(xié)議簽約儀式在中國西部科創(chuàng)港漢鷹大廈舉行。根據校企戰(zhàn)略合作協(xié)議，隆基股份將與西安交通大學共建“交通大學-隆基零碳能源研究院”。這是整合西安交通大學管理和能源、電力、儲能、物理、材料等優(yōu)勢學科的科研和教育資源，雙方共建團隊，共同開展面向能源、電力、儲能、物理、材料等優(yōu)勢學科的科研和教育資源。以“零碳”能源為導向，推動綠色能源成果孵化和轉化，推動綠色能源和循環(huán)經濟發(fā)展。
儀式結束后，與會領導還參觀了隆基股份捐贈建設的西部科創(chuàng)港光儲充智能電站。該電站裝機功率56.07kWp，占地面積280m2，配備微電網預制方艙和電動汽車充電樁。不僅可以利用光伏發(fā)電為校園內的新能源汽車充電，還可以作為專業(yè)的微電網儲能科研教學示范基地，服務于交通師生展示能源技術和未來發(fā)展方向。協(xié)助建設創(chuàng)新港綠色校園，成為校園的“綠色風景線”。
氫能作為零碳排放的清潔能源，廣泛應用于航空航天、水陸交通等領域。然而，“如何更好地儲存和利用氫能”是科學家們一直在研究的問題。西安交通大學電氣工程學院張金英團隊突破了技術瓶頸，帶來了一種新的儲氫方法，不僅方便攜帶，還能讓氫氣更加安全穩(wěn)定地工作。目前，張金英團隊正在研發(fā)基于新型儲氫技術的便攜式氫能源電源，并將該技術應用到無人機、氫能源電動汽車等產品的設計和開發(fā)中。
6月15日，西安交通大學公共管理學院人口與發(fā)展研究所劉喆教授作為獨立作者在《規(guī)范國際廢物循環(huán)流通體系》雜志上發(fā)表題為《自然》的通訊論文。文章提出，為了區(qū)別于廢物轉移，促進以廢物回收為目的的國際貿易健康發(fā)展，國際社會需要建立相應的國際流通和監(jiān)管機制，解決廢物回收數據國際廢物貿易問題共享和價值鏈重構。以及其他問題。
早在2013年，西安交通大學能源與動力工程學院謝永輝教授團隊就開展了二氧化碳熱系統(tǒng)及其核心設備關鍵技術的研發(fā)，并與國內外多家企業(yè)進行了深入合作。多家大型國有企業(yè)和知名科研院所。目前，團隊在二氧化碳熱系統(tǒng)集成、動力機械優(yōu)化設計等方面取得了一系列研究成果，并獲得授權發(fā)明專利21項。在“碳達峰”、“碳中和”的背景下，團隊與深圳市博德威環(huán)境科技有限公司緊密合作，對新型二氧化碳儲能系統(tǒng)進行性能分析、電力設備設計、集成優(yōu)化、經濟評價。其他方面也取得了不少進展，聯(lián)合成立了“西安交通大學-博德威先進儲能系統(tǒng)電力設備研究中心”。
2021年3月，西安交通大學、深圳博德威環(huán)境科技有限公司、東方電氣集團東方汽輪機有限公司在中國西部科創(chuàng)中心聯(lián)合啟動“新型二氧化碳儲能工程驗證系統(tǒng)”科技創(chuàng)新港。三方將加強新型二氧化碳儲能項目應用合作，推動“產學研用”深度融合，突破電力裝備關鍵技術，努力確保自主可控知識產權的權利，實現設計和制造的國有化。目前，10MW/20MWh儲能系統(tǒng)前期準備工作已完成，預計2021年底投入試運行。
太陽能的高效利用是解決能源短缺和環(huán)境污染、實現“雙碳”目標的有效手段。自2007年起，西安交通大學何亞玲院士帶領團隊重點攻克太陽能聚光、集熱、儲熱及光熱協(xié)同匹配等核心問題。經過10多年的努力，他們攻克了光子在聚光器系統(tǒng)中的實時多尺度傳播和捕獲過程。為了解決精確描述和定向定量控制問題，我們創(chuàng)新性地構建了適用于多種太陽能聚光系統(tǒng)的光子多尺度傳輸泛在計算系統(tǒng)，并提出了“多網格、分步”的方法，兼顧計算速度和精度?！八阉鳌⒖焖偎阉鳌毙路椒?，該方法的計算時間與國際通用方法相比可大大縮短。
發(fā)展了處理太陽光熱轉換過程的聚光器-集熱系統(tǒng)的無縫耦合橋接原理和全場數值求解方法，揭示了多尺度、多物理耦合的傳熱傳質機理，提出了光熱耦合過程的動態(tài)定向靶向、局部定量增強以及“光均勻根據流、流由光決定”的光場-流場協(xié)調控制思想，有效提高了光熱轉換效率。針對儲熱過程中儲熱率、儲熱密度和儲熱質量難以平衡的共性問題，揭示了儲熱材料微觀結構、傳熱機理和儲熱性能之間的內在關系，并提出材料提出了設計、流程增強和系統(tǒng)的建議。優(yōu)化匹配性能增強方法，實現高熱效率、高密度、高質量存儲。
在上述研究的基礎上，構建了聚光集熱儲熱系統(tǒng)多物理場協(xié)同的光熱控制理論與方法，實現了光熱系統(tǒng)的協(xié)同設計和綜合優(yōu)化，為光熱系統(tǒng)的發(fā)展提供信息參考。太陽能熱利用技術。理論基礎。團隊在該領域發(fā)現的新現象、揭示的新機制、提出的新方法被國內外廣泛引用和高度評價，被評價為“成功”、“有效”、“好方法”、“最“全面”、“正確”、“新發(fā)現”等，常常被該領域的學者大篇幅引用作為理論方法、驗證數據或技術參考。
該成果已成功應用于太陽能光熱轉換與儲能、太陽能采暖/熱水系統(tǒng)等的開發(fā)與能量流控制，并獲得2019年陜西省自然科學獎一等獎。
重型燃氣輪機是大國的重要工具，關系國家能源安全和國防安全。它是重大高新技術裝備，是高效清潔發(fā)電系統(tǒng)的核心動力設備，是先進船舶的驅動設備。具有非常高的戰(zhàn)略地位和巨大的市場前景。
2005年起，西安交通大學王鐵軍團隊就積極啟動我國制造業(yè)重燃基礎研究。2006年，西安交通大學與東方電氣集團東方汽輪機有限公司共同承擔了我國第一個重型燃氣輪機制造領域的國家973計劃項目。2012年，該項目獲得滾動支持。這也成為國家973計劃支持的僅有的兩個重型燃氣輪機制造項目。
2019年9月27日，我國首臺F級50MW重型燃機順利完成點火試驗。這標志著在重型燃氣輪機領域，經過10余年的關鍵技術攻關，我國擁有自主知識產權，打破國外封鎖，實現我國重型燃氣輪機從0到1的跨越渦輪機制造。2020年11月27日，我國首臺自主研發(fā)的F級50兆瓦重型燃氣輪機成功實現滿負荷運行，入選2020年國企十強之一。
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要實現“雙碳”目標，中國必須轉變發(fā)展模式，進行能源革命。諸多“卡殼”問題亟待解決。西安交通大學作為西遷精神的發(fā)祥地，科技攻關始終胸懷“大國”，堅持問題導向，從緊迫長遠出發(fā)國家的長期需要。經過多年深耕，在新能源及新能源技術領域不斷取得成果。創(chuàng)新成果。接下來，西安交通大學將繼續(xù)努力，為碳達峰、碳中和提供科技支撐和人才保障。
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資料來源：邁克爾斯研究、西安交通大學新聞網