凯发平台靠谱吗极地“绿电”领航者——记中国极地研究中心|川合里美|极地清洁能源项
系统在中国南极秦岭站正式启用ღღ✿。万里之外的太原理工大学实验室里川合里美ღღ✿,中国科学院院士ღღ✿、中国极地研究中心极地
项目首席科学家ღღ✿、太原理工大学校长孙宏斌紧盯着实时传回的运行数据ღღ✿,难掩激动ღღ✿。他知道ღღ✿,从那一刻起ღღ✿,我国极地考察告别了40年的柴油依赖ღღ✿,率先迈入
从清华园到太行山ღღ✿,从智能电网到极地“绿电”ღღ✿,孙宏斌始终胸怀祖国ღღ✿、潜心钻研ღღ✿,带领团队在南极书写“绿色奇迹”川合里美ღღ✿。
如今ღღ✿,该系统历经极昼极夜完整考验ღღ✿,已平稳运行一年有余ღღ✿。刚刚荣获“中国极地考察先进个人”表彰ღღ✿,才从南极归来不久的孙宏斌却说ღღ✿:“这只是万里长征的第一步凯发平台靠谱吗ღღ✿。”
领域30余年的孙宏斌ღღ✿,刚受组织委派赴太原理工大学履新不久ღღ✿。在与中国极地研究中心来访人员交流期间ღღ✿,他随口问了一句ღღ✿:“南极考察现在用什么能源?”当听到“37年了ღღ✿,一直依赖柴油”的回答时ღღ✿,他愣住了ღღ✿。
ღღ✿、高运输成本ღღ✿,成为制约极地考察可持续发展的世界性瓶颈ღღ✿。其实我国也并非没有尝试过在南极发展清洁能源ღღ✿,科研工作者曾把国内的风机ღღ✿、光伏等设备架设在南极ღღ✿,但都撑不过半年ღღ✿。
“不能简单地拿来主义ღღ✿,必须进行系统性的技术攻关ღღ✿。”孙宏斌毅然决定ღღ✿,把自己研究的领域拓展到极地环境ღღ✿,“这既是国家战略需求ღღ✿,也是自己作为电力能源科学家责无旁贷的使命ღღ✿。”
孙宏斌分析ღღ✿,南极有风但不稳定ღღ✿,光伏受极夜影响时长有限ღღ✿。为保障全年用电需求ღღ✿,他提出把风机ღღ✿、光伏板ღღ✿、制氢设备ღღ✿、储能设备ღღ✿、用电负荷串成一张巨大的“智能网”ღღ✿,建成极地“风光氢储荷”多能互补清洁能源体系风力充沛和光照充足时分别用风机和光伏板发电ღღ✿;极昼时富余的电用于淡化海水制氢凯发平台靠谱吗ღღ✿,再压缩到储氢罐或氢燃料电池里ღღ✿。
“氢不受低温限制ღღ✿,能长周期储能ღღ✿,可用于极夜ღღ✿,短时间能源的波动可用氢燃料电池补充发电ღღ✿。”孙宏斌解释道ღღ✿,“这是切切实实的绿电ღღ✿。”
但系统要真正在南极规模化应用ღღ✿,必须迈过两道坎ღღ✿。一是让设备在极端环境下长期“活下来”ღღ✿,二是系统能量保持平衡运行ღღ✿。锚定这两大难题ღღ✿,2021年川合里美ღღ✿,孙宏斌带领太原理工大学团队开始攻关ღღ✿。次年ღღ✿,他正式受聘担任中国极地研究中心极地清洁能源项目首席科学家ღღ✿,攻坚的步伐愈发紧急而坚实ღღ✿。
“设备一旦运抵南极ღღ✿,一颗螺丝钉都难以更换ღღ✿。”这句孙宏斌反复叮嘱团队的话ღღ✿,道出了极地能源研发“研究难ღღ✿、测试难ღღ✿、运维难”的状况ღღ✿。
传统风机润滑油在南极会冻结ღღ✿,强紫外线会加速光伏组件老化ღღ✿、隐裂ღღ✿,设备一旦出现问题就很难修复ღღ✿。经过和团队反复研究ღღ✿,孙宏斌决定把南极“搬进”实验室ღღ✿。
2021年ღღ✿,世界首个模拟南极极端环境的清洁能源实验室在太原理工大学开建ღღ✿。这里能“复刻”出极强风ღღ✿、极低温ღღ✿、强地磁ღღ✿、飘雪等10种极地极端环境以及分别长达半年的极昼ღღ✿、极夜ღღ✿,所有设备在这里历经严苛考验ღღ✿,才能前往南极“前线”ღღ✿。团队还为系统构建了数字孪生ღღ✿,能够实时接收并分析南极回传的各种数据ღღ✿。
有了“训练场”ღღ✿,孙宏斌带领团队在无数次计算ღღ✿、试验模拟中反复摸索ღღ✿,先后攻克了低温燃料电池冷启动ღღ✿、燃料电池抗低温冰冻等关键技术ღღ✿,并创新设计出耐低温抗强风的水滴形风机ღღ✿。
常规风机多为水平轴ღღ✿,风叶上下转ღღ✿,“在南极强风面前一吹就劈”ღღ✿,团队将其改为垂直轴设计ღღ✿。此外ღღ✿,因为“球形在单位面积上受的应力最小ღღ✿,但为抗风需把重心往下沉ღღ✿,由此形成水滴形ღღ✿,这也是之前全世界没有过的ღღ✿。”孙宏斌向记者解释道ღღ✿。
基于在实验室的研究成果ღღ✿,2023年12月ღღ✿,孙宏斌主持研发的小型清洁能源系统在南极中山站附近冰盖安装调试成功ღღ✿,并能平稳运行近10个月ღღ✿。同期ღღ✿,南极秦岭站“风光氢储荷”清洁能源系统建设项目启动ღღ✿。2024年9月ღღ✿,系统在山西和内蒙古联调联试成功ღღ✿,于2024年12月22日运抵南极秦岭站ღღ✿。
卸货ღღ✿、吊装ღღ✿、铺设ღღ✿、集成??窗口期只有两三个月ღღ✿,孙宏斌的学生与站上人员一起干ღღ✿,每天只休息4个小时ღღ✿,抢在极夜前完成了安装主体工作ღღ✿。
南极的通信条件有限ღღ✿,只有晚上相对稳定ღღ✿。每到这个时候ღღ✿,孙宏斌就在实验室里盯着从万里之外传回的数据ღღ✿,与现场队员远程“会诊”ღღ✿。“不管是原先想到的还是没想到的ღღ✿,所有技术问题都得解决ღღ✿,否则就运转不起来ღღ✿。”孙宏斌说ღღ✿。
“一开始都有点绝望了”ღღ✿,孙宏斌回忆ღღ✿,系统太复杂ღღ✿,每个环节都有可能出问题ღღ✿,管子冻住了ღღ✿,得用热水一点点化冰ღღ✿;储氢罐在吊运时因剧烈晃动被撞漏了ღღ✿,氢气压力怎么也上不来ღღ✿,就得想办法补上??说起这些ღღ✿,孙宏斌笑了ღღ✿,语气里带着几分苦中作乐ღღ✿:“干了很多意想不到的查缺补漏的事ღღ✿。”
2025年3月1日ღღ✿,这套规模化清洁能源系统在秦岭站正式启用ღღ✿。风光发电容量达200千瓦凯发平台靠谱吗ღღ✿,占秦岭站能源总容量的60%以上ღღ✿。那一刻ღღ✿,孙宏斌悬着的心终于放了下来ღღ✿。
“很激动ღღ✿!”这3个字藏着一位科学家把“不可能”变成“中国能”的万千感慨ღღ✿。“没有前30多年我国在智能电网ღღ✿、新能源领域奠定的世界引领地位ღღ✿,很难想象在南极能用5年时间实现这个突破ღღ✿。”孙宏斌说ღღ✿。
很快ღღ✿,秦岭站的“绿电奇迹”被央视《新闻联播》等专题报道ღღ✿,引发全球科学界对中国引领南极考察的广泛关注ღღ✿。
在孙宏斌眼中ღღ✿,“这只是万里长征的第一步ღღ✿,是一个示范ღღ✿,也是一次试验ღღ✿。”他希望以秦岭站为起点ღღ✿,将这套“方案”铺满南极ღღ✿,再从南极铺向世界ღღ✿。
在中国极地研究中心组织下ღღ✿,孙宏斌率领太原理工大学ღღ✿,牵头国内能源领域的优势单位ღღ✿,历时两年编写完成《南极清洁能源利用技术十二年发展纲要》ღღ✿。2024年10月ღღ✿,这份纲要在中国极地考察40周年国际研讨会上向全球发布ღღ✿,在国际上首次系统构建了南极清洁能源利用发展路线和技术标准ღღ✿。
在这份“行军图”里ღღ✿,孙宏斌定下“三步走”目标先突破技术适应性难题川合里美ღღ✿,再完成我国南极考察站清洁能源利用转型升级ღღ✿,最终“在2035年之前ღღ✿,建成完善的南极清洁能源技术体系”ღღ✿。同时ღღ✿,逐步提升考察站清洁能源比例直至100%ღღ✿。
眼下ღღ✿,团队正基于秦岭站清洁能源系统的实际运行数据ღღ✿,深入开展多维度研究ღღ✿,准备将技术应用于中国南极中山站ღღ✿、中国南极长城站等其他极地考察站ღღ✿。同时ღღ✿,还将极地清洁能源利用技术在我国广袤的高原寒地等“类极地地区”和极端气候条件下拓展应用ღღ✿。“还有很多科学技术问题需要突破ღღ✿。”孙宏斌坦言ღღ✿。
“谁先做ღღ✿,谁就是事实上的标准ღღ✿。中国人要在极地清洁能源利用上提出自己的标准ღღ✿,取得话语权ღღ✿,取得标准的制定权ღღ✿。”孙宏斌说ღღ✿。
“现在看来这个可能性越来越大了ღღ✿。”孙宏斌向记者透露ღღ✿,已有国家抛出援助建设极地考察站能源的橄榄枝ღღ✿,而他正谋划成立极地装备与系统国际学会ღღ✿,希望在学会框架下让中国标准尽快成为国际标准ღღ✿。
2025年12月ღღ✿,56岁的孙宏斌作为中国第42次南极考察队成员ღღ✿,出征南极ღღ✿。那次他走访了格罗夫冰盖和俄罗斯ღღ✿、印度ღღ✿、澳大利亚等多国考察站ღღ✿,通过调研与交流ღღ✿,对极地能源系统有了更清晰凯发平台靠谱吗ღღ✿、更全面的认识ღღ✿。
其实早在2022年川合里美ღღ✿,孙宏斌就在太原理工大学创新开设了“研究生极地班”ღღ✿。依托“双导师制+极地实践”的培养模式ღღ✿,中国极地研究中心的研究员与学校教授联合指导学生ღღ✿,并让学生走出校园ღღ✿、扎根一线ღღ✿,直面真问题ღღ✿。截至目前ღღ✿,“研究生极地班”已培养了60余人ღღ✿。
“这个班有两项主要任务ღღ✿:一是面向极地解决问题ღღ✿、培养人才ღღ✿;二是用极地人爱国ღღ✿、求实ღღ✿、创新ღღ✿、拼搏的精神启迪他们的人生ღღ✿。”孙宏斌说ღღ✿。
孙宏斌还在太原理工大学组建了跨学科极地清洁能源研究团队ღღ✿,在国家海洋局极地考察办公室和中国极地研究中心的组织下ღღ✿,联合山西省能源互联网研究院等单位开展科研攻关ღღ✿。目前ღღ✿,团队聚焦耐候性材料ღღ✿、装备与系统川合里美ღღ✿,已申请40余项专利ღღ✿,发表 SCI
作为校长ღღ✿,孙宏斌常鼓励学生做“顶天立地”的科研“顶天ღღ✿,就是要敢为人先ღღ✿,做从0到1的ღღ✿、最重要也最难的事情ღღ✿;立地ღღ✿,就是真解决问题ღღ✿,解决真问题ღღ✿,让研究有价值ღღ✿、能利用ღღ✿。”
这也是孙宏斌献给极地事业的答卷“把论文写在祖国最需要的ღღ✿、地球上最遥远的地方凯发平台靠谱吗ღღ✿。”
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