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【听见】系列报道 | 吴玉庭:潜心“熔盐储能”研究,助力实现“双碳”目标

2023-05-31 点击数:

为深入学习宣传贯彻党的二十大精神,充分展现学校教师深耕教学科研一线,为学校双一流建设、服务首都四个中心功能建设、国家科技创新事业发展贡献力量的风采,第九期教师青马班结合学习二十大 奋进新征程主题社会调研,开展了系列采访。

一个人遇到好老师是人生的幸运,一个学校拥有好老师是学校的光荣,一个民族源源不断涌现出一批又一批好老师则是民族的希望。

党委教师工作部将通过听见·看见·遇见专栏持续分享,带您听身边声、看身边人、探身边事,共同感受学校与首都、国家科技创新事业发展同频共振的蓬勃力量。

潜心熔盐储能研究
助力实现双碳目标

熔盐储能是太阳能热发电的重要技术,也是实现能源多样化、多能互补综合应用的核心技术,更是助力实现双碳目标的关键。在北工大,就有这样一位老师,坚守科研初心二十余载,长期致力于熔盐储能研究,以国家战略需求为导向,以解决行业前瞻性应用问题为目标。他就是澳门十三第6544线路的吴玉庭研究员。

走进吴老师的办公室,赫然映入眼帘的是一面照片墙,收藏了他与学生相处的点点滴滴,有学术会议、毕业答辩的精彩瞬间,也有收获成绩的喜悦……照片旁边附有学生手写的感谢与祝福。这是去年教师节学生们精心制作送给我的。吴老师高兴地说道。

二十多年,吴老师和他的师生团队有哪些振奋人心的故事?

01胸怀梦想 砥砺前行

我从1990年上大学起,就对传热蓄热和可再生能源利用产生了浓厚兴趣。在北京航空航天大学攻读博士期间,吴玉庭老师基于对高温传热蓄热及太阳能热发电在航天器和空间站利用的研究,结识了能源界前辈马重芳教授。马老师给予了我非常多的指导和帮助,特别是对我的第一篇国际期刊论文进行了细致修改,令我十分感动。后来他又推荐我到传热泰斗——清华大学过增元院士的团队从事博士后研究,2002年出站后受马老师邀请,我进入北工大工作。从事博士后研究期间,吴玉庭老师深刻认识到高温传热蓄热尤其是熔盐高温传热蓄热及太阳能热发电是人类未来能源利用的主要发展方向。吴玉庭老师说:经过了大量的实验和比较,我们最终确定熔盐为储能介质的最佳选择。当时这项研究在国内还没有人做,北工大是走在最前列的。

令我印象特别深的是在入职北工大后不久,我和马老师在比利时前往参加第五届中欧能源科技合作大会的路上,马老师介绍了太阳能热发电在国家发展中的战略地位和欧美国家的发展规划,随后科技部便组织人员赴国外考察,并设立了太阳能热发电的国家863973计划项目,这是一个质的飞跃。说起这件事,吴老师深感自豪。

与前辈结缘、与梦想同行。此后吴老师更加坚定了从事这一领域研究的决心,他带领团队从熔盐高温传热研究起步,对低熔点宽温域混合熔盐系列配方进行研发。随着《中华人民共和国可再生能源法》的出台和低碳能源碳达峰碳中和高比例可再生能源等重大战略的确立,团队也将熔盐传热蓄热由太阳能热发电拓展到了清洁能源供暖和工业供热供汽、火电厂深度调峰、熔盐储热电站以及以超级钢轧制为代表的高温工业传热等领域。熔盐储能见证了他的付出与收获,承载着他的牵挂。他用实际行动诠释新时代的科研工作者精神。

02 坚守初心 潜心科研

2016年,吴玉庭老师第一次申请国家重点研发计划未能成功。我加入中国储能专业委员会后,发现被大家所熟知的都是电化学储能,而熔盐储能方面的声音几乎没有。如何走出去?让更多人知道熔盐储能、知道我们北工大这群人在做什么,是我一直在思考的问题。于是,吴老师开始积极参加国内外的学术会议,主动宣讲,并参与到一些国家重要政策的制定当中。最终使国家有关部门及能源领域专家充分认识到熔盐长时储能和高温工业传热在构建我国以再生能源为主体的新型能源体系中的重要地位和作用,并将熔盐高温传热蓄热写进了《十四五能源领域科技创新规划》和《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022-2030)》。2022年底,吴老师顺利成为了国家重点研发计划储能与智能电网专项宽液体温域高温熔盐储热技术项目牵头人,到校科研经费1500万元。

在谈及《北京工业大学碳达峰碳中和建设实施方案》(工大发〔202240号)中提出的要积极构建碳达峰碳中和新型学科体系,产出更多原创性成果并落地转化这一要求时,吴老师详细介绍了自己团队关于储热技术的两个标志性研究成果。

一是压缩空气储能用低温宽温域混合熔盐优化配方。今年3月,他牵线搭桥,学校成立了北京工业大学-中能建数科集团储热联合研究中心。中能建数科集团计划在未来开工建设的压缩空气储能工程中都用该配方熔盐进行压缩热回收储存利用,使压缩空气储能系统的电-电往返效率提高3%-6%,该集团已列入计划的压缩空气储能示范工程用低熔点宽温域熔盐年产值可达5亿元以上。

二是低熔点宽液体温域混合熔盐长时储能技术。团队研制的低熔点熔盐已在十余个高温传热蓄热工程中得到规模化应用,销售数量达数千吨,销售收入达数千万元。就在访谈期间,吴老师又收到中国华能集团传来喜讯,由其团队参与研发的低熔点四元熔盐在中国华能集团北方公司魏家峁66万千瓦煤电机组耦合蒸汽熔盐储热调峰调频示范工程中得到了成功应用。

成功的背后是汗水的积累。最困难的是当时搭建实验台要费很大功夫,需要好几名学生到实验基地,花费好几天甚至几周的时间才能搭建起来一个实验台,再进行不断的试验试错……”始于兴趣,成于坚持。在吴玉庭老师看来,一名优秀的科研工作者除了要拥有独特的格物视角与完整的知识体系,还需要具备一旦认准方向,就坚定不移地攻坚克难、勇攀高峰的决心。做科研就像打仗。怎么能够有智慧地组织起团队,除了敏锐的洞察力,还要有很好的组织管理能力。作为市属高校,要知己知彼,将目标锁定在研究先进的实用性技术上。正是因为心无旁骛、孜孜不倦、聚焦式科研攻关,吴玉庭老师团队才能成功将科研转化为丰富的市场成果。

03 好思严谨 言传身教

吴玉庭老师认为创新型人才的培养不仅局限于学生,也包括青年教师。我跟他们说过最多的一句话就是,一定要制定自己学习和工作的规划,并思考如何将个人研究与团队研究和国家重大战略融合发展。他鼓励青年教师走出学校参加各种学术交流活动,及时了解国内外学术前沿;他积极指导青年教师申请国家自然科学基金以及其他国家和省部级重点科研项目、发表高水平学术论文。他注重课程育人、科研育人和思政育人在人才培养中的重要作用,坚持周例会制度,定期组织课题组全体师生进行学术交流和研讨,着重培养学生提出、分析和解决问题的能力,鼓励学生大胆创新,敢于直面挑战。他时常提起马重芳教授的一句话:国外研究的我们都在研究,国外还没开始研究的我们也在研究。引导学生牢固树立民族自信心,激发学生科技报国的家国情怀。

对待科学心存敬畏,对待实验一丝不苟,对待青年用情用心。吴玉庭老师团队先后发表论文300余篇,获得授权发明专利44项,实现专利转让2000多万元;先后承担了包括国家重点研发计划项目、973项目、863项目、国基金重大国际合作项目、市科委重大项目课题和市自然科学基金重点项目等在内的10项国家和北京市重点项目的研究,项目总经费超过9000万元。指导的近百名学生中,1人获得吴仲华优秀研究生奖,5人获得校优秀毕业论文,多人获得大会优秀论文。

04 头雁领航 勇担使命

吴玉庭老师不仅科研工作成绩突出,还是一名优秀的教师党支部书记。在学校双带头人教师党支部书记示范工作室建设中,他积极探索出一条内外结合讲党课、多种形式学理论、实践教育促深化的三位一体政治理论学习法,形成党建引领学科发展的支部建设思路和党建聚力、蓄能发展的党支部工作法。结合业务工作讲党课,问诊把脉学科发展,组织开展能源学科科研平台、师资队伍、课程教材、学生培养体系建设的主题研讨,积极搭建学科思政育人平台,力推青年教师走向育人的前台,既促进了青年教师的成长,也推动了学科的持续发展,真正实现高质量党建引领高质量发展。

国家最新发布的《储能技术专业学科发展行动计划(2020-2024年)》指出,储能技术在促进能源生产消费、开放共享、灵活交易、协同发展,推动能源革命和能源新业态发展方面发挥着至关重要的作用。目前已有63所高校开设了储能科学与工程专业,成立了储能研究机构。吴玉庭老师希望北工大也能充分发挥已有优势,探索跨学部与跨学科合作的新途径。

最后,谈及今年学校即将召开的第十二次党员代表大会,作为党代表的吴玉庭老师首先肯定了学校五年来在数字工大、高层次人才引进培养、科研等方面取得的成绩,他说:学校提供了非常好的平台和支持,我的团队也非常给力,我将继续努力、践行使命,在基础研究、应用转化和社会服务上立足岗位做出更大贡献。助力学校将有组织的科研落到实处,牵头解决国家和首都经济社会发展的重大技术难题,进一步助力首都和国家的经济社会发展。

来源:北京工业大学党委教师工作部




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