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饶中浩教授:储热温暖青春赛道,携学子共赴双碳大海星辰

在 “双碳” 目标引领能源变革的时代浪潮下,储能技术成为了实现能源可持续发展的关键一环。6月7日,在由国家太阳能光热产业技术创新战略联盟主办,湖州工业控制技术研究院、浙江绿储科技有限公司、中关村新源太阳能热利用技术服务中心共同承办第十五届太阳能热利用科学技术研究生论坛上,国家太阳能光热联盟对话河北工业大学能源与环境工程学院院长、国家青年拔尖人才饶中浩教授,围绕 “聚焦储热,助力双碳,共同成长” 这一主题,深入探讨了储热技术的奥秘与发展、人才培养前景。

 饶中浩教授(中)与学生在研生论坛上

国家太阳能光热联盟:饶教授,您好!能先给我们讲讲您所专注的储能与传热传质研究方向,究竟涵盖哪些具体内容吗?

饶中浩教授:储能就是通过介质或设备把能量存储起来,在需要时再释放的过程,储能技术主要包括机械储能,电化学储能,电磁储能,以及储热技术。在各类储能技术中,理解并掌握储能过程传热传质规律,或者说储能过程中能量和质量输运的影响规律和调控方法,我们就能充分提高储能的效率。比如在储热技术中,如果我们能充分掌握储热介质和储热系统的传热传质规律,就可以基于这些规律,通过优化储热介质、改进系统设计和控制操作条件等技术手段,显著提升储热系统的性能。

当前储热技术的发展现状如何?在实际应用中又面临着哪些挑战呢?

饶中浩教授:储热技术在可再生能源转型和“碳达峰碳中和”目标实现的过程中正扮演着越来越重要的角色。其现状可以概括为两个方面:技术多样性和应用广泛性。储热技术的多样性方面,表现为显热、潜热和热化学储热等多种形式。这些技术涵盖了从传统的水和砂石等显热介质,到新型相变材料,再到基于化学反应的热化学储热。这些不同类型的技术不仅能有效提升能量密度和存储效率,还能够满足不同领域的需求,例如太阳能热利用、余热回收、建筑节能及先进热管理等。

但储热技术的推广应用仍面临诸多挑战。例如,现有储热介质的性能亟待提升,尤其是在导热性、稳定性、耐久性和安全性等方面,还需进行深入研究。某些储热方式,特别是熔盐储热可能存在安全隐患,需加强相关技术标准和保障措施。此外,初始投资和维护成本较高也是限制储热技术推广的挑战之一。因此,业界需不断探索新材料、新技术和经济模式,以实现储热技术的可持续发展。

您认为未来储热技术会朝着哪些方向发展?有哪些新兴技术值得关注?

饶中浩教授:储热技术正朝着提高储热密度、优化储热效率、智能化与数字化、高安全性、环境友好以及多应用场景整合等方向发展。目前,许多新兴技术值得关注。例如,多功能新型储热材料的研发,使其具备储热、柔性、电磁屏蔽、自修复、变色和阻燃等多重特性。刚才提到的储热材料和系统的安全性也将成为未来重要考量因素之一。此外,备受瞩目的人工智能技术,也将为储热技术的发展带来前所未有的机遇和创新路径。可以预见,随着储热技术的进步,未来储热介质和系统的可回收性与环境友好性也将受到广泛关注。

作为导师,您是如何托举学生?让他们坚定研究人生的初心的。

饶中浩教授:导师,一是“导”,二是“师”,字面意思并不难理解,但是做起来却千差万别。导师作为研究生培养的第一责任人,角色重要,作用突出。我主要秉持四个方面的原则培养学生。

首先是“立德树人,以身作则”。育人者先育己,德高方能为师,学深方能为师,仁爱方能为师。作为导师应始终以求真务实和正直友善要求自己,以严谨治学态度与奉献精神为学生树立榜样,做到以一身正气春风化雨,以品格魅力润物无声。

第二方面是“价值塑造,方向把控”。思想决定高度,思想决定命运,需帮助学生正确认识时代责任,把握历史使命,从思想上引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观和人生预期;引导学生明确研究目标,提高创新意识,帮助他们找到合适的研究方向,以适应社会需求。

在此基础上做好“能力培养,全程指导”,既要传输思想,又要传授知识,还得教会技能要培养学生的历史思维、辩证思维、系统思维、创新思维、战略思维,指导学生学会发现问题、分析问题、解决问题并提出新问题的能力,致力于在学生的培养过程中扮演“资源枢纽”的角色。

最后,应做到“有教无类、因材施教”,关爱学生,要关注学生的基础、了解学生的特长、弄清学生的兴趣、摸透学生的秉性,立足不同学生的特点、结合不同的培养层次和类型,采用个性化的培养计划,创造一个包容的学习环境,让学生在合作中互相学习、共同进步,同时提供实践平台和资源,鼓励学生充分发挥创造力。

对于致力于储热技术研究的青年科研人员,您有什么建议和期望呢?

饶中浩教授:作为一名同样奋战在储热技术研究一线的青年科研工作者,我对科研道路上的挑战与艰辛有着切身的体会。因此,我想借此机会分享一些我对自己的要求,希望能与各位同仁共同探讨、相互启发。

首先,我始终认为保持一颗赤诚的探索之心至关重要。唯有不断尝试新的想法和概念,密切关注行业最新动态与前沿技术,方能孕育出真正具有突破性的原创性成果。同时,我们也应深刻认识到储热领域所固有的跨学科特性。因此,积极开展跨学科合作,通过协同创新来集思广益、碰撞思维的火花,显得尤为重要。

此外,应当积极推动科研成果转化和产学研用深度融合。要坚决避免“真问题,假研究;假问题,真研究”的不良倾向,而是要以解决实际问题为导向,真正将研究成果转化为推动产业进步的强大动力。当前,储能领域面临着巨大的人才缺口,这既是挑战,也是机遇。我们青年科研工作者更应牢记为党育人、为国育才的初心使命,积极投身于储能领域人才的培养,为国家未来的能源发展贡献力量。

最后,我想强调的是,科技报国离不开强健的体魄。青年科研工作者唯有持续锤炼健康的身心,才能以更加饱满的热情和更加坚韧的毅力,在科研的道路上不断前行,为实现科技强国梦贡献自己的力量。

随着技术的不断进步与政策的进一步完善,储热终将成为推动新能源供热驶向高效、低碳深蓝海域的“破浪之舟”,越来越多像饶中浩教授这样的科研工作者,正引领着行业不断向前发展,为构建可持续发展的未来奠定坚实基础。