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巨星教授谈科研:光热储能方向的研究生,如何跳出同质化,做出真创新?

“科研创新的核心在于突破既有研究范式、解决真实工程问题,而非对现有成果进行浅层参数迭代。”近日,第十六届太阳能热利用科学技术研究生论坛在湖州西塞科学谷举办,围绕当前太阳能光热储能领域研究生科研现状、创新评价标准及未来研究趋势,华北电力大学教授、博士生导师巨星接受了太阳能光热联盟专访,并结合论坛评审经验与长期育人积累,系统剖析领域科研痛点,明确青年学者的创新路径与科研准则。

领域科研态势局部创新活跃,同质化问题突出

巨星教授表示,本届论坛相关研究呈现出场景化、工程化的良好创新态势。众多研究聚焦光伏光热复合利用与新型储能领域,积极开展跨场景、跨学科探索,将光热系统与农业种植、土壤储热、养殖调控等实际场景结合,选题贴合地域应用需求,具备较强实践价值。在新型储能方向,跨季节储热、高温相变储热、热化学储热等研究热度较高,部分团队通过长期系统测试,积累了扎实的工程运行数据,为技术落地提供了有力支撑。

与此同时,领域科研同质化、浅层化问题愈发显著,尤其集中在储热材料改性研究方向。当前多数研究局限于复合相变材料微封装、高导热填料掺杂等常规优化手段,仅实现性能小幅提升,缺乏颠覆性创新。更关键的是,研究普遍聚焦单一材料改良,忽略材料—器件—系统协同设计的整体思维,研究维度单一、体系零散,具备高辨识度、可重复验证且可工程转化的优质成果较为稀缺。

优秀成果评审核心以差异化与实用性锚定创新价值

在评审工作中,巨星教授将研究区分度作为优质报告评选的核心依据,明确三大核心评价维度,为研究生科研提供清晰指引。

首先是问题来源的真实性。高质量研究必须源于工程实际痛点,立足于产业真实需求,而非简单延续文献固有研究框架,开展无实质增量的重复性优化工作。其次是验证体系的完整性。优质成果需依托系统仿真、实验平台测试或现场运行数据形成完整验证闭环,且能够明确量化对比现有方案,在效率、成本、可靠性等维度体现具体增量优势。最后是创新亮点的原创性。评审鼓励前沿探索性研究,即便成果尚未完全成熟,只要能够提出全新物理机制、创新系统拓扑结构或新型调控逻辑,形成与现有研究的本质差异,即为核心创新加分点。

前沿研究方向

AI赋能工控智能化是核心突破口

针对领域未来科研趋势,巨星教授指出,人工智能与光热储能工控系统的深度融合,是当下最具潜力的前沿方向,也是当前研究的薄弱短板。

一方面,光热—储能系统具有大滞后、强非线性、多时间尺度耦合、变工况频繁等复杂特征,传统调控方法适配性有限,数据驱动的AI技术可有效解决复杂系统建模与动态调控难题。另一方面,当前行业研究普遍重系统设计、轻设备运维,吸热器、储罐、换热器、泵阀等关键设备的状态监测、老化识别与故障预警研究几乎处于空白状态,基于AI的设备全生命周期智能管控,是未来产业落地的刚需技术。

研究生科研准则深耕理论,立足应用,闭环验证

结合交叉学科育人经验,巨星教授认为,储能与光热复合领域的研究生科研,需兼顾理论深度与应用价值。青年学者既要夯实基础理论,突破传统认知边界,拓展学科研究维度,也要摒弃纯理论的科研误区,明确每一项研究的场景价值与产业意义。科研工作需坚持“理论创新+实证验证”的闭环思维,以仿真、实验、现场测试等方式验证成果可行性,确保研究贴合工程需求、具备落地潜力。

青年科研工作者唯有跳出同质化内卷,锚定真实工程问题、坚持原创创新、完善实证体系、聚焦落地价值,才能产出兼具学术深度与工程价值的高质量科研成果,助力领域技术迭代与产业升级。