聚焦·学科 激活助力碳达峰碳中和的山大引擎
党的二十大报告说明,要立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动,深入推动能源革命,加强煤炭清洁高效利用,加快规划建设新型能源体系,热情参加应对气候平均状态随时间的变化全球治理。
山东大学能源与动力工程学院紧密围绕国家重大战略需求和经济社会持续健康发展目标,依托国家级、省部级科研平台和人才智力资源优势,坚持目标导向和自由探索“两条腿走路”,紧跟新时代生态文明建设步伐,在育人实践过程中充分的发挥学科特色,推动产学研一体发展。
从1958年设立电厂热能动力和内燃机两个本科专业,到1984年动力工程系成立,再到2000年新山东大学组建成立能源与动力工程学院……每一次机构革新,都肩负着建设国家的使命与担当,每一个阶段发展,都凝聚着学院师生的成果和心血。
“学院的学科建设和科学研究始终与国家重大需求密切结合,在最初设立专业方向和现在布局学科重点中都有体现。”学院党委书记辛公明介绍,“1984年动力工程系的建立就是基于当时山东省的能源战略调整。目前,学科已具备从本科、硕士、博士到博士后完整的人才培养体系。”
“我们从高效换热器装备做起,到后来全国第一台超超临界二次再热百万机组的烟气余热利用技术的落地,从第一台具有均匀进风技术的超超临界60万供热机组的冷却塔的建成,到后来煤电机组深度调峰热电解耦技术的立项,都是紧紧围绕着国家重大需求,国家哪里有需求,哪里就有我们的足迹。”“低碳经济与节能减排”大学生创新教育平台负责人孙奉仲从教40余年,见证了学院的发展历程。
进入新时代,中国要在2030年前实现碳达峰,要在2060年前实现碳中和,“双碳”目标已上升至国家战略目标并纳入“十四五”规划当中。
虽有智慧,不如乘势,虽有镃基,不如待时。学院依托燃煤污染物减排国家工程实验室,坚持创新发展燃煤污染物减排技术,对接国家和行业重大需求,锐意进取,从煤电行业减排向其他碳基燃料减排领域拓展,取得了一大批共性关键技术成果。以风控浓淡煤粉燃烧技术、双循环流化床烟气脱硫技术、柔性集尘极湿式静电除尘技术、烧结系统多污染物超低排放技术、大宗固废协同提质制备硫铝系绿色材料技术等为代表的系列技术实现了产业化应用,产生了巨大的经济和社会效益。
燃煤污染物减排国家工程实验室主任董勇介绍:“在‘双碳’目标下,面向能源和电力行业,由碳基能源向新能源和低碳能源转变是我们面临的挑战和机遇。我们致力于燃煤能效提升和火电机组灵活性提升,”“学院在科研创新领域积累了丰富的经验,涌现出了许多优秀的科研团队,取得了一系列创新成果。我们的目标是产出更多的创新成果,更好服务国家战略、更好服务‘双碳’目标的早日实现。”
“当前最重要的任务,就是撸起袖子加油干,一步一个脚印把党的二十大作出的重大决策部署付诸于行动、见之于成效。”这就是学院教师共同的心声。
党的二十大报告说明,积极稳妥推进碳达峰碳中和。必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。
在国家工程实验室的墙壁上,赫然写着这样的几个大字,“把国家的发展需求,作为我们的发展趋势,来确定研发方向。”这不单单是实验室的座右铭,更是学院所有教师的科研初心。
近些年来,“流体有道振动强化传热技术与弹性管束系列换热设备”“基于场协同理论的传热强化技术及应用”获得国家科学技术进步二等奖,“风包粉系列低氮氧化物燃烧器研究及应用”“双循环流化床烟气脱硫技术”获得国家发明二等奖,“换热器动态仿真及智能温度控制管理系统研制”获得教育部科学技术进步二等奖,“工业余热提质回热循环利用关键技术探讨研究与应用”获得山东省科学技术进步一等奖,“大型湿式冷却塔三维空间均匀进风的关键技术及配套设备”获得山东省科学技术进步二等奖,“基于热-光-电-等离子体多效应耦合作用的微波诱导靶向用能机制”获得山东省科学技术自然科学二等奖……
在技术开发和工程应用方面,大批科研成果实现产业化,带动实现了显著的经济社会效益。
成绩是拼出来、干出来、奋斗出来的。学院聚力攻克关键核心技术,逐步加强与行业企业的合作,走深走实产教融合路径,为实现经济高水平质量的发展作出贡献。
学院创新产教融合潍柴模式,加快新旧动能转换及响应“蓝天保卫战”重大战略,深化产学研战略合作发展,形成了校企深层次地融合的“山大-潍柴模式”。合作开发的“重型商用车动力总成关键技术及应用项目”突破了重型商用车动力总成设计研发和产业化前沿核心技术,培育了自主的产业链和高水平的开发团队,建成了内燃机可靠性国家重点实验室和国家商用汽车动力系统总成工程技术研究中心等四个国家科学技术创新平台,该项目荣获2018年“国家科学技术进步一等奖”。
推进产教融合是实施服务山东战略的重要举措之一,是实现校企优势互补、资源共享的必然选择。
2021年8月,学院与山东力诺瑞特新能源有限公司共建学生社会实践基地,共建联合实验室,进一步发挥新能源学科优势,在科研成果转化、联合技术攻关、协同人才教育培训等方面开展深入合作。双方以“十四五”规划为牵引,在新旧动能转换、绿色清洁能源发展方面下足功夫、做足文章,一同推动和实现在能源及相关领域的高质量发展。
2022年8月,学院与中广核集团签署的全面战略合作框架协议,本着“优势互补、资源共享、友好协作、一起发展”的原则,在人才教育培训、学术交流、科学技术创新、管理创新、项目合作及成果转化等方面建立了长期、广泛、密切、深入的合作,在低碳能源领域科研积极发挥学科优势,为国家科学技术进步作出贡献。
2023年1月,学院与华能山东签署战略合作框架协议,共建碳中和科学技术创新联合研究院,进一步加深全面、紧密、务实的合作,打造清洁能源创新高地、产业高地和人才高地,探索实践科教融合、产教融合新范式,更好推动创新链、产业链、人才链深层次地融合,助推开辟发展新领域新赛道,积极塑造发展新动能新优势。
2023年2月,学院与国电科技环保集团有限责任公司签署战略合作协议,紧紧围绕能源高效、清洁利用的产业高质量发展方向,致力于为能源行业的安全高效、低碳绿色发展提供科技和服务支撑。通过充分集成校企的资源优势,打造“人才—创新—产业”贯通的校企合作新模式,形成“名企带名校、名校促名企”的互动发展、产学研深层次地融合的新格局,共同为实现能源强国新目标和现代化强省建设注入新活力、作出新贡献。
同时,学院还积极助力校地合作、院地合作,推动山东大学与泰安市签署战略合作框架协议,与新泰市共建“山东大学新泰产教融合基地”,依托山东大学新泰工业技术研究院建设广泛联合重点行业企业的产业化平台,积极发挥学科特色和科教资源优势,为新泰市产业链发展提供强力支撑,推动校地产教深化融合。
新时代是奋斗者的时代。共同享有人生出彩的机会,共同享有梦想成真的机会,这是奋斗环境的时代馈赠。
针对学院人才教育培训的思路,辛公明这样说道,“对于新时代专业人才培养,要突出创造新兴事物的能力培育,也要注重国际视野拓展。”
2004年,学院开始参与阿尔法磁谱仪国际大科技工程,此工程是由诺贝尔物理学奖获得者丁肇中教授领衔。山东大学作为热系统总负责单位,负责阿尔法磁谱仪的热系统的设计、研制、测试以及目前的在轨监测。项目的深度参与,代表了学院学科进入到了国际相关领域的前沿。
同时,学院积极推动与麻省理工学院、欧洲核子中心、英国诺丁汉大学、南非约翰内斯堡大学等海外知名院校的合作。从2013年开始连续开设暑期国际课程,构建了国际课程的平台,提升专业知识。
“在与国际知名教授学习交流的过程中,学生提升了跨学科的交流能力、跨文化的交流能力,也拓宽了学生的国际视野。”辛公明评价。
创新是发展的不竭动力。学院持续加强对学生创造新兴事物的能力培育,积极探索实践创新育人新模式。2009年开始,学院设立了“低碳经济与节能减排”大学生创新教育平台,依托平台,积极谋划、不断强化大学生创造新兴事物的能力培育,包括课程、项目、平台、竞赛四个维度,一同推动和构建以“节能减排”为主题的创新创业教育体系。
近年来,学院组织承办校赛并连续参加13届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛,成功举办第十四届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛,创新育人实践成果获省级教学成果奖两项,并积极助力山东大学荣获首批“深化创新创业教育改革示范高校”、入选“国家双创示范基地”“全国创新创业典型经验高校50强”“国家级创新创业学院”。近五年山东大学在大学生中国高等教育学会学科竞赛评估连续5年位居前8,学院组织参加的国赛获奖贡献率超过12%。
“一个人没有批判精神是发展不起来的,” 孙奉仲表示,“同学们的课题都是源于工程、高于工程的,要通过课题提炼出高于工程的共性规律。这是很锻炼学生能力的,让学生理论联系实践,真正地学到知识,如果只是一味地照本宣科,没有自己的观点,这样的学习是无用的,是没有进步空间的。”
作为工科学生或科研工作者,在成长的过程中,往往会有这样的疑问与焦虑,理论做的很好,但是怎么应用在工程上?怎么把科研成果转化到实际生产中去?面对这样的问题,孙奉仲有自己的答案。
“研究的理论,要往深层次去研究它的实用性、适用的条件,这是从理论到工程的一个桥梁。从理论提炼出产品之后,转化为现场应用还存在着一个工艺上的桥梁,两种桥梁都很重要。我在这里要提出一个建议,就是干所有的事情都要想到你的工程背景。一切从实际出发,让技术和理论相互影响,不是一味地强调某一个方面的重要性,相互融合发展是最佳方案之一。”
在新一轮科技革命和产业变革大潮中,山东大学能源与动力工程学院,面向国家能源安全新战略,积极应对气候变化战略需求,聚焦碳达峰碳中和目标,围绕“能源与动力工程”“能源与环境系统工程”两个国家级一流本科专业和 “新能源科学与工程”“储能科学与工程”两个新工科专业,积极开展学科布局。迄今为止,学院已培养16000余名能源动力及相关领域的专业人才服务地方、服务国家战略、服务经济发展。
未来,他们将以“拼出来、干出来、奋斗出来”的精神情况,组织并且开展面向重大科学问题的协同攻关,发挥高水平研究型大学主力军作用,助力构建清洁低碳、安全高效的能源体系,推进减污降碳,服务国家能源转型和环境气候改善,有效助力“美丽中国”建设,为“双碳”目标实现作出更多山大贡献。
《聚焦·学科 谱写“马克思主义理论与国家治理” 学科(领域)建设新篇章》