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　　7月22日，國際頂尖學術期刊Nature新聞頭條以“China is boosting its Antarctic research. What does that mean for the world？”為題，聚焦中國南極科考最新進展，高度評價了由太原理工大學孫宏斌教授牽頭設計研發的秦嶺站清潔能源系統。

　　文章報(bao)道，今年初秦嶺(ling)站已部署(shu)了一(yi)套清潔能(neng)源(yuan)系統，包括：光伏、風機、儲能(neng)電(dian)池和儲氫(qing)設(she)備，預計能(neng)滿足該站超過50%的能(neng)源(yuan)需求。諾(nuo)獎得主、美國國家科(ke)學(xue)(xue)院(yuan)院(yuan)士(shi)Daniel Kammen教授在(zai)文中高度評價(jia)“其他科(ke)考站應(ying)學(xue)(xue)習秦嶺(ling)站這一(yi)做法”。

　　據悉，2025年3月1日，我國在秦嶺站建設的首個規模化新能源系統正式啟用，成為世界上第一個南極極端環境下的規模化清潔能源系統，標志著我國在極地能源領域實現綠色科考。太原理工大學是這一項目的首席科學家單位，孫宏斌教授是該項目的首席科學家。

　　長期以(yi)來，南(nan)極科(ke)考(kao)(kao)嚴(yan)重依賴燃油(you)(you)，全世界約40個南(nan)極常年(nian)科(ke)考(kao)(kao)站(zhan)的(de)一次能(neng)源供給均為燃油(you)(you)。隨著南(nan)極科(ke)考(kao)(kao)活動的(de)增多，這(zhe)一南(nan)極能(neng)源體(ti)系已不適(shi)應“綠色考(kao)(kao)察”發(fa)展(zhan)需求(qiu)。然而(er)，南(nan)極嚴(yan)寒、強風、暴(bao)雪(xue)等氣候特征，以(yi)及極晝極夜的(de)自然現象(xiang)，為清潔能(neng)源的(de)開發(fa)和儲(chu)存增加了諸多挑戰。

　　2021年(nian)(nian)以(yi)來，太原理工大(da)學以(yi)孫宏斌教授課題組(zu)(zu)近(jin)30年(nian)(nian)復雜能(neng)量(liang)網絡技術(shu)(shu)研究為基礎，組(zu)(zu)織相關科研人員(yuan)和優勢單位聯合(he)攻關，先后攻克低溫燃料(liao)電池冷啟動技術(shu)(shu)、燃料(liao)電池抗低溫冰(bing)凍技術(shu)(shu)、“制氫(qing)-儲氫(qing)-輸(shu)氫(qing)”控制系(xi)統、極端環境下(xia)多能(neng)流(liu)綜(zong)合(he)能(neng)量(liang)管(guan)理系(xi)統(IEMS)等(deng)關鍵技術(shu)(shu)，設計開發了適應南極環境的抗低溫抗強風“水滴型(xing)”風機。

　　2023年(nian)(nian)11月(yue)(yue)(yue)，南(nan)極秦(qin)嶺站“風-光-氫(qing)-儲(chu)-荷(he)”新能源系統(tong)建設項目(mu)獲批(pi)，2024年(nian)(nian)9月(yue)(yue)(yue)，在太原和內蒙兩地分別(bie)開展“風-光-氫(qing)-儲(chu)-荷(he)”系統(tong)聯調聯試，2024年(nian)(nian)11月(yue)(yue)(yue)整套新能源系統(tong)運(yun)往南(nan)極，12月(yue)(yue)(yue)22日(ri)抵達南(nan)極秦(qin)嶺站，2025年(nian)(nian)3月(yue)(yue)(yue)1日(ri)正式交付使(shi)用。

秦嶺站清(qing)潔能源(yuan)系統

　　在該新能(neng)源系統中，光伏和風電(dian)總容量(liang)達到230kW，占整個秦嶺站(zhan)總發電(dian)容量(liang)的(de)(de)60%，同時(shi)采用氫(qing)能(neng)作為長周期儲能(neng)，實現極(ji)晝極(ji)夜各180天的(de)(de)極(ji)端(duan)能(neng)量(liang)平衡，每(mei)年可(ke)節(jie)省(sheng)百噸燃油(you)和超(chao)30天雪龍船(chuan)運輸成本(ben)，有效減少了對站(zhan)區生態環境的(de)(de)污染和破壞(huai)，突破了南極(ji)科(ke)考(kao)長期依賴柴油(you)的(de)(de)世界性難題(ti)。在無風無光的(de)(de)情況下，該系統可(ke)為站(zhan)區提(ti)供約2.5小時(shi)，最大150kW負荷的(de)(de)供電(dian)，保障考(kao)察站(zhan)科(ke)研(yan)設備和基本(ben)生活(huo)設施安全(quan)綠色運行。

　　為確保新(xin)能源系統能夠在(zai)南極(ji)(ji)(ji)惡劣環(huan)境(jing)下正常(chang)工作(zuo)，太原(yuan)理(li)工大學建成了(le)全球首個極(ji)(ji)(ji)地(di)極(ji)(ji)(ji)端(duan)環(huan)境(jing)模(mo)擬(ni)科(ke)學裝置，可實現極(ji)(ji)(ji)低溫(<-100℃)、極(ji)(ji)(ji)強風(>60m/s)、暴雪和極(ji)(ji)(ji)晝/夜等(deng)12種極(ji)(ji)(ji)端(duan)環(huan)境(jing)的耦(ou)合模(mo)擬(ni)，有效解決了(le)極(ji)(ji)(ji)地(di)清潔能源利用研(yan)究難(nan)、測試難(nan)、運維難(nan)等(deng)難(nan)題。

　　來源：軟科，太原(yuan)理(li)工(gong)大學。