長(zhǎng)沙理工大學(xué)：以科技創(chuàng)新賦能綠色低碳發(fā)展

日前，記者走進(jìn)長(zhǎng)沙理工大學(xué)可再生能源電力技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)中心PUE（電源使用效率）測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，視線立刻被高度、體積占滿整個(gè)空間的一排排黑色機(jī)柜吸引。這些“大塊頭”，正是該校能源與動(dòng)力工程學(xué)院承擔(dān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“數(shù)據(jù)中心分布式相變儲(chǔ)能芯片級(jí)冷卻技術(shù)”的“秘密武器”——數(shù)據(jù)中心PUE測(cè)試系統(tǒng)。

能耗更低、效率更高、運(yùn)行更穩(wěn)的這套高精儀器系統(tǒng)可算是解了科研人員的“燃眉之急”。“這得益于學(xué)校近年來(lái)啟動(dòng)的科學(xué)儀器設(shè)備購(gòu)置系列舉措?！蹦茉磁c動(dòng)力工程學(xué)院孫小琴教授笑著說(shuō)。

工欲善其事，必先利其器。為了滿足學(xué)校科研團(tuán)隊(duì)和科技工作者對(duì)高端儀器設(shè)備日益增長(zhǎng)的需求，更好地建設(shè)高水平研究平臺(tái)，集中力量研發(fā)攻關(guān)，切實(shí)推進(jìn)有組織科研，自2022年以來(lái)，長(zhǎng)沙理工大學(xué)積極整合資源，籌措資金，啟動(dòng)科學(xué)儀器設(shè)備購(gòu)置工作，立項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備采購(gòu)項(xiàng)目171個(gè)。目前，已完成121個(gè)項(xiàng)目的設(shè)備安裝。

“在這些黑色機(jī)柜中，包含了我們團(tuán)隊(duì)研制出的房間級(jí)、行間級(jí)、機(jī)柜級(jí)、芯片級(jí)四種冷卻裝備，能夠滿足不同級(jí)別數(shù)據(jù)中心和算力中心的熱管理與智能管控需求?！睂O小琴介紹，由于要對(duì)大量信息進(jìn)行智能化加工、收集、存儲(chǔ)、分類和使用等，相關(guān)電子設(shè)備對(duì)熱環(huán)境具有高可靠性要求，傳統(tǒng)冷卻設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生高能耗。針對(duì)這一情況，她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)以熱管制冷設(shè)備為核心技術(shù)，并搭建了分布式相變儲(chǔ)能芯片級(jí)冷卻裝置綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，有效為“城市大腦”退燒。

目前，該成果已應(yīng)用于東江湖大數(shù)據(jù)中心、中國(guó)電信云大數(shù)據(jù)中心（湖南）、中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心等，可節(jié)省空調(diào)能耗高達(dá)42%，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益超20億元。

不止于此。此次實(shí)驗(yàn)室更新的一大批高精度儀器設(shè)備，為提升學(xué)院教學(xué)質(zhì)量、推動(dòng)學(xué)科發(fā)展、產(chǎn)出更多科研成果，提供了有力支撐?！氨热邕@臺(tái)50KN電子式高溫蠕變持久試驗(yàn)機(jī)，可以測(cè)試1000℃高溫下的能源電力裝備關(guān)鍵材料性能；這套離子鍍與高功率脈沖磁控濺射復(fù)合鍍膜系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)更高效率、更高質(zhì)量且更環(huán)保節(jié)能的涂層處理……”能源與動(dòng)力工程學(xué)院副院長(zhǎng)彭卓寅指著一臺(tái)臺(tái)儀器如數(shù)家珍。

步入該學(xué)院源網(wǎng)荷儲(chǔ)綜合能源系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，記者瞬間被眼前科技感十足的畫面所震撼：光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、水輪發(fā)電、制氫、相變儲(chǔ)冷、復(fù)合鍍膜、激光成形等設(shè)備坐落在各實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，師生或通過(guò)面板控制儀器運(yùn)行、或穿戴防護(hù)裝備進(jìn)行精密操作、或在大屏幕上遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)，來(lái)完成新能源的生產(chǎn)和存儲(chǔ)，以及材料性能檢測(cè)等多種工作……整個(gè)實(shí)驗(yàn)室忙碌而有序，形成一道獨(dú)特的風(fēng)景。

而“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”作為一種以“電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能”為整體規(guī)劃的新型運(yùn)營(yíng)模式，其系統(tǒng)性、高效性與互補(bǔ)性也在該實(shí)驗(yàn)室得到充分展現(xiàn)。

記者注意到，在實(shí)驗(yàn)室所處的新能源大樓2號(hào)樓頂樓，一排排整齊挺立的光伏面板在藍(lán)天下迎著驕陽(yáng)，顯得格外耀眼。不遠(yuǎn)處不停轉(zhuǎn)動(dòng)的垂直風(fēng)力發(fā)電機(jī)，即使在風(fēng)速低、風(fēng)向變化較快的情況下也能精準(zhǔn)“捕捉”風(fēng)能。

這二者轉(zhuǎn)換的清潔電能，都被輸送到實(shí)驗(yàn)室一樓能源智慧中心的儲(chǔ)電系統(tǒng)中。這個(gè)體積相當(dāng)于4個(gè)冰箱大的“巨型充電寶”，可在風(fēng)、光資源充足或用電低谷時(shí)“充電”，在風(fēng)、光資源匱乏或用電高峰時(shí)“放電”。實(shí)驗(yàn)室“自發(fā)自用”的運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)了新能源的就地消納。

“源網(wǎng)荷儲(chǔ)綜合能源系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室不光為科研人員服務(wù)，我們還面向全校本科生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)和工程認(rèn)知實(shí)訓(xùn)。我們致力于將它打造為面向能源、電氣、土木等多學(xué)科開(kāi)放共享的研究平臺(tái)?！迸碜恳榻B道。

目前，可再生能源電力技術(shù)湖南重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)出的成果，如新型相變儲(chǔ)冷材料與儲(chǔ)冷裝備研究、世界首款高錳酸根基液流電池研究、嚴(yán)苛工況耐蝕金屬材料與涂層體系技術(shù)創(chuàng)新及工程應(yīng)用、能源電力裝備復(fù)雜構(gòu)件金屬增材制造研究等均聚焦于新能源、新材料，賦能綠色低碳發(fā)展，廣泛應(yīng)用于國(guó)家交通運(yùn)輸、能源動(dòng)力、航空航天、國(guó)防軍工等領(lǐng)域，相關(guān)專利轉(zhuǎn)化價(jià)值均超億元。（中國(guó)教育報(bào)訊-中國(guó)教育新聞網(wǎng)通訊員 劉飄逸 記者 陽(yáng)錫葉）