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院士说专业·笔记|高翔院士:投身“双碳”能源人才生逢其时

2022-06-25   中国青年报

    中青报·中青网记者 叶雨婷

    什么是能源?

    “可能大家脑海里会有很多答案:煤、石油、天然气、太阳能、风能、电力,等等。这些答案都有一定道理。实际上,能源按照转化利用的属性,常常分为一次能源和二次能源。”中国工程院院士、浙江大学能源工程学院院长高翔在“院士说专业”特别节目中说。

    高翔介绍,人们把能够直接利用的能源称为一次能源,如煤、石油、天然气等化石能源,还有风能、太阳能、生物质能等新能源,“而通过一次能源转化而来的电力、热能等能源,我们称为二次能源。”

聂亚栋/制图

    据了解,作为能源动力类专业的典型代表,能源与动力工程专业实际上就是研究将煤炭、石油、天然气等一次能源转化为电力、热能等二次能源的生产和利用过程;同时,还研究太阳能、风能、生物质能、氢能、海洋能、潮汐能等新能源的开发利用,以及与能源利用相关的暖通空调、低温制冷、车船动力等领域的科学研究与工程技术问题。

    然而,伴随能源转换与利用过程,常常会有一些有毒有害物质排放将造成环境污染。因此,在能源转化和利用过程中,必须做到高效、清洁、低碳、安全。

    “能源与动力工程是一个复杂系统工程,集成了热科学、力学、材料科学、机械制造、环境科学、计算机科学、自动控制科学、系统工程科学等多个高新科技领域。能源与动力工程专业是一个具有较宽专业知识面,是一个多学科交叉的复合型专业。”高翔说。

    那么,能源与动力工程专业未来有哪些前沿发展方向呢?

    众所周知,我国目前正处于现代化发展突飞猛进的时期,社会国民经济发展的动力对能源的需求特别旺盛,同时,化石能源使用引起的环保问题也尤为突出。因此,研发适合我国国情的能源清洁利用新技术,助力国家能源环保事业高质量发展,是摆在中国能源人面前的一项重大使命。

    如今,我国向全世界庄严承诺:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。高翔指出,未来,能源学科是向着绿色、零碳、可持续方向发展的。从实现碳中和的角度来说,氢能的利用会成为前沿发展方向。当然,大规模储能技术和二氧化碳捕集技术也是重要的发展方向,低成本的储能技术和二氧化碳的收集和利用技术,将是突破的重点。

    “还有智慧能源系统技术,我们现在处于信息时代,未来的能源生产和消费必将与信息技术相结合,向着信息化、智能化发展;今后的智慧能源系统能实现‘能源大脑’的功能,通过理论模型推演,结合大数据分析,帮助我们进行能源系统的高效清洁运行决策。”高翔说。

    那么,学习能源与动力工程专业是一种什么体验?高翔说,“能源动力专业的内涵是在不断拓宽和延伸的,它与环境科学、材料科学、生物科学、信息科学、经济和管理科学等学科之间不断交叉与融合,培养从事能源、动力、环保等领域的科学研究、技术开发、工程设计、运行控制、教学、管理等工作的高级专门人才。”

    高翔说,“能动专业本科生的日常,跟其它专业的学生一样,大部分时间都是学习专业理论知识,掌握专业实践技能;如果说有什么不一样,那么能动专业的学生可能有更多的机会参与实践,也就是学以致用。以我课题组的本科生为例,他们从大二开始修读专业课之后,就可以寻找自己感兴趣的课题,我们叫SRTP(大学生科研训练计划),然后选择一位导师,在老师的指导下,进入实验室开展自己的科研项目。”

    回忆起自己选择专业时的经历,高翔表示,当年考入浙大的时候,这个专业名称还叫热物理专业,也就是学习能源动力工程中的所需要研究和掌握的热物理问题。

    在专业的选择上,特别是针对“爱一行,干一行”还是“干一行,爱一行”的问题,高翔说:“其实在年轻的时候,与其把时间浪费在选择上,不如把时间放在选择后的坚持上。如果对一件事情,我们还没有付出努力,却斤斤计较它可不可能给我们带来更大的收益,这显然是不明智的。”

    那么,同学们在选专业时,需要综合考虑哪些问题呢?

    高翔认为,选专业时,关键还是看个人的发展需求是否与社会的需要,与国家民族的发展需求相匹配。进入大学学习已经不是获取精深知识的唯一手段,但是进入大学可以营造一种增长个人能力和见识的氛围。

    “选择专业,与其说是甄别比较不同专业就业深造前景的优劣高下,不如说,这其实是发现和发展个人特长的过程;建议各位同学认真思考,根据自身的兴趣,选择最能展现个人优势的专业去报考。”高翔说。

    那么,学能源与动力工程专业,前景怎么样呢?

    高翔介绍,目前,全国开设能源与动力工程专业的院校近200所,其中代表性院校有清华大学、西安交通大学、浙江大学、上海交通大学等,因为专业涵盖面广,各个高校根据自身的特色开设的专业方向也各有优势。

    高翔表示,能源的不可或缺性,决定了能源动力工程专业的发展前景一直都很好。特别是“双碳”背景下,国民经济的各个领域都有节能减排需要,都希望实现可持续发展。不管是清洁能源生产,还是能源高效转化利用,节能环境保护技术、各种先进动力系统,以及制冷与空调技术等,都离不开这个专业的人才。此外,能源大数据、智慧能源系统等新兴技术利用也离不开这个专业的人才。

    “应该说,同学们现在投身这个专业,生逢其时!”高翔说。

高翔
中国工程院院士
大气环境保护与治理专家