浙大学子在第十七届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛中荣获特等奖

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8月4日到8月7日，“康菲杯”第十七届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛决赛在中国石油大学（华东）顺利举行。本次大赛由教育部高等教育司、教育部高等学校能源动力类专业教学指导委员会指导，全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛委员会主办，中国石油大学（华东）承办，山东省能源研究会等单位协办。浙江大学在本次竞赛中再度斩获佳绩，获得特等奖1项，一等奖3项，二等奖2项，三等奖3项及优秀组织奖。

大赛贯彻“绿色赋能，‘源’梦未来”的主题，自2024年5月启动以来，吸引国内629所高校的53000余名师生参赛，提交有效作品7044件，作品申报数量、参赛人数均创历史新高。此外，本次大赛首次设置产业赛道，吸引667支队伍报名，在全国产生广泛影响。

在为期三天的决赛中，参赛队伍通过实物展示、答辩等环节进行最终角逐，本届竞赛最终评出特等奖16项。80所高校的174件作品获一等奖，257件作品获二等奖，1340件作品获三等奖。此外，34所高校的55件作品在产业赛道获奖，45件作品在港澳台及国际赛道中获奖，271所高校获优秀组织奖。大会还公布了能源动力类专业百篇优秀本科毕业论文（设计）获奖名单。

第十八届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛将由东北石油大学承办，闭幕式上举行了会旗交接仪式。

据悉，全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛创立于2008年，以“节能减排、绿色能源”为主题，旨在引导和推动青年大学生们紧密围绕国家能源与环境政策、紧密对接国家和区域重大发展需求。在教育部的直接领导和广大高校的共同努力下，经过十余年的筚路蓝缕，节能减排大赛的国内参赛高校数量从88所增加到629所，有效参赛作品数量从505件增加到7044件，参赛人数从千余人增加到53000余人，已经发展成为一项具有导向性、示范性和群众性的全国知名大学生创新竞赛，并且正在逐步形成校级、省级、全国三级完备的赛事体系。

特等奖：“Green Blaze”——绿色甲醇辐射调控燃烧系统

指导老师：能源工程学院高翔，能源工程学院刘鹏

团队成员：宋轶鸿、陈诺、肖思勃、夏振洋、俞晨、刘侃、胡腾

传统的工业窑炉行业主要采用重油作为燃料，具有碳排量巨大、环境污染严重、面临政策限制、能量利用效率低和人工操控危险困难等多种缺陷，亟需转型升级。若在全国范围内实现工业窑炉绿色燃料替代，能使全产业减少49.3%的排碳量。为此，团队从光伏玻璃窑炉出发，调研窑炉方案，设计了绿色甲醇辐射调控燃烧系统，旨在为工业窑炉行业提供节能降碳、高效清洁的燃料替代方案。团队首次选定绿色甲醇为替代燃料，研究燃烧调控参数与燃料组分对火焰辐射强度调控机制，结合 CFD仿真计算与实验验证，探究燃烧器结构、喷射方式和混合比例对火焰形貌、辐射场和温度场的影响机制，开发混合多相流射流喷嘴、高效强适应多燃料燃烧器和台体多孔式 10mm稳焰碟，可灵活调节火焰温度、长度、排放情况等参数，实现高效火焰预混，防止火焰倒灌，适应不同窑炉的热工要求。此外，团队开发BP-PID稳态控制的过程监测和反馈控制系统，对各燃烧参数进行数字化调控，实现燃烧过程的整体自动最优化，能在大部分工业窑炉中实现最佳的燃烧效果。

团队选取了龙泉青瓷窑炉进行试点应用研究，通过燃烧系统升级改造，实现了窑炉烧制温度均匀性和节能效果的明显提升，燃烧过程热效率提高约 19.2%，且显著提升青瓷产品品质。改造后窑炉各污染物排放量减少 37-94%，单个青瓷茶具碳足迹降低 36%。若实现单纯玻璃窑炉30%燃料替代率，预计可年减排 415.8万吨二氧化碳，有着巨大的节能减排效益。

一等奖《“光热炫变”——基于光热利用的全天候自供电电致变色玻璃系统》简介

指导教师：能源工程学院李智、能源工程学院黄钰期、能源工程学院俞小莉

设计者：江翌琳、王剑男、贾佳驹、马驰程、郑羽萤、吴宝洋、季嘉珉

现有电致变色玻璃可以减少53%的太阳能热量进入室内，以此降低室内温度，节省空调耗电，从而达到建筑节能减排的效果。然而，现有供电方案为外部供电，造成高能耗、高排放，并且供电配套设备多，且受现有建筑的原始结构设计限制布置，难安装，不便于推广。

为此，我们设计了基于光热利用的全天候自供电电致变色玻璃系统，采用铁氰化钾/亚铁氰化钾（）水凝胶[2]热电化学电池，耦合石蜡与泡沫铜复合型相变储热材料，取代原有的直流供电模块，将建筑室内外的温差热电转化，实现电致变色玻璃全天候自供电。同时将各个模块集成一体化，无需其他配套设备，极大减少了电致变色玻璃系统的布置、安装和维护成本，便于安装，并降低成本。

本系统通过太阳能利用、热能储存、热电转换，实现了电致变色玻璃全天候自供电，降低空调能耗的同时运行零碳排放，几乎零维护成本，具有显著的节能减排与经济效益。经计算，本系统可使全国玻璃幕墙每年节约75.6亿kWh电量，折合碳排放量205.6吨，并降低97%成本。

一等奖《“光热炫变”——基于光热利用的全天候自供电电致变色玻璃系统》团队照片

一等奖《“捕热捉光”—基于光热利用的新型无电力光伏追光系统设计》简介

指导教师：能源工程学院陆胜勇，能源工程学院汤明慧

设计者：周逸麟，黄葵，潘文豪，吴佳怡，申屠慧，张承，莫曼俪

目前国内的光伏追光系统以电力智能追光系统为主，电力智能追光系统需要使用电力来驱动追光设备，其结构复杂，导致目前追光系统的生产运维成本和故障率较高。为此，我们从太阳能板追光系统的动力源出发，通过分析影响太阳能板追光系统追光效率和系统成本的诸多因素设计了基于光热利用的新型无电力光伏追光系统。该系统通过创新性地使用太阳光的热能而非电能作为追光系统的动力来源，并通过多种灵活的辅助结构来支持系统的稳定可靠运行，实现了追光系统的无电力化运作，具有节能、经济、高收益的特点。

相比于传统的电力智能追光系统，本系统在价格上可降低54%，在生产过程可减少12.45%碳排放量。此外，本系统对发电量的提升效果也非常优异，相较于固定光伏板发电效率约可提升19.37%。该系统在保持较好的追光效果的同时，大大降低了追光系统的购置成本、运维成本以及故障率，为未来太阳能光伏板追光系统的设计提供了新的方向，助力我国的光伏产业发展。

一等奖《“捕热捉光”—基于光热利用的新型无电力光伏追光系统设计》团队照片

一等奖《光“伏”旧物——一种新型太阳能光伏板回收路线》简介

指导教师：能源工程学院杨洋

设计者：彭涛、李博文、王晨翼、林钊坦、葛可晗

近年来，我国光伏建设事业快速发展，与此同时光伏电池板报废数量也在与日增长。对于单块100W废弃光伏板，其蕴含的以电池板材料（包括铝框、玻璃、硅银等元素）为主的经济效益可达69.51元，而生产这些材料产生的CO2约为85.63kg，耗电量约为59.57 kW·h。如果能够实现废旧光伏板的高效回收，将会产生巨大的市场经济及节能减排效益。

基于目前已有的传统回收路线，本团队针对各回收环节分别进行了优化，设计了一条废旧光伏板的新型回收路线。主要的技术路线包括：引入机器视觉识别的自动拆框设计，并提出在拆除前对角码先进行切割，从而保证拆框的完整性与高效率；设计针对EVA热解的热风循环炉结构，并引入以OPC客户端为基础的并行优化控制系统，能够保障热处理时均匀的温度场分布，并在一定程度上消除外部干扰量影响，使控制温度贴合热解工艺要求；结合超声清洗的多因子调控酸碱提纯工艺，实现对硅、银元素的提取与高纯度回收。本团队针对上述工艺路线进行了实验与仿真验证，自主搭建的机械臂可实现对角点95%以上的识别成功率；simulink与fluent分别仿真验证的控制系统与热风循环炉，能将热解温度波动限制在1.5%以内，将单片电池板温差限制在0.1K左右；实验得到的硅和银纯度分别高达99.98%与92.20%，达到工业级运用标准。

本作品针对光伏板回收流程中的不同环节具有高适应、高稳定、高纯度等优点。据中国光伏行业协会预测，2050年度退役光伏组件将达到225GW。如果能将这条回收路线推广并完成对全国80%废弃光伏板的回收，一年将产生约795亿元的经济效益，1060余万吨标煤的节能效益以及1.38亿吨的碳减排效益。

一等奖《光“伏”旧物——一种新型太阳能光伏板回收路线》团队照片

二等奖《“悟净”光伏电解污水固氮系统》简介

指导教师：能源工程学院吴昂键、工程师学院王琳、能源工程学院林晓青

设计者：黄昕蕊、沈晓艺、赵乐欣

在循环经济的背景下，为了助力“废水无害化”向“废水资源化”转型升级，本作品将污水处理与电解制氨两大领域的技术创新结合，旨在实现能源的可持续利用与污水的资源化利用，为环保事业和新能源产业做出积极贡献。

装置以含氮工业废水为氮源，提出了电催化多级循环还原硝酸根新方法生产氨气，产物经过吸收处理后完成提纯富集，达到固氮目的。本作品工艺清洁无污染，反应条件温和，不仅能够去除水体中的硝酸盐污染物，更能制备得到具有高能量密度与高附加价值的氨产品，可以被认为是“变废为宝”的策略，也是对人工氮循环和碳中和能源方案的重要补充。

二等奖《“悟净”光伏电解污水固氮系统》团队照片

附件：2024年节能减排全国赛浙大获奖名单

序号

作品名称

学生姓名

所在学院（系）

指导教师

奖项

1

Green Blaze—绿色甲醇辐射调控燃烧系统

宋轶鸿、陈诺、肖思勃、夏振洋、俞晨、刘侃、胡腾

能源工程学院、能源工程学院、计算机学院、能源工程学院、传媒与国际文化学院、机械工程学院、能源工程学院

高翔、刘鹏

特等奖

2

“光热炫变”——基于光热利用的全天候自供电电致变色玻璃系统

江翌琳、王剑男、贾佳驹、马驰程、郑羽萤、吴宝洋、季嘉珉

能源工程学院、能源工程学院、能源工程学院、经济学院、电气工程学院、能源工程学院、地球科学学院

李智、黄钰期、俞小莉

一等奖

3

“捕热捉光”—基于光热利用的新型无电力光伏追光系统

周逸麟、黄葵、潘文豪、吴佳怡、申屠慧、张承、莫曼俪

电气工程学院、电气工程学院、能源工程学院、能源工程学院、能源工程学院、光电信息工程学院、能源工程学院

陆胜勇、汤明慧

一等奖

4

光“伏”旧物——一种新型太阳能光伏板回收路线

彭涛、李博文、王晨翼、林钊坦、葛可晗

能源工程学院、能源工程学院、化学系、信息与电子工程学院、信息与电子工程学院

杨洋

一等奖

5

“悟净”光伏电解污水固氮系统

黄昕蕊、沈晓艺、赵乐欣

电气工程学院、电气工程学院、能源工程学院

吴昂键、王琳、林晓青

二等奖

6

“化证为林”——个人碳平台赋能多主体绿证市场路径探究

张海乐、金怡婷、陈杉骅、鲍宇星

电气工程学院、电气工程学院、电气工程学院、电气工程学院

丁一

二等奖

7

“电瓶管家”——云边协同的电动自行车电瓶智慧管理系统

李沐涵、厉炳乐、李辛甜、钟焕龙、李晓竟

电气工程学院、电气工程学院、信息与电子工程学院、电气工程学院、能源工程学院

叶承晋、包铭磊

三等奖

8

"御风而行，构建风场智慧大脑“WindBrain风电场数字孪生智能偏航优化控制平台

缪晨轩、 范振邦、郁乐、楼靖宇、吴高超、金家成、裘聪男

电气工程学院、能源工程学院、能源工程学院、信息与电子工程学院、机械工程学院、电气工程学院、电气工程学院

王强

三等奖

9

零碳驱动净水——污染原位净化的漂浮式模块化装置搭建-可视化的污染物检测和去除

林笑、於士杰、曾靖凯、方烁男、蒋煜晨、徐恩伯

环境与资源学院、环境与资源学院、环境与资源学院、环境与资源学院、环境与资源学院、电气工程学院

王娟

三等奖

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