8月的青藏高原，烈日炙烤著大地。海拔3800米的西藏自治區(qū)山南市曲松縣，一座2.6萬立方米的太陽能蓄熱水池正在陽光下悄然蓄能，它將在冬季為這個供暖建筑面積18萬平方米的縣城帶來溫暖。

　　去年，曲松縣實現(xiàn)首次太陽能集熱場直接供暖，全縣1萬多戶居民擁有了一個長達半年的“暖冬”。今年8月，一整套太陽能集熱、蓄熱、供熱系統(tǒng)經(jīng)調(diào)試后將完成聯(lián)動，有望于10月起實現(xiàn)縣城“近零能耗”供暖。

　　這一科技“送暖”項目的背后，是西安建筑科技大學綠色建筑全國重點實驗室科研團隊三代科研工作者用科技打造“美好人居”，接續(xù)援藏的生動實踐。

　　長期以來，由于煤炭、天然氣、石油等資源匱乏，能源供應需從千里之外運輸，成本高昂，雪域高原冬季城鄉(xiāng)取暖措施普遍落后，大部分藏族同胞采用燃煤等傳統(tǒng)供暖方式。

　　“西藏擁有豐富的太陽能資源，日照時數(shù)可達3000小時，每年太陽輻射資源量大于6000兆焦每平方米。”西安建筑科技大學教授劉加平院士在2004年到西藏出差時就敏銳地捕捉到當?shù)剡@一得天獨厚的條件。

　　劉加平帶領團隊一次次深入高原腹地，調(diào)研測試西藏居住建筑室內(nèi)熱環(huán)境狀況和居民的冬季實際供暖需求，提出西藏高原居住建筑節(jié)能技術(shù)體系，創(chuàng)建了以太陽能為主的低碳供暖新模式。

　　劉加平的學生劉艷峰教授接過接力棒，繼續(xù)在這個領域“深耕”。2016年，他牽頭承擔國家重點研發(fā)計劃項目“藏區(qū)、西北及高原地區(qū)利用可再生能源采暖空調(diào)新技術(shù)”，帶領相關(guān)高校、科研院所和新能源企業(yè)團隊，完善和深化主被動太陽能供暖全鏈條節(jié)能技術(shù)體系。

　　2018年底，西藏浪卡子縣城區(qū)實現(xiàn)太陽能光熱集中供暖，成為中國首個整個地區(qū)完全依靠太陽能規(guī)?；瘏^(qū)域采暖“示范地”。經(jīng)實地測試，其太陽能保證率達100%，這片雪域高原找到了一條適宜的低碳清潔供暖技術(shù)路徑。

　　“2.3萬平方米的太陽能集熱場，不用煤、不用氣、不用電，就能溫暖整個縣城8萬多平方米的千家萬戶?！眲⑵G峰說。

　　團隊還指導建設完成世界海拔最高（4800米）的“西藏仲巴縣太陽能區(qū)域供暖工程”、當時我國規(guī)模最大的“西藏隆子縣太陽能區(qū)域供暖工程”（集熱面積4.5萬平方米、蓄熱水體2.8萬立方米）。

　　近年來，以西安建筑科技大學教授王登甲為代表的年輕一代在團隊前期研究的基礎上，推進可再生能源供暖向著低碳化、智能化方向邁進。

　　盡管高原太陽能資源潛力大、清潔無污染，但密度低、波動大的固有屬性，導致其很難被利用好。“大規(guī)模、低成本的蓄熱是解決太陽能波動不連續(xù)、保證持續(xù)穩(wěn)定運行的核心，我們優(yōu)化了大規(guī)模集熱場系統(tǒng)，安全高效收集陽光‘熱量’，開鑿萬噸級埋地蓄熱水體作為熱量‘蓄調(diào)器’，再通過換熱器實現(xiàn)‘熱量交換’，將熱量供到每家每戶。”王登甲介紹，團隊發(fā)明的“分層蓄熱、按溫度定向取熱”大型水體蓄熱布水新技術(shù)，將蓄取熱效率從60%提升至90%以上。

　　為攻克常規(guī)集熱器在青藏高原頻繁出現(xiàn)的過熱和凍裂難題，團隊與企業(yè)聯(lián)合研發(fā)出適用于高原低壓嚴寒氣候的耐高溫抗凍大尺寸平板太陽能集熱器，集熱性能優(yōu)于現(xiàn)行國家標準13.9%，并在拉薩建成了我國首條大型平板太陽能集熱器高原生產(chǎn)線。

　　為能及時排查并準確定位運維過程中出現(xiàn)的故障，團隊研究掌握了集熱場流量、輻照量、進出口溫度等的監(jiān)測和控制原理及技術(shù)，并搭建智慧運維平臺，結(jié)合仿真模擬和機器學習實現(xiàn)故障定位，“雙管齊下”判斷故障。

　　目前，團隊具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大尺寸平板太陽能集熱器、大型水體蓄熱新技術(shù)，已走在國際領先行列。這些產(chǎn)品和技術(shù)在雪域高原推廣應用面積接近200萬平方米，每年減少二氧化碳排放量超過3.6萬噸。

　　如今，曲松縣項目已取得階段性成果，即將實現(xiàn)從太陽能集熱到蓄熱再到供熱的暢通循環(huán)，為全縣居民提供穩(wěn)定供熱。“以前一到冬天家里冷颼颼的，現(xiàn)在有了太陽能供暖，不僅暖和衛(wèi)生，花錢還不多。太感謝科研人員了！”83歲的當?shù)鼐用衤迳}旦老人贊不絕口。

　　從提出陽光“送暖”雪域高原理念到“全鏈條賦能”，再到“智慧化供熱”，20年來，西安建筑科技大學三代科研工作者接續(xù)奮斗、持續(xù)探索創(chuàng)新。目前，團隊正在研究如何將該技術(shù)向黃土高原等太陽能次富集區(qū)推廣?！拔覀円槭澜缲暙I太陽能供暖的‘中國方案’?！蓖醯羌诐M懷信心地說。

《中國教育報》2025年08月21日 第02版