斩获特等奖！重大学生发明小型风光发电装置，可高效利用清洁能源

用创意和坚持

“种”一棵高效的“能源树”

风能，是一种清洁环保的可再生能源，提到风力发电，人们常常会想到野外高大的风车装置，但其建设成本较高。而来自重庆大学的6名学生创新设计出一种小型风电装置（实物高约2.7米）：采用双层导风板结构以及自主设计的风向自适应旋转阻风器，可全方位捕获风能；即使在城市环境中，也可使用文丘里管结构在较低风速时收集风能，并利用涡轮机发电。同时，采用漏斗形复合曲面集光器，还可实现高效太阳能发电。

这样一款小型风光发电集成装置，可广泛用于城市、道路或山区中丰富的自然风能和太阳能资源的利用，对节省一次能源和不可再生能源有重要意义。该装置的输出功率约为110.25W，如果在一平方千米中布置50台机组，预计1年可发电2.65×10^9 kW·h，与传统煤电相比，将等效节约标准煤约3.254万吨，减少二氧化碳排放量约90.07吨。不仅高效环保，还大大降低了建设成本。

令人惊艳的是，装置造型为树形结构，在提高新能源利用率的同时还能够美化城市。因此，他们给项目取了个浪漫的名字—“一树风光”。

图为团队与装置模型

在今年的第十三届全国大学生节能减排大赛社会实践与科技竞赛中，团队凭借“一树风光”项目，从4千余个作品中脱颖而出，最终斩获特等奖。决赛现场，作品的创新性和成员的出色表现得到了现场评委的肯定，也让众人看见了这棵“能源树”的魅力。
而在这个项目的背后，也有着许多故事。

互相“挑刺儿” 才有了最佳方案

此前，苏勇剑、韩熠熊与张瑞辰三人便一起搭档，参加过许多大大小小的比赛。但他们认为那些项目太循规蹈矩，不够创新，于是便萌生出新想法，要在新能源利用方面下功夫。后来，擅长于美工宣传的谭林、尽职尽责且低调的胡凯恒和幽默风趣的孙宇航也通过招募加入队伍。

“团队最怕太和气。”提到团队合作，韩熠熊笑着说。项目确立前，每个人都提出了自己的想法，经过不断争执、磨合后，才最终总结出一个好方案。而在项目的进行中，队友们也会互相“挑刺”，每次头脑风暴都会出现令人耳目一新的想法。

从零开始，“钻”就完事儿

由于项目极具创新性，团队的一切想法与实验都是从零开始的；而年初的一场新冠疫情，也打断了他们的实验进程。从最开始关于新能源利用的小小想法，到最后的成品出炉，这支队伍总在不断地攻坚克难。
“和以前跟着教科书做实验不同，这次的实验一切都是未知数”，没有固定的结果，无法保证成功，也没有任何参考数据。实验结果出问题时，大家只能硬着头皮去寻找原因，探索出一些从前没有注意到的影响因素。周而复始，他们的实验逐渐变得成熟、准确。
疫情期间，他们无法继续做实验，不能按照预期完成实物制作，便不断进行仿真模拟，提高理论数据的精确度。直到参加国赛时，团队才得以继续实验，在短短的一个月内，他们不仅完成了实物制作，还妥善准备好了参赛的所有图文视频材料。

团队在思群广场做实验

“现在回过头想想，当初折磨人的问题却也促使着大家不断想出解决办法，找到更多创新点”，苏勇剑笑着回忆当时的场景，“睡一觉放松一下，醒来又充满了希望。”

“拿特等奖，我们是实至名归的”

“一树风光”是一个从零开始的项目，在赛场上是初来乍到的新面孔，却以其出彩的创新点打动了评委。回忆起团队这一路的打拼，他们终于可以骄傲地说:“我们的项目很值得，拿特等奖实至名归。由于可供项目参考的资料和文献非常少，只能靠团队自己不断摸索。而项目的很多创新点常常来自日常生活中突发的一些小灵感，经过大量的实验与思考，灵感得以转化为成果。从前期调研，模型建立，数值模拟仿真分析，到进行风能发电实验，太阳能发电实验，室外验证实验，应用场景模拟，再到最后的成品，他们的每一步都走得稳健且踏实。

图为团队做出的装置模型

当然，特等奖，并不是团队的终点。本科毕业后，成员们都会选择继续攻读研究生，希望在科研领域贡献力量。对于这个项目，他们也还抱有很多期望：继续打磨升级，在其他比赛取得更多更好的成绩；能进一步在社会中推广应用，产生不错的经济效益与节能减排效益，发挥能源树独特的作用。尽管要达成这样的目标，还有很长的路要走，但对他们来说，有这群志同道合的伙伴一起，未来值得期待。

文字：程筱锦 李潇雨

指导：罗璇

编辑：裴佳艺

图片来源于受访者

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