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科考人员在调试(shi)储氢设备。受访者供图

首赴南极，建设南极秦岭(ling)站清洁能源系统

“在内(nei)蒙古(gu)进行了将近两个月的设备联调联试(shi)后(hou)，10月初大家就正式(shi)乘坐雪龙2号(hao)极地考察船奔赴南极了，直到3月17日返(fan)回(hui)上海，一共历时137天。”

2月20日，回(hui)到山(shan)西太原的郭栋梁向记者讲(jiang)述了此(ci)次南极科考的整体行程。他表示，该清洁能源团队(dui)负责南极秦岭(ling)站清洁能源系统的建设任务，解(jie)决规模化风、光(guang)、储、氢等新能源装备和系统在南极“遥远(yuan)极端”环境(jing)下的运输难、安装难、运行难、维护难等一系列难题。

虽然(ran)在国内(nei)已经(jing)做了各方面的准备，但南极还是给首次进驻的科考队(dui)员带来极大震(zhen)撼(han)。

“因为当时正是南极的夏季，日常(chang)气温只有零下十来度，当时还想，南极不过如(ru)此(ci)，但一场大雪之后(hou)就是八九级的狂风，一米厚的积雪很快(kuai)就会不见踪迹——我第一次被眼前的景(jing)象所震(zhen)撼(han)。”郭栋梁表示。

“这是一片既壮美又严酷的‘矛盾之地’。极目望去，冰川如(ru)巨兽般向天际延(yan)伸，纯净的白色中泛着幽蓝的光(guang)泽；寒风裹挟(jia)着冰晶呼啸而过，仿(fang)佛能穿透(tou)所有防护；生物的存在更显珍贵：企鹅(e)群摇摇晃晃的憨(han)态、海豹慵懒的凝(ning)视，还有偶尔从天空划过的贼鸥，与极端自然(ran)环境(jing)形(xing)成奇妙反差(cha)。这里的寂静也令(ling)人难忘——没有人类社会的喧嚣，只有风声、冰裂声和动物的鸣叫构成的自然(ran)交响。”

第一次踏上南极大陆，王(wang)彬(bin)这样描述南极带给自己的心灵震(zhen)撼(han)。

王(wang)彬(bin)表示，南极圈的定义是南纬(wei)60度，实际上在南纬(wei)58度，科考人员在雪龙2号(hao)船上就见到了冰山(shan)，并且(qie)越往南走(zou)，漂流的冰山(shan)越多。在秦岭(ling)站工作时，也时常(chang)见到冰山(shan)从冰川上断裂，向罗斯海里漂移，这应该是全球(qiu)变(bian)暖导致(zhi)冰川融化的一个侧证(zheng)。

科考人员正在南极的冰天雪地中紧张工作。受访者供图

绿色科考，中国走(zou)在世界前列

来自太原理工大学的窦银科院长是一名南极科考的“老(lao)兵”，从2004年开始就多次奔赴南极。

窦银科告诉记者，也正是基于全球(qiu)变(bian)暖、冰川消融这一背景(jing)，我国在2017年就发出“绿色科考”的倡议。

2023年11月，南极秦岭(ling)站“风—光(guang)—氢—储—荷(he)”新能源系统建设项目获批，太原理工大学校长孙宏斌教授(shou)为项目首席科学家。2024年3月至7月，在中国极地研究中心的组织下，太原理工大学牵头组织相关(guan)科研人员和中电18所、清华(hua)大学等单位联合攻关(guan)，先后(hou)攻克(ke)低温燃(ran)料(liao)电池(shi)冷启动技(ji)术、燃(ran)料(liao)电池(shi)抗低温冰冻技(ji)术、“制氢—储氢—输氢”控制系统、极端环境(jing)下微电网能量管理系统（EMS）等关(guan)键技(ji)术，设计开发了适(shi)应南极环境(jing)的抗低温抗强风“水(shui)滴形(xing)”风机。2024年9月，在太原和内(nei)蒙古(gu)两地分别开展“风—光(guang)—氢—储—荷(he)”新能源系统联调联试(shi)。2024年11月，整套新能源系统运往南极。

据介(jie)绍，在该新能源系统中，光(guang)伏和风电总容量达到200kW，占整个秦岭(ling)站总发电容量的60%，同(tong)时采(cai)用氢能作为长周(zhou)期储能，实现极昼极夜各180天的极端能量平衡。在无风无光(guang)的情况下，秦岭(ling)站清洁能源系统可为站区提供约2.5小时，最大150kW负荷(he)的供电，保障考察站科研设备和基本(ben)生活设施短期纯绿色运行。

王(wang)彬(bin)介(jie)绍，此(ci)次投运清洁能源体系的秦岭(ling)站，在国际上首次实现了规模化氢能源系统在南极科考中的应用，并建设了秦岭(ling)站综合能量管理系统，实时采(cai)集风速(su)、光(guang)照、温度等极端环境(jing)参数，监控电源侧、电网侧、负荷(he)侧的实时运行数据，开展滚动预测、安全评(ping)估和优化调度，动态分配能源电力负荷(he)，实现能量的梯级利用，实现了宜电则电、宜气则气、宜热则热。

克(ke)服困难，目标是“星辰大海”

郭栋梁表示，此(ci)次出征南极带着两大使命(ming)，一个是给科考站提供切实有效的清洁能源保障服务，一个是通过采(cai)集数据，进行进一步(bu)科学研究清洁能源系统在极端环境(jing)中的应用，为征服“星辰大海”进行科技(ji)储备。

然(ran)而，在具体的工作中，这些从实验室走(zou)出来的科技(ji)工编辑第一次体验到了南极的践行。

王(wang)彬(bin)表示，在南极，建设一套清洁能源系统，是一件不容易的事情，最大的难点是：如(ru)何让清洁能源的产生、存储和使用等各个环节，能适(shi)应南极“遥远(yuan)极端”的严苛环境(jing)特征，需要结合南极的实际情况，对常(chang)规清洁能源技(ji)术做进一步(bu)创新。在装备层面，需结合南极的极端环境(jing)特征，采(cai)取抗低温电池(shi)、抗风风机、抗风支架等技(ji)术，以提高能源装备在南极环境(jing)下的适(shi)应能力；在系统层面，针对户外能源装备运行所面临的“缺水(shui)、少电、保暖”等3个方面挑战(zhan)，需改进水(shui)循环流程，实现了废水(shui)循环利用，最大程度提升淡水(shui)资(zi)源利用效率。此(ci)外，还要建设风光(guang)储动态控制体系，抑制风光(guang)快(kuai)速(su)波动对南极用电各环节的干扰，并建设余热回(hui)收及分配利用体系，提升在南极极端环境(jing)下的系统整体能效水(shui)平。

在回(hui)答记者有关(guan)业余生活提问时，两位科技(ji)工编辑有些错愕。

“因为大家正好赶上了极昼，每天7点起床就要去调试(shi)设备，每每要干到很晚，几乎没有休息。”郭栋梁说，“从来没有过业余时间，业余时间的排遣也就无从谈起了。”

“60天的工作时间里，大家一直坚守在秦岭(ling)站海拔最高的新能源区域，每一次出门，都(dou)需要做充分的心理建设。”王(wang)彬(bin)说，除了克(ke)服技(ji)术的难题外，还得扛(kang)住环境(jing)的严酷，需要在大风、严寒中作业，每个人都(dou)要做多面手，电工、钳工、木工、焊(han)工等各类工种，各类手工机械，都(dou)得会使，还能快(kuai)速(su)出活。在体力和毅力等方面突破自己的身体极限。

俯(fu)首当下，正在从事最美好的事业

“在秦岭(ling)站的寒夜里调试(shi)清洁能源系统时，我曾抬头望见太阳在冰盖上投下的耀(yao)眼光(guang)影，折射着地球(qiu)46亿年的记忆。冰川，你们的每一次崩裂都(dou)是宇宙(zhou)级的叹息，而大家正用大家的努(nu)力，去减少碳排放、减少污染物排放，试(shi)图回(hui)应这种叹息。大家承诺：清洁能源的电流终将比融水(shui)更早抵达未来。”

3月19日晚上，回(hui)到北京(jing)的王(wang)彬(bin)不顾连日来的疲(pi)惫，写(xie)下这段期许未来的独白。

作为一名远(yuan)赴南极的科学工编辑，王(wang)彬(bin)还是一名拥有3个孩子的父亲。

老(lao)大刚上高一，功课最紧张，也正值青春叛逆期；老(lao)二(er)和老(lao)三是双胞(bao)胎，还不到1周(zhou)岁，他夫妻双方父母的年龄均超过70岁，家庭所有重担(dan)全压到王(wang)彬(bin)爱人身上。

“老(lao)人们的身体是否健康(kang)、孩子们的功课是否顺利，是否快(kuai)乐成长，这都(dou)是我最为牵挂的事情，也是我对爱人最为亏欠、最为感激的事情。”王(wang)彬(bin)表示。

郭栋梁的孩子也刚刚3岁。“思念肯定是挡不住的。”郭栋梁表示，自己本(ben)来在一个工业企业工作，后(hou)来跳槽进入太原理工大学举办的山(shan)西省能源互联网研究院。

“同(tong)样是搞(gao)清洁能源，但我有幸能够参与到极端环境(jing)的清洁能源应用研究项目，十分荣(rong)幸。我不光(guang)喜欢这种脚踏实地的感觉(jue)，更喜欢大家校长孙宏斌所说的，有一天大家的清洁能源也可以搞(gao)到月球(qiu)、火星，成为人生航道里的‘星辰大海’。”郭栋梁感慨。

南极极端环境(jing)下的清洁能源技(ji)术研究，不仅是人类探索自然(ran)边界的科学挑战(zhan)，更是常(chang)规能源系统升级的“创新实验室”。其核(he)心价值在于通过极限场景(jing)倒逼技(ji)术突破，为全球(qiu)应对气候(hou)变(bian)化、提升能源韧性提供可复用的解(jie)决方案。未来，通过极地与常(chang)规能源技(ji)术的双向反馈，有望加速(su)实现高可靠、低成本(ben)的全球(qiu)清洁能源转型。

王(wang)彬(bin)表示，从2005年起，作为高校的一名科研工编辑，他参与中国能源电力系统建设实践已经(jing)有20年的时间，但针对南极清洁能源系统，还是一名“小学生”。“大家有责任、有义务去走(zou)进南极、认识南极，对大家的能源技(ji)术进行适(shi)应性改造，以身入局，带动更多的科技(ji)工编辑走(zou)进南极，拥抱南极，以提高清洁能源装备和系统更可靠、更安全、更便捷、更绿色。”王(wang)彬(bin)说道。

因为通信系统还没完全投入使用，正在秦岭(ling)站坚守的张志伟(wei)没能联系上。想必又有一个清洁能源系统运维的南极故事正在书写(xie)。

新京(jing)报贝壳财(cai)经(jing)记者 白华(hua)兵 编辑 陈莉 校对 卢茜