再创新高！国家级奖项+28
日前，由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的“建行杯”第十六届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛决赛在东南大学举行。我校北京校部和保定校区精心组织、积极备赛，各推荐15项作品进入国赛，最终28项作品获奖，包括：主赛道全国一等奖10项、二等奖3项、三等奖14项，获奖数量创历史新高。另有1项作品获海洋与岛礁能源动力挑战赛（专项赛）三等奖。一等奖获奖数量位居全国并列第一。此外，北京校部、保定校区再次双双荣获优秀组织奖。
”本届大赛自启动以来，共吸引来自全国31个省市自治区638所高校5万余名师生的6852件作品参赛，参赛高校、作品申报数量、参赛人数再创历史新高。决赛环节中，各参赛团队依次进行实物展演、小组答辩，通过竞相角逐，最后产生特等奖11项（获奖比例0.16%）、一等奖157项（获奖比例2.29%）、二等奖248项（获奖比例3.62%）、三等奖1267项。
一等奖作品介绍
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项目一：龙卷迅冷——基于龙卷风效应的储能电站电池综合散热系统
领队
姜 昕（储能2102）
成员
罗海静（电气2003）
唐斌尧（储能2101）
指导教师
陆 规（能源动力与机械工程学院）
张冬月（能源动力与机械工程学院）
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项目简介
本系统是基于龙卷风效应的储能电站电池综合温控系统。系统中独创了零能耗的涡旋强迫风冷模块，巧妙设计了涡旋流场，达到了五倍于自然风冷的换热系数。并且引入了以电池自身产热作为反馈来源的负反馈调节机制。涡旋风冷系统的散热能力直接取决于电池产热多少，从而将电池温度稳定在正常范围内。同时成功耦合了相变冷却，TEC紧急制冷等散热方式作为涡旋风冷系统的辅助，保障散热系统运行的稳定性，从而有力地为储能电站的安全运行保驾护航。经团队计算，本系统相对于空调风冷系统而言，一年可节电6412.32千瓦时，减少碳排放5033.67kg，具有明显的节能减排效益。
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项目二：“除恶雾净”——一种减少外溢和超低排放的双重净化油烟机
领队
张之韵（能动2010）
成员
刘若楠（水文2001）
文开俊（能动2106）
马祥伟（能动2106）
指导教师
汪 涛（能源动力与机械工程学院）
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项目简介
厨房油烟主要成分是挥发性有机化合物(VOCs)和颗粒物，现有油烟机最大出力下仍有油烟外溢到厨房，危害厨师健康；同时，抽走的油烟排放到大气中危害环境。项目设计一种结合风帘防溢、高级氧化和冷凝脱除于一体的高效净化油烟机，通过空气风帘将有害油烟聚拢，通过UV/H2O2产生的强氧化性自由基·OH 降解 VOCs，通过除雾器冷凝脱除可凝结颗粒物，减少油烟危害。采用CFD软件计算风帘参数对油烟扩散影响，实验研究了UV/H2O2脱除甲苯及丝网除雾器脱除水雾性能，最终系统集成一台双重净化油烟机，并开展了厨房对比试验，改良后外溢和排放的颗粒物浓度分别减少 88.9%和78.6%，外溢和排放的VOCs减少了100%，实现了超低排放。
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项目三：节能智控：多智能体协同预测的节能制热饮水系统
领队
王佳玺（贯通智2101）
成员
严 安（财务2102）
杨雨琪（会计2102）
蒋鑫阳（财务2102）
孔维骏（吴仲华2101）
指导教师
关志涛（控制与计算机工程学院）
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项目简介
为了解决学校、机场、商场等大型公共场所中，传统柜式饮水机全天24小时反复制热产生电能浪费，影响饮水健康的问题，本团队设计了一款基于多智能体协同预测控制的柜式饮水机加热系统。该系统充分利用人流量数据进行训练和分析，形成了模式化且可预测的加热方式，并结合单个智能体预测算法和多智能体协同算法，分析得出各台饮水机取水频次的变化情况，并根据预测结果动态调整加热策略。在取水频次较高的时间段，利用预测加热装置提前预热供水。为了应对预测加热时间段之外的零星取水需求，我们设置了速热装置作为补充，实现快速升温供水。各台饮水机可根据实际情况在速热和预测两种加热模式间进行灵活选择，从而降低加热次数，节约电能，并且有效减小健康隐患。相较于传统柜式饮水机，本作品可节约55%的用电成本，显著降低能耗，顺应国家节能降耗的战略指引。
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项目四：尘开日现—基于透明导电薄膜的太阳能光伏板无水化静电除尘装置
领队
李浩义（硕电力221）
成员
杨 帆（能动2006）
指导教师
刘云鹏（电力工程系）
李 乐（电力工程系）
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项目简介
为解决传统光伏板除尘方法普遍存在的耗水量大、系统复杂、成本较高等问题，团队设计获得一种基于透明导电薄膜的光伏板无水化静电除尘装置，并开展结构优化，进而通过本装置实现光伏板表面的有效且高效率除尘。该装置主要包括起移动及提供电压作用的滑轨及电源模块、收集灰尘颗粒的集尘模块以及主体部分金属极板模块和光伏板及透明导电薄膜模块。实验结果表明，本作品能够适应各种不同温度、不同湿度等条件下的除尘要求，同时具有低能耗、高效率、结构简单、便捷可控且无需消耗水资源等优势，可克服传统除尘静电装置成本高、应用范围小的困难，设计思路与节能减排理念相契合，推广及应用前景广阔。
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项目五：“粉”毫不差——煤粉浓度动态均衡系统
领队
汪诺言（吴仲华2101）
成员
王 圣（吴仲华2001）
孙艺维（吴仲华2001）
董宝骏（能动2009）
指导教师
张倩（动力工程系）
张磊（动力工程系）
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项目简介
传统节流元件分为节流孔板和可调缩孔两大类，节流孔板孔径不可调，运行时存在显著的分配偏差；可调缩孔壳体易积粉、卡塞、磨损、失效，存在较大分配偏差。传统控制逻辑控制滞后，且无法实现不同工况下的快速、动态调节。针对以上问题，本团队设计了一种能广泛运用于燃煤电厂的仿生学“鱼”型节流阀，并基于新型节流阀，结合仿真、实验总结出的全面高效风粉控制逻辑，设计了煤粉浓度动态均衡系统，具有在不同工况下平衡一次风管道内风粉偏差的功能。
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项目六：“激浊扬清”——纯物理式含油污水处理系统
领队
宋江川（能动2007）
成员
张志超（储能2102）
田增雍（储能2102）
赵金洋（吴仲华2101）
朱雯嘉（应化2002）
唐志钦（能动2007）
指导教师
周 硕（动力工程系）
谷青峰（动力工程系）
何顺安（中国石油长庆油田第二采气厂）
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项目简介
在石油化工行业中，含油污水处理所造成的二次污染一直是不可忽视的问题。据统计，含油污水处理在油田的能源消费中所占比例高达40%~50%，其要求处理系统无污染、安全高效的运行。目前，油田中主要采用物化处理法对含油污水进行处理，此方法必须使用的破乳剂与絮凝剂等化学试剂极易造成二次污染，并且整体工艺能耗高、价格昂贵。针对以上问题，本作品设计了一套纯物理式含油污水处理系统，可应用于油田含油污水处理、化学制药、金属冶炼等场景。相比于原有系统，本作品具有优势：（1）基于空化效应破乳，无需使用化学试剂，破乳率可达97%；（2）系统采用结构优化型波纹板聚结装置，可实现破乳后含油污水中油滴的高效聚结沉降，聚结率可达85%；（3）整套系统流场均匀性好，兼具稳流降阻的功效，可降低处理过程中的电能消耗。
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项目七：“清”城之术——一种基于自然通风间接空冷塔热风余热的“近零碳”城市污泥干燥方法
领队
庄泽隆（能动2008）
成员
杨晓瑾（能动2001）
汪崇博（能动2201）
黄昱杰（机械2102）
吴凌名（吴仲华1901）
张艺凡（吴仲华1901）
孙艺维（吴仲华2001）
指导教师
袁 威（动力工程系）
刘景维（动力工程系）
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项目简介
本作品提出了一种基于自然通风间接空冷塔热风余热的“近零碳”城市污泥干燥方法，本技术首次将污泥脱水和空冷塔热风余热利用相结合。针对塔外湿污泥输运装置存在影响进风的问题，创新性的设计了“棚式”渐缩型通风口，优化了塔周围空气流场同时强化预干燥；针对塔内污泥干化时塔内温度降低而导致抽力降低热力性能下降的问题，设计了塔内外污泥同时干燥的布置方式，将高湿污泥预先布置在塔外，用作冷却剂对塔外空气进行预冷，以提高塔散热器换热温差，来对冲后续塔内干燥污泥造成的冷却能力损失，从而保证空冷塔冷效；针对塔内温度和环境不适合工人长期操作的问题，设计了一体化全自动污泥输运系统，实现了从湿污泥进料到干污泥输出整个流程的自动化控制。基于此法，经折算，夏季每台空冷塔可节约2.69×106kW·h电费，相当于节约标煤8.62×106kg，相当于2686.4吨二氧化碳排放。该技术有效的解决了污泥干燥过程中的高能耗的关键问题，节能效果显著，推广潜力巨大。
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项目八：基于仿生型双层蒸发结构的冷藏转运箱
领队
尚钰冉（吴仲华2001）
成员
杨 鑫（储能2001）
陈 烨（吴仲华2001）
雷彤彤（吴仲华2001）
王默仪（吴仲华2001）
逯 琦（吴仲华2001）
王天琪（储能2001）
指导教师
郎进花（动力工程系）
安光耀（动力工程系）
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项目简介
针对我国医药运输过程传统转运箱需外设电源、温度不均匀、存在渗水风险等问题，本作品设计了一种仿生型零能耗冷藏转运箱。参考骆驼皮毛结构，创新性地将先进的水-气凝胶技术与蒸发冷却技术有机耦合，设计了具有优异降温和隔热性能的零能耗仿生双层结构；并针对药品特殊性，在箱体加装温湿度检测系统、防颠簸模块等，最终完成零能耗、强适用性、长续航能力的冷藏转运箱，实现了绿色高效转运目的。对于装置的关键部件—仿生双层结构，本团队提出了一种高性能制备方法，制得的水-气凝胶具有优异的蒸发、冷却及循环再生性能。实验及模拟分析表明，无需消耗任何额外电能，本装置结构在高达38℃的外部炎热条件下，箱内可保持25℃以下超200h。本作品所用材料成本低且制备方便，适用于大规模应用推广。根据2022年医药保温箱行业市场数据推算，若团队设计的冷藏储运装置在全国投入使用，每年可以减少2496万千瓦时的电耗和20666t碳排放。
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项目九：黄花菜高品质杀青烘干节能一体机
领队
宋江川（能动2007）
成员
刘彬烨（电气2010）
王 希（电信2004）
孙 奥（能动2105）
张志超（储能2102）
严高峰（能动1907）
岳 洋（能动1907）
指导教师
刘明浩（数理系）
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项目简介
黄花菜是一种经济效益较高的农产品，干黄花菜的加工售卖已成为许多乡村的重要经济来源。本方案针对现有黄花菜烘干机电耗大、烘干成本高及无法实现杀青烘干一体化等问题，基于太阳能集热、余热回收以及单片机智能控温的技术，采用先进的杀青烘干工艺，使黄花菜品质高、口感佳、保留黄花营养成分的同时大大降低电耗与成本。本作品对烘干机整体构造以及载物板的结构进行了优化创新，研发了一款节能、环保、智能且兼具杀青烘干一体功能的高品质黄花菜烘干机。装置主要创新点在于：（1）板翅式余热回收系统，热回收率高达71%；（2）优化型太阳能空气加热器，集热效率高达65.2%，兼具稳流降阻，降低烘干过程中的电能消耗；（3）结构优化型载物板，“网筛-集水”双层结构，使得杀青烘干一体化得以实现。经过计算与实验测量，该装置比目前常用的烘干机节电62.4%，节能环保且使用成本低，响应国家“碳达峰碳中和”政策，同时于2022年7月前往山西省大同市黄花菜种植基地进行实地调研，黄花菜高品质杀青烘干节能一体机能解决当地黄花菜种植农户大部分的困境，助力乡村振兴，有较高的实用和推广价值。
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项目十：“e点减碳”：碳普惠平台效用评价指标体系及发展策略研究
领队
许晶（公管2001）
成员
唐晶晶（公管2001）
邱 豪（社工2002）
李逸凡（行管2102）
指导教师
张维冲（法政系）
谭 琪（法政系）
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项目简介
碳普惠作为我国激励居民绿色低碳的重要制度设计，极大地助推我国“双碳”目标的实现。广东、北京、上海等地已纷纷开启了碳普惠平台建设并投入使用，但调研发现，这些平台仍存在公众参与不足、低碳行为量化标准不一、缺乏标准化运营模式等现实壁垒。而目前已有研究更多聚焦碳普惠平台的政策设计、体系建设、激励机制等方面，缺乏对平台建设实际效用层面的评价方法探讨。为此，本研究在充分调研政策、文献、案例基础上，综合采用价值焦点思考法（VFT）和层次分析法（AHP），构建了碳普惠平台效用评价指标体系，并选取五大典型碳普惠平台进行了实证分析。通过分析评价结果，对比汲取优秀经验，基于用户（需求侧）“需求-体验-价值”导向提出了“阶梯式”多层渗透型平台（供给侧）运营模式，为碳普惠平台的运行机制优化与效能提升提供了改进方案。
一直以来，学校高度重视全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛组织工作，将其作为创新拔尖人才培养的重要抓手，构建了职责明确、分工协作、高效运转的工作体系。北京校部、保定校区每年分别举办节能减排校级选拔赛，筛选优秀作品推荐至国赛。能源动力与机械工程学院、动力工程系配合工程训练与创新创业教育中心认真做好竞赛承办组织工作，先后举办科创节、大赛宣讲会、经验交流会等系列活动，为师生搭建经验交流平台，培养了一批具有较强创新思维和实践能力的优秀学生。下一步，学校将继续做好大赛组织工作，引导广大青年学生提升科技创新水平、增强动手实践能力、践行绿色低碳理念，努力成为具有“双碳”知识和能力的高素质人才！
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素材来源 | 能源动力与机械工程学院 动力工程系
编辑丨李俊杰 闻靓
初审丨董艺双 刘璐
复审丨刘馨浓 张冬月
审核 | 卜叶蕾 张磊 沈国清
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