电站系统工程

西安电子科技大学“逐日工程”取得重要阶段性 

来源:电站系统工程 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2022-06-17

“从事科学研究工作,特别是我们这样的工程项目,需要亲自动手,需要实际操作,需要一次次跑现场,绝不是在电脑上做做仿真就行了的。”段宝岩院士反复强调。在这近三年地面验证系统搭建攻坚阶段,段宝岩与团队成员夜以继日最晚的记录是早晨六点,而且不止一次。其中最近的一次发生在2022年4月,学生们在一项试验中的数据始终不能让人满意,他陪着学生一起通宵达旦到了次日早晨六点。回家简单洗漱之后,送他参加另一个学术研讨会的汽车已等在楼下。

此外,一旦地面无线充电桩的构想获得突破,其在民用及军用两大领域都有着广阔的现实价值。比如,其能在边远地区供电、救灾、突发事件无线供电以及降低恶劣气候(台风强度、走向等)影响方面大展身手。再比如,其可直接应用于对军用卫星、空间武器、大型舰船、地面军事设施的无线供电,特别是在军用应急雷达、平流层飞行器、无人机群等无线供电方面具有令人激动的应用前景,可确保持续、灵活、可靠、实时的能源供应,保障军事力量的有效性和国家安全。

全链路全系统地面验证系统验证了完整过程。与此同时,西安电子科技大学段宝岩院士团队提出了欧米伽(OMEGA)空间太阳能电站设计方案。这一设计方案与美国的阿尔法(ALPHA)设计方案相比,具备三个优势:控制难度下降,散热压力减轻,功质比(天上系统的单位质量所产生的电)提高约24%。

段宝岩介绍说,“而西电搭建的这个地面验证系统,是全链路全系统的,实现了从跟日、聚光、光电转换、微波发射到微波接收整流等完整过程。”

有一天深夜,天气预报显示一场暴雨将在几个小时以后抵达。刚刚在南校区试验场测量完聚光器型面精度,张逸群正打算将空中系统落地回收、搬回库房时,却发现了一个自己难以解决的问题:空中系统和地面支撑运输结构难以完全装配,这里牵扯到了结构和控制诸多因素。一个小时的无果尝试之后,眼看乌云密布,他拨通了远在20里外北校区的另一位团队骨干陈光达教授的微信视频。又是一个小时的远程讨论,无果。此时已是凌晨两点,一辆轿车从北校区的南门驶出,半个小时后,陈光达出现在满头大汗的张逸群身旁。此刻,雷声滚滚,他们终于在大雨到来的最后一刻之前,将空中系统完美降落在地面支撑运输结构上,将系统完整无缺地搬回到了库房。

2022年6月5日,从西安电子科技大学段宝岩院士带领的“逐日工程”研究团队传来好消息,世界首个全链路全系统的空间太阳能电站地面验证系统顺利通过专家组验收。这一验证系统突破并验证了高效率聚光与光电转换、微波转换、微波发射与波形优化、微波波束指向测量与控制、微波接收与整流、灵巧机械结构设计等多项关键技术。

“计算仿真,安装调试,其实这都不算啥,有时我们碰到的难题,完全不像是在做研究。”年轻的张逸群教授是“逐日工程”项目组的主要成员之一,他讲起了在日常工作中碰到的一件小事,这件事虽与解决科研难题关系不大,但却从另一个侧面记录着科研的艰辛。

段宝岩介绍道,这些最先享受到空间太阳能电站事业红利的“先富起来的‘人'”可以分为两大类:

接下来,段宝岩院士带领的研究团队,在目前已经实现的一对一传输的基础上,又将投入到微波大功率无线传输一对多等方向的探索当中。

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2018年12月23日,在“空间太阳能电站系统项目”启动仪式暨高峰论坛上,西电空间太阳能电站研究项目被命名为“逐日工程”。在顺利完成了理论研究计算、室内传能验证之后,段宝岩研究团队拉开了“逐日工程”空间太阳能电站的户外地面验证挑战序幕。

一千多个日日夜夜,“逐日工程”验证系统各子系统的搭建,以及一次次失败之后重新再来的艰辛与痛苦,都凝聚在下面这样的一个个瞬间,以及项目组团队成员持之以恒、锲而不舍的身影之中。

更为重要的是,作为一名曾经担任过十年校长的教育工作者,段宝岩看重了推动“逐日工程”产生的“技术工具包”和“人才演兵场”作用。他说,这项研究工作可以为全链路全系统空间太阳能电站所涉及到的技术领域,提供一个齐头并进的发展环境,与此相关的技术与工程研究,都可以在这个“两全”的技术包基础上,对供能方式进行个性化微调,从而实现设计的创新发展。

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