科技创新 开启环保能源新时代

2014-07-10 08:43田静
海峡科技与产业 2014年3期
关键词:控制算法天才燃料电池

田静

在这个绿色环保产业盛行的的时代,新能源的开发和利用已经成为全球关注的话题。燃料电池,一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置,就像一个“发电机”,具有能源安全性、国防安全性、燃料多样性、环境亲和性以及用途广等诸多优点,可应用于军事、发电厂、汽车、通讯和居民家庭等各个领域。这使世界各国都表现出对这一新能源的极大热情,并蓄势待发准备大力发展这一新兴产业。

青年才俊,为节能环保献力量

极具钻研精神的青年科学家马天才,不仅在IT领域成功解决多频段网络耦合等关键技术难题,完成国内第一代虚拟交换网络终端的开发,在研究生期间,他还曾作为国家重大科技专项中的主要负责人,成功建立了燃料电池发动机系统的动态控制模型,开发了高度智能的燃料电池发动机系统控制系统。这套控制系统被应用于奥运会、世博会、亚运会和加州示范运行等多个活动中,其智能控制效果得到了有效验证。目前,该控制模型、控制算法的架构及其主要控制思想,已经被国内燃料电池领域广泛采用,成为系统分析、建模与控制的通用方法。

出于对新能源技术的兴趣以及节能环保意识的增强,马天才在同济大学攻读博士学位时开始对燃料电池的专门研究。他认为燃料电池有望成为21世纪继火电、水电、核电后的第四代发电方式。为了支撑科研工作,他建立了国内首套100千瓦级燃料电池系统优化匹配测试平台,并基于该平台对燃料电池发动机系统的建模、匹配以及控制算法进行了深入研究,为超越系列燃料电池轿车和UNDP项目燃料电池大巴的开发奠定了技术基础。

留校任教后,马天才加入了同济-弗尔赛联合实验室,主要从事燃料电池应用的研发工作。在此期间,他提出“解决燃料电池产业化应用面临的问题,不能仅仅依靠材料和电化学技术,现阶段更应该充分发挥控制技术的优势,结合完善的系统匹配技术用好燃料电池。”得到业内专家学者的充分肯定。

不断创新,争创一流

运用独特的思维模式,2007年,马天才向科技部提出了将燃料电池发动机用作车辆增程器的构想,还提出将燃料电池在电源领域,尤其是通信电源领域的应用,可以有效的促进燃料电池技术的产业化进程。这一建议和构想获得了科技部的充分认可和国家科技项目的大力支持。同时,他还担任了国家科技支撑计划、国家“863计划”项目的首席专家,推动我国燃料电池电源的启动速度、系统效率、电源品质等多个关键技术指标均跻身国际前列,其可靠性和耐久性等核心技术指标也接近国际先进水平。

马天才带领团队开发的通信用燃料电池备用电源系统和车载燃料电池应急发电系统,已经在通信运行网络中累计进行了大于141,000小时的测试,累计发电量超过5.5兆瓦时,并建立了完善的运营和维护机制。同时,近百套燃料电池备用电源系统已经投入通信运营商的网络中,并进行了示范应用与考核,收到良好的效果。

目前,价格因素的影响以及行业标准的缺失是燃料电池产业化推广应用的最大障碍,马天才团队开发的燃料电池电源系统成本在过去三年时间里下降了50%,他们将继续潜心研究,力争将成本降到最低。同时他呼吁相关部门制定相应的行业标准,不断推动燃料电池行业的产业化发展,打造新能源与绿色环保事业发展新纪元。

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