发展定位
习近平主席多次在重要国际会议上重申“中国力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”,国内重要会议和活动中多次强调碳中和目标。为积极响应国家“2030年碳达峰和2060年碳中和”重大战略需求,广东省率先达峰服务“全国一盘棋”的统筹部署,推动“双一流”北京理工大学(珠海)高标准定位和高质量建设,发挥北京理工大学在碳中和基础理论突破、重大科技创新策源、战略思想智库、高端人才汇聚等方面的创新引领作用和使命担当,为实现碳达峰、碳中和、大湾区经济持续领先发展优势等目标提供人才保障和科技支撑,为推动构建人类命运共同体、全球可持续发展贡献北理智慧与力量。
碳中和科学技术研究中心以沈俊教授为领头人,集聚国内外优秀科研人才,开展碳中和领域的创新研究,推动碳中和技术的突破和应用。助力北京理工大学(珠海)成为双碳国际舞台上基础研究、成果转化、产业应用的主力军,成为重大科技创新策源地,为实现碳达峰碳中和目标提供人才保障和科技支撑。团队预期建成国内外知名的碳中和研究基地,建成国内碳中和技术研发和人才培养的摇篮;取得一批具有创新性和实用性的碳中和技术成果,推动能源转型和可持续发展;打造“战略政策-科技研发-成果转化-科技交流合作”为一体的碳达峰、碳中和全链条创新和闭环服务体系。
建设目标
(1)推进碳中和学科专业布局:建立系统完善的碳中和学科体系,培养具备碳中和专业知识与实践能力的高素质人才,以满足社会对于碳中和领域人才的需求,推动碳中和理论与实践的深度融合。
(2)推进碳中和科学技术团队的建设:集聚国内外优秀科研人才,开展碳中和领域的创新研究,推动碳中和技术的突破和应用,提升学校在碳中和领域的科研实力和影响力。
(3)打造北京理工大学(珠海)碳中和国内外合作交流平台:促进北京理工大学(珠海)与国际国内在碳中和领域的交流与合作,提升学校的国际影响力。
(4)推进“碳中和国际大科学计划”:建成国内领先的国际性的碳中和科学研究合作网络,依托国务院《积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案》,推进建设北理工“碳中和国际大科学计划”。通过聚焦先进储能、零碳基础设施、未来能源、低碳元件与装备等前沿学科和国际化学科,吸引国内外顶级科研团队参与,形成多元化、开放性的研究共同体,集成全球优势资源,共同解决碳中和领域的重大科学问题,提升我国在全球碳中和研究领域的影响力和话语权。
(5)建设碳中和科技成果转化中心:打造一个集研发、转化、应用于一体的碳中和科技成果转化平台,推动科研成果的产业化进程,为区域经济社会发展注入新的动力。通过搭建产学研用深度融合的创新平台,促进科技成果与市场需求的有效对接;通过加强与企业和行业的合作,联合广东等科技企业建立技术研发中心、中试基地、产教融合创新平台,共同推动碳中和技术的研发、示范和推广,实现行业-领域-区域跨界耦合;打造园区-企业-城市多维零碳示范项目,推动区域经济社会向绿色低碳方向发展。
研究方向
以沈俊教授为核心的碳中和科学技术研究中心研究团队,长期从事能源动力与电气自动化学科中的关键科学问题的研究,在制冷及低温工程、清洁低碳能源、新能源及储能、热科学基础研究等方向积累了丰硕的研究成果。团队的主要研究方向为:
(1)前沿制冷与低温中的低碳技术
该方向长期围绕新型固态制冷-磁制冷技术,开展了从“材料-器件-系统”的全链条研究工作取得的主要科技成就,研制出一系列极低温、低温、室温磁制冷样机,新型磁制冷机性能达到了产业化测评标准,打通了磁制冷从基础研究到技术开发到产业初期应用的全过程。
(2)新能源转化及储能技术研究
该方向长期从事新能源开发、能源高效利用及储能技术等方面的研究,围绕极具潜力的新型超临界二氧化碳循环,钒电池储能系统,复杂系统能量管理及动态调控优化,分布式多能源系统综合管理、优化与协调控制等技术,开展了从基础理论到实际应用的全方位工作。拟继续瞄准学科前沿,围绕新能源转化及储能技术开展科研攻关,致力于优化我国能源结构,促进可再生能源大规模开发,从源头上减少碳排放,推动能源生产消费转型升级,保障能源安全,更好服务国家的经济发展和民生改善。
(3)碳捕集、利用与封存
该方向长期从事化石能源利用中的脱碳与多能互补关键技术研究。面对未来能源动力系统进一步“清洁、低碳”化的趋势,为实现国家碳达峰、碳中和的战略需求,拟继续围绕能源清洁低碳化利用与转换、碳减排与转化利用开展科研攻关,致力于改变能源利用模式,发展化石能源的清洁低碳利用和转化,推进CO2捕集、埋存和利用,加强分布式可再生能源与化石能源互补利用。
(4)极低温与量子基础及应用研究
该方向长期从事极低温环境下量子材料新奇物性基础与应用研究。未来将以极低温制冷技术为依托(包括稀释制冷技术和绝热去磁制冷技术),发展新一代极低温高精度扫描探针显微技术,结合光场、电场、磁场等原位调控手段,研究包括拓扑超导物态、新奇量子相变、非传统超导机理等量子科技领域重点基础前沿问题,为探索量子技术未来应有提供动力。
极低温绝热去磁系统
基于分级气化的生物质/煤互补气化发电系统系统
学科建设
在双碳背景下,如何实现能源高效利用成为当前研究热点之一。动力工程及工程热物理学科、电气工程及其自动化学科是能源利用领域的主要的两个基础学科,两者的协同发展和突破往往伴随世界范围的能源变革,是解决能源、动力与环境问题的根本途径。针对双碳背景下的能源发展方向,结合北京理工大学现有学科特色,以国防军工、能源动力等前沿领域的新技术与新应用为导向,高起点布局碳中和研究,拓展动力工程及工程热物理、电气工程及自动化学科研究新方向。从碳减排、碳零排、碳负排多维度实现碳中和路径与基础理论的突破,建立宽口径、广交叉、厚基础、重创新的教学培养体系,实现学科布局。依托我校双一重点建设学科群中的“运载装备与制造”,打造能源动力与电气自动化学科的新增长点,培育出满足国家重大战略需求的国内领先、国际一流的优势学科和领域,助力珠海校区“双一流”建设。
团队成员及研究成果
本团队由沈俊教授(杰青)、李明佳(长江学者)、李建威(优青)、李胜(优青)、青拔等国家级人才和60余名中青年科研骨干组成,顾问专家/院士15-20名。团队在人才储备、人才引育等方面具备显著优势。本团队主要成员,在过去的短短的一年半时间:牵头主持了4项国家重点研发计划项目、1项国家重大项目课题、1项两机专项、4项173重点项目/课题/基金/工程、空间站科学应用项目、人才项目、青年基金、横向项目等,共获批项目经费1.2亿元。做为“国防七子”高校首次获得月球科研样品500mg,为实现月面基地建设提供重要技术。以第一/通讯作者发表中科院二区及以上高水平论文104篇,授权发明专利72项,获得省部级及以上奖励10项。参与起草了全球首个,也是当前通用的国际无线充电Qi标准;联合中国电子技术标准化研究院和中国通信工业协会等相关企业共同起草《移动终端无线充电》标准。