斩获特等奖！重大学生发明小型风光发电装置，可高效利用清洁能源
用创意和坚持
“种”一棵高效的“能源树”
风能 ， 是一种清洁环保的可再生能源 ， 提到风力发电 ， 人们常常会想到野外高大的风车装置 ， 但其建设成本较高 。 而来自重庆大学的6名学生创新设计出一种小型风电装置（实物高约2.7米）：采用双层导风板结构以及自主设计的风向自适应旋转阻风器 ， 可全方位捕获风能；即使在城市环境中 ， 也可使用文丘里管结构在较低风速时收集风能 ， 并利用涡轮机发电 。 同时 ， 采用漏斗形复合曲面集光器 ， 还可实现高效太阳能发电 。
这样一款小型风光发电集成装置 ， 可广泛用于城市、道路或山区中丰富的自然风能和太阳能资源的利用 ， 对节省一次能源和不可再生能源有重要意义 。 该装置的输出功率约为110.25W ， 如果在一平方千米中布置50台机组 ， 预计1年可发电2.65×10^9kW·h ， 与传统煤电相比 ， 将等效节约标准煤约3.254万吨 ， 减少二氧化碳排放量约90.07吨 。 不仅高效环保 ， 还大大降低了建设成本 。
令人惊艳的是 ， 装置造型为树形结构 ， 在提高新能源利用率的同时还能够美化城市 。 因此 ， 他们给项目取了个浪漫的名字—“一树风光” 。
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在今年的第十三届全国大学生节能减排大赛社会实践与科技竞赛中 ， 团队凭借“一树风光”项目 ， 从4千余个作品中脱颖而出 ， 最终斩获特等奖 。 决赛现场 ， 作品的创新性和成员的出色表现得到了现场评委的肯定 ， 也让众人看见了这棵“能源树”的魅力 。
而在这个项目的背后 ， 也有着许多故事 。
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互相“挑刺儿”才有了最佳方案
此前 ， 苏勇剑、韩熠熊与张瑞辰三人便一起搭档 ， 参加过许多大大小小的比赛 。 但他们认为那些项目太循规蹈矩 ， 不够创新 ， 于是便萌生出新想法 ， 要在新能源利用方面下功夫 。 后来 ， 擅长于美工宣传的谭林、尽职尽责且低调的胡凯恒和幽默风趣的孙宇航也通过招募加入队伍 。
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“团队最怕太和气 。 ”提到团队合作 ， 韩熠熊笑着说 。 项目确立前 ， 每个人都提出了自己的想法 ， 经过不断争执、磨合后 ， 才最终总结出一个好方案 。 而在项目的进行中 ， 队友们也会互相“挑刺” ， 每次头脑风暴都会出现令人耳目一新的想法 。
从零开始 ， “钻”就完事儿
由于项目极具创新性 ， 团队的一切想法与实验都是从零开始的；而年初的一场新冠疫情 ， 也打断了他们的实验进程 。 从最开始关于新能源利用的小小想法 ， 到最后的成品出炉 ， 这支队伍总在不断地攻坚克难 。
“和以前跟着教科书做实验不同 ， 这次的实验一切都是未知数” ， 没有固定的结果 ， 无法保证成功 ， 也没有任何参考数据 。 实验结果出问题时 ， 大家只能硬着头皮去寻找原因 ， 探索出一些从前没有注意到的影响因素 。 周而复始 ， 他们的实验逐渐变得成熟、准确 。
疫情期间 ， 他们无法继续做实验 ， 不能按照预期完成实物制作 ， 便不断进行仿真模拟 ， 提高理论数据的精确度 。 直到参加国赛时 ， 团队才得以继续实验 ， 在短短的一个月内 ， 他们不仅完成了实物制作 ， 还妥善准备好了参赛的所有图文视频材料 。
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“现在回过头想想 ， 当初折磨人的问题却也促使着大家不断想出解决办法 ， 找到更多创新点” ， 苏勇剑笑着回忆当时的场景 ， “睡一觉放松一下 ， 醒来又充满了希望 。 ”
“拿特等奖 ， 我们是实至名归的”
“一树风光”是一个从零开始的项目 ， 在赛场上是初来乍到的新面孔 ， 却以其出彩的创新点打动了评委 。 回忆起团队这一路的打拼 ， 他们终于可以骄傲地说:“我们的项目很值得 ， 拿特等奖实至名归 。
由于可供项目参考的资料和文献非常少 ， 只能靠团队自己不断摸索 。 而项目的很多创新点常常来自日常生活中突发的一些小灵感 ， 经过大量的实验与思考 ， 灵感得以转化为成果 。 从前期调研 ， 模型建立 ， 数值模拟仿真分析 ， 到进行风能发电实验 ， 太阳能发电实验 ， 室外验证实验 ， 应用场景模拟 ， 再到最后的成品 ， 他们的每一步都走得稳健且踏实 。
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图为团队做出的装置模型
当然 ， 特等奖 ， 并不是团队的终点 。 本科毕业后 ， 成员们都会选择继续攻读研究生 ， 希望在科研领域贡献力量 。 对于这个项目 ， 他们也还抱有很多期望：继续打磨升级 ， 在其他比赛取得更多更好的成绩；能进一步在社会中推广应用 ， 产生不错的经济效益与节能减排效益 ， 发挥能源树独特的作用 。 尽管要达成这样的目标 ， 还有很长的路要走 ， 但对他们来说 ， 有这群志同道合的伙伴一起 ， 未来值得期待 。
文字：程筱锦李潇雨
指导：罗璇
编辑：裴佳艺
图片来源于受访者
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