我国在南极秦岭站建设的首个规模化清洁能源系统启用这一重要事件。详细介绍了该系统的研发过程、为秦岭站提供零碳供电的情况、应对南极极端环境所采取的措施，以及该系统在技术创新、全球影响力等方面的意义，还提及了后续的发展规划。
近日，我国在南极秦岭站建设的首个规模化清洁能源系统正式启用。这一系统由中国极地研究中心精心组织，太原理工大学和山西省能源互联网研究院作为首席科学家单位，牵头开展研发工作。值得一提的是，这可是世界上第一个适用于南极极端环境的规模化清洁能源系统，它的启用标志着我国极地科考正式迈入了绿色能源新时代。
### 为南极秦岭站不间断零碳供电“这是我国第一次在南极极端环境下，运行以新能源为主体的规模化清洁能源系统。”谈及这一具有里程碑意义的进展，中国极地研究中心极地清洁能源首席科学家、太原理工大学校长孙宏斌难掩内心的激动。他清晰地记得每一个关键的时间节点：2022年8月，极地清洁能源实验室奠基；2023年11月，南极秦岭站“风—光—氢—储—荷”清洁能源系统建设项目正式启动；2023年12月起，太原理工大学牵头，组织相关科研人员与山西省能源互联网研究院、中电18所、华能集团等单位展开联合攻关；2024年9月至10月，分别在太原和内蒙古两地开展“风—光—氢—储—荷”清洁能源系统的联调联试；2024年11月，整套清洁能源系统被运往南极。
南极的环境极为极端，最低气温可达零下100多摄氏度，最大风速能超过100米/秒。在这样的条件下，常规的新能源装备和系统很难适用。为了解决这一难题，科研团队专门研发了新型耐低温抗强风的“水滴形”风机，还开发出极地极端环境综合能量管理系统，初步构建了适应极地环境的新能源系统解决方案。
目前，南极秦岭站清洁能源系统主要包含风力发电、光伏发电、储能电池、制氢、储氢、氢能源发电等硬件设施。该系统投入使用后，可大幅替代传统的柴油供电方式，为秦岭站的科研设备和基本生活设施提供不间断的零碳供电。值得注意的是，在该系统中，光伏和风电占整个站区总能源容量的60%。即便在无风无光的情况下，该系统也能为站区提供约2.5小时、最大150kW负荷的供电，保障考察站科研设备和基本生活设施实现短期的纯绿色运行。
### 打造能源设施南极“训练营”南极地区存在极强风、极低温、强风雪、强地磁、低压低氧等极端条件，还有极昼、极夜等特殊场景，这给清洁能源的开发利用带来了巨大挑战。例如，传统风机的润滑油到了南极会被冻结，极昼时强紫外线照射会加速光伏组件老化、隐裂，而且设备一旦出现问题就很难修复。
面对这些难题，孙宏斌和团队人员反复研究，想出了把南极“搬进”实验室的办法。为了研发出能在南极极端环境中正常运行的能源系统，他们在实验室里“复刻”出暴雪、强风等近十种自然场景，打造出一个能源设施的“训练营”。各类设施只有在这里历经重重考验，才有资格向南极“出征”。孙宏斌介绍说：“我们这个实验室不仅能够模拟出几种极端环境，还能模拟出极昼、极夜。在这个实验室里得到测试和验证，如果有问题就及时去改进。”目前，孙宏斌和团队人员已经为这套清洁能源系统构建了数字孪生，能够实时接收并分析南极回传的各种数据。
### 先进技术应用到最需要的地方秦岭站清洁能源系统的成功投运，意义非凡。它不仅推动了我国在风能、太阳能、氢能及储能等领域的技术创新与系统集成能力的提升，标志着极地迈入绿色能源时代，更彰显出我国在极地绿色考察中的全球领先地位。同时，该系统的建设和运行经验，还可为全球极地能源绿色转型贡献“中国智慧”。
孙宏斌表示：“我觉得这只是万里长征的第一步，是一个示范，也是一次试验。”这次试验将来会带来大量数据，有助于今后的研究持续优化。据悉，太原理工大学牵头编制了《我国南极清洁能源利用技术12年发展纲要》。孙宏斌告诉记者，团队计划在2035年之前，建成完善的南极清洁能源技术体系。接下来，他们将基于秦岭站清洁能源系统的实际运行数据，深入开展多维度研究，进一步提升系统性能，并将该技术应用于我国中山站、长城站等其他极地科考站。同时，还将把极地清洁能源利用技术在我国广袤的高原寒地等类极地地区和极端气候条件下进行拓展应用，为我国全面构建清洁、安全、稳定、可持续的新型能源体系提供支撑和保障。
我国在南极秦岭站建设的首个规模化清洁能源系统启用，这是世界首个适用于南极极端环境的同类系统。文章介绍了系统研发过程、应对南极极端环境的举措，该系统能为秦岭站提供零碳供电。团队打造实验室模拟南极环境测试能源设施，还构建数字孪生分析数据。系统投运推动我国相关领域技术提升，彰显我国在极地绿色考察的领先地位，其经验可为全球极地能源转型贡献智慧。后续团队有明确的发展规划，将持续优化技术并拓展应用范围，助力我国构建新型能源体系。
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