挑战者说 | “风光”无限——高速公路绿色能源自洽行业开创者

我校在第十二届“挑战杯”陕汽集团陕西省大学生创业计划竞赛中取得佳绩，在连续两届赛事中获“优胜杯”。“挑战者说”栏目旨在发挥榜样作用，展示我校“挑战杯”竞赛优秀作品，分享优秀团队参赛经验和心得体会，帮助更多长大学子认识“挑战杯”、参与“挑战杯”，提升我校“挑战杯”竞赛交流性，营造浓厚的校园创新创业氛围。

项目获奖证书

今天要为大家介绍的是由智能测控技术团队所带来的作品《“风光”无限——高速公路绿色能源自洽行业开创者》，该作品在第十二届“挑战杯”陕汽集团陕西省大学生创业计划竞赛中荣获银奖。该项目设计并研发了一套高速公路绿色能源自洽系统，旨在解决我国高速公路能源结构不均衡、排放大、弹性低等问题。通过将绿色可再生能源与公路基础设施深度融合，该系统能够有效平衡能源产供需，提高系统自洽率，降低交通能耗和碳排放。

我国能源结构不均衡和电力系统脆弱性导致高速公路网排放大、弹性低，制约公路绿色智慧发展。绿色可再生能源与公路基础设施的融合发展成为当下热门的新业态，但目前大多为小规模应用探索，仍存在技术体系不健全、配套设施不完善等痛点。因此，加快探索高速公路绿色能源深度自洽利用的技术方法和应用模式成为一项重大且迫切的任务。

目前，国内外对于高速公路能源供给一体化规划设计的技术方法体系尚未成熟。为明确高速公路用能特征、提高路域绿色能源可利用性与环境适应性以及其空间利用率等，政府、企业、科研机构等需要共同合作，研究创新，共同推动绿色能源技术在高速公路上的应用与发展。

该项目立足于高速公路绿色能源自洽系统的工程应用，从2021年6月进行团队组建，于2022年3月进行核心技术研发。基于数据调研、实地调研，研究形成基于地理信息系统的资源禀赋评估及“道路+光伏”一体化规划方法、基于LSTM的高速公路用能短时预测模型、基于“产-用”平衡目标的高速公路绿色能源自洽系统设计方法等核心技术。基于工程应用需要，通过运行数据的监测与分析，验证了工程应用价值与推广意义。在此基础上，拓展了技术服务、设备销售、软件销售与跟踪维护等业务。

团队成员实地调研

该作品开创性地研发了贯穿规划、设计、施工、运行全链条的关键技术，目前团队成员已完成并发表 SCI论文5篇，申请专利5项。基于技术壁垒优势，瞄准行业痛点、市场痛点和用户痛点，提出了“一体化方案、定制化设计、跟踪式服务”的业务模式。

高速公路自洽能源系统模型

本作品能够推进公路交通绿色低碳转型，引领高速公路绿色能源自洽利用的新浪潮。目前，本作品已应用于新疆、陕西、广西等省份。团队已在2023年6月对新疆克拉美丽服务区进行自洽能源系统布设，经过长期运行监测，发现自洽能源系统的自洽率达到44%，实现了自洽率大于30%的预期目标。储能系统的充放电效率均保持在95%以上，最高达98%。总CO₂减排量超160t，总节煤量近170t。

团队成员布设气象监测平台

我国公路总里程达544.1万公里，高速公路达18.4万公里，2024年公路服务区计划新增充电桩3000个。面临用能需求增长和绿色低碳转型的双重挑战，公路行业正在加快与绿色能源融合，亟需路域风光资源利用的集成化产品，其市场需求增长可观。本作品开创性地构建了普适性、系统化的高速公路绿色自洽能源系统设计技术与方法体系，首创技术体系已应用于超500公里高速公路，不仅能够促进公路交通系统提质增效，也能产生良好的社会效益和生态效益。

在备赛过程中，我们面临的最大挑战之一就是如何平衡科研学习与比赛准备。比赛的周期较长，面对层层筛选，需要紧锣密鼓，不断打磨。同时，学业课程不可缺席，日常科研也不可中断。在有限的时间里需要认真投入每一项任务，常常让大家感到精神焦虑、压力山大。

在明确团队成员的特长和时间分配后我们进行了任务的合理分工，通过高效的团队合作和合理的时间调配，我们不仅顺利推进了项目的各项工作，还能在保证学业的同时提升科研水平，最终成功克服了时间和任务的压力，稳步推进了项目进程。

在临近省赛的时候，团队成员的答辩经验和应变能力还不足，很感谢学校和学院团委给我们安排了多次答辩培训，帮助我们提升了面对复杂问题时的应变能力，尤其是在答辩和展示环节，我们更加懂得如何清晰地表达自己的想法并回应评委的质疑。

首先要明确团队的项目定位以及参赛赛道特点，挖掘出项目的优势所在；其次要重视学校每次安排的培训，根据评委和指导老师的建议完善项目的薄弱和不足之处，调整项目的展现逻辑和角度，提升项目的竞争力；最后团队要及时总结进展并解决遇到的问题，提高团队的合作效率和自信心。

这次的挑战杯比赛是一次以赛促学的经历。在比赛过程中评委提出的一些质疑以及问题，给了团队成员在今后科研方向上面的新思考，我们将继续坚持创新驱动发展，不断推动项目在学术和产业中的双向发展。

团队成员比赛合影

曹昱杰，公路学院2023级硕士研究生，曾获第十七届“挑战杯”红色专项全国三等奖、第十八届“挑战杯”课外学术科技作品竞赛全国二等奖、全国大学生交通运输科技大赛省级一等奖等奖项。

张硕，公路学院2022级博士研究生，具有丰富的交通基础设施绿色能源自洽利用技术基础和专业素养，参与国家级、省部级重点研发项目2项，获全国大学生交通运输科技大赛省级一等奖、第八届“互联网+”省级铜奖等奖项。

张宇飞，公路学院2021级博士研究生，电气专业出身，参与国家重点研发项目“高速公路基础设施绿色能源自洽供给与高效利用系统”，在光伏储能以及电路设备研发方面有较多经验。

王腾，公路学院2021级博士研究生，已在Applied Energy、Journal of Cleaner Production等具有行业影响力的期刊累计发表论文8篇，授权4项软件著作权、3项发明专利。

樊惠彬，公路学院2022级硕士研究生，兼任资源学院2022级“1＋3”学生辅导员，资源学院团委副书记；曾获第二届国际智能仿真大赛一等奖，第十九届大学生交通运输科技大赛省级一等奖等奖项。

何川，公路学院2022级博士研究生，参与省部级、国家级自然科学基金3项，以第一作者＆通讯作者完成相关领域论文6篇，授权发明专利1项，实用新型2项。

韩文凯，公路学院2023级硕士研究生，曾获中国国际大学生创新大赛陕西赛区铜奖，第一作者授权实用新型专利1项。

方劲涛，公路学院2023级硕士研究生，曾获中国国际大学生创新大赛陕西赛区铜奖，第一作者授权实用新型专利1项。

孙冉冉，经管学院2023级硕士研究生，已通过ACCA前9科，具有扎实的会计核算、数据分析与财务管理基础，荣获市场调查与分析大赛国家级二等奖、“双百工程”市场营销大赛省级一等奖。

石志鹏，电控学院2022级硕士研究生，在交通能源融合积累了一定经验，参与国家重点研发项目“高速公路基础设施绿色能源自洽供给与高效利用系统”，第一作者发表论文1篇。

黄泽鹏，公路学院2023级硕士研究生，曾获评“优秀共青团干部”“优秀共青团员”等荣誉称号，荣获中国国际大学生创新大赛陕西赛区铜奖、交通运输科技大赛省级三等奖等奖项。

王子强，建工学院2023级硕士研究生，曾获第二届国际交通基础设施智能仿真大赛一等奖，曾在莱阳梁场、山东路桥第六项目部、济南浪潮、中铁四局济潍高速实习。

杨沛朋，建工学院2023级硕士研究生，曾获得校级结构设计大赛一等奖。第八届全国高校BIM毕业设计创新大赛获三等奖。

孙萌阳，公路学院2022级硕士研究生，曾获长安大学第十三届"挑战杯"大学生课外学术科技作品竞赛特等奖，第十届研究生"通大杯"专利创造与发明大赛一等奖，第一作者授权实用新型专利一项。

申忠意，公路学院2023级硕士研究生，曾获第二届国际交通基础设施智能仿真大赛二等奖，第一作者授权实用新型专利一项。