西安交大学子
在“2024年秦创原-中石协·宝石机械杯”
第十一届中国研究生能源装备创新设计大赛中
荣获
包括大赛最高荣誉“能源装备创新实践之星”
在内的
全国一等奖4项
二等奖11项
三等奖18项
10月18日至20日，由教育部学位管理与研究生教育司指导，中国学位与研究生教育学会、中国科协青少年科技中心、中共西安市委组织部(市委人才办)主办，西安交通大学、西咸新区联合承办的“2024年秦创原-中石协·宝石机械杯”第十一届中国研究生能源装备创新设计大赛在中国西部科技创新港举办。
西安交通大学共组织75支队伍参赛，其中33支晋级全国总决赛，取得历史最好成绩，荣获包括大赛最高荣誉“能源装备创新实践之星”在内的全国一等奖4项，二等奖11项，三等奖18项。西安交通大学获优秀组织奖，李明佳、丁涛、何璞、王斯民等4位指导教师获评优秀指导教师。
西安交大高度重视本届能源装备大赛的承办工作，牵头成立竞赛执委会、组委会，与中石协、中国石油大学（华东）、西安市委组织部、西咸新区及其他单位积极对接，探索“政企校合作”模式，整合政府、企业和学校的资源，共同推动能源装备领域的发展。政校企三方多次召开会议探讨大赛环节、活动和企业赛道等细节，推出了秦创原商学院秦才学苑大讲堂、“科学与未来”前沿论坛、重点企业专场招聘会、宣讲会及政策推介会、秦创原成果转化对接暨总窗口深度游等，邀请业内知名专家和学者分享前沿知识与实践经验，为参赛者提供了探索未来能源科技创新、了解产业动态发展的前瞻平台，进一步加强产学研的紧密联系，促进科技成果向实际应用的高效转化。
校党委常委、副校长洪军高度重视、多次指导大赛筹备工作。他指出，能源装备大赛是我校动力工程与工程热物理、储能工程、电气工程、机械工程等优势学科、交叉学科研究生创新实践能力培养成效的集中展示，对彰显学科实力、扩大学科声誉有重要意义，全校要一盘棋推动此次工作。
近年来，西安交大持续深化教育教学改革，整合各方资源构建交大特色的创新创业教育生态体系。以高水平学科竞赛为抓手，引导研究生将科学研究与科技前沿、产业关键领域的实际问题相结合，在实践中深化“6352”工程、践行“1121”产学研深度融合模式，扎实推进产学研深度融合，为助力创新创业人才培养提供有力支撑保障。
大赛由研究生院、能动学院、能源装备创新设计竞赛工作室共同牵头，党委宣传部、后勤保障部、高等工程教育博物馆、就创中心等多个部门积极配合，全力保障了能源装备大赛总决赛顺利举办。
能源装备创新设计竞赛工作室是研究生院于2018年支持设立的研究生创新实践工作室。该工作室由中国科学院院士陶文铨牵头，执行主任为陈磊研究员，旨在在能源装备等方向引导和组织研究生开展创新实践，开展能源装备创新设计等大赛的组织、指导和培训。
工作室经过6年多的运行，先后培育参赛队伍203支，研究生700余人次，共计获得特等奖2项、一等奖3项、二等奖40项、三等奖73项。本届大赛自报名阶段起，能源装备创新设计竞赛工作室积极开展宣传动员工作，在参赛政策、参赛流程、作品评审细则等方面为参赛队伍进行了解读，邀请历年评审专家对参赛作品进行指导打磨，最终报名队伍75支，较去年增加43支，并取得历史最好成绩。
西安交大重视实践育人、竞赛育人，通过竞赛培养学生创新实践能力，坚持科技创新与创新创业双轮驱动，以中国研究生创新实践系列大赛等重要学科竞赛为创新实践能力培养的重要平台和抓手，依托中国西部科技创新港，实施科技成果转化，着力培养爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新能力、善于解决复杂工程问题的高层次人才。未来学校将持续完善制度，完善竞赛工作室运行体制机制，设立创新实践理论课程，通过学科竞赛等平台增强研究生创新意识，扩大研究生院竞赛支持力度和支持范围，为学校创新创业人才培养和“双一流”建设再添亮色。
国家级一等奖作品介绍
作品名称：一种基于光-热-储协同的太阳光热能直接转化与存储装置
完成人：千存存
指导老师：李明佳
获奖等级：“能源装备创新实践之星”、一等奖
作品介绍：针对高密度太阳光热能直接存储的相变储能材料，目前主要存在界面吸光性差和内部导热系数低两大关键问题，直接影响光热能存储效率。本团队围绕“光-热-储”协同理念，成功开发出一款兼具高效光吸收和快速热传导功能的3D光热电池装置。该装置通过优化材料的微观结构，实现了98.03%的光谱吸收率和27.98 W/(m·K)的高导热系数，使得光热能存储效率达到了94.7%，处于国际较为领先水平。这一突破不仅为光热储能技术开辟了新的可能，还通过与基于塞贝克效应的热电发电机的集成设计，实现了对3~5V便携式电子设备的稳定供能，显著拓展了太阳能在日常生活中的应用潜力。
作品名称：电解水制氢设备过程强化
完成人：段旭东、林伟翔、向晓彤
指导老师：王斯民、肖娟
获奖等级：一等奖
作品介绍：电解水制氢过程面临着能耗高、效率低等问题，制约了其在工业中的推广和应用。本研究构建多物理场、多相、高耦合电解槽数值模型，基于多目标优化算法及无参数优化对电解槽结构进行优化设计，解决电解槽内由气泡滞留、离子浓度不均等引起的过电势较高等问题，在此基础上利用有源强化超声技术进一步降低电解水能耗，提高电解槽效率。将上述技术在工业电解槽中进行集成，探究电解制氢的过程强化理论与实践技术，实现电解水制氢降本增效和绿色发展的需求。
作品名称：Energy Block Chain分布式能源交易系统
完成人：穆程刚、黄雨涵、李天宇、袁懿
指导老师：丁涛
获奖等级：一等奖
作品介绍：本项目面向“碳达峰、碳中和”目标，开发分布式能源共享交易技术路线，以市场化方式促进清洁能源就地消纳，带动新能源产业链发展。围绕“可插拔型区块链开发”、“高效算法设计”和“拓扑可视化”三大技术问题，完全自主开发了基于轻量区块链的园区级清洁能源共享交易系统。项目促进了新能源消纳，与西北某电网电量库技术结合，预计可减弃增发新能源154.3亿千瓦时，相当于减少标准煤耗501万吨，提升新能源利用率1.2%~2.3%。在东部某管理区试用，园区半年节能11.23%，年度成本降低9.25%，二氧化碳减排135吨。在东南某工业园区应用，实现园区多能源系统高效优化，年度节能9.73%，用能成本下降8%。本项目将进一步支持“东数西算”工程、智慧园区建设，提供多数据中心与新能源电厂的能源共享方案，促进区域能源共享消纳和绿色低碳转型，具有显著的经济和社会效益和应用前景。
作品名称：用于数据中心的机柜级氢燃料电池热电耦合原型机设计与开发
完成人：王子星、李楠、冯相友
指导老师：何璞、陶文铨
获奖等级：一等奖
作品介绍：当前数据中心行业面临着高能耗带来的高碳排放问题，为降低碳排放，应用清洁能源为数据中心供能是重要的行业发展方向。将氢能应用在数据中心是实现数据中心低碳运行的有效方案，但当前试验案例均为电耦合方案，未考虑燃料电池与数据中心之间的热耦合。在综合考虑燃料电池与数据中心服务器的电耦合及热耦合的基础上，本作品提出了一种新型数据中心服务器与燃料电池的电热耦合设计方案，并完成了机柜级原型机搭建与测试试验。首先，试验证明了原型机的可靠性。其次，试验结果表明原型机中服务器可得到有效冷却。而在效率方面，实测所搭建原型机的热电联供效率可达到60%以上，可提供最高61.1℃的余热。原型机可保证服务器零碳用能。试验结果验证了所提出热电耦合方案在实际数据中心应用的巨大潜力。
