我国南极秦岭站规模化新能源系统投运 极寒条件下实现长期稳定“绿电”保障

长期以来,南极科考高度依赖燃油发电,运输成本高,也带来污染和高碳排放。据统计,全球95%以上的南极科考能源供应仍以燃油为主,制约了极地科研的可持续发展。针对该难题,中国响应“绿色考察”倡议,于2023年启动南极新能源系统研发项目,由太原理工大学牵头开展攻关。研发团队面临多重挑战:极端低温、强风以及极昼极夜等条件,对设备稳定性提出很高要求。既有清洁能源技术南极连续运行时间普遍不足半年,涉及的技术标准也不完善。为此,孙宏斌院士团队联合国内十余家科研单位开展跨学科协作,突破低温燃料电池冷启动、抗冰冻等关键技术,并创新设计“水滴形”抗强风风机,明显提高了设备可靠性。为降低试验风险,团队在太原建成全球首个南极极端环境模拟实验室,并借助数字孪生技术实现“国内研发、南极验证”。经过多轮联调联试,系统于2025年3月成功投运,为秦岭站提供稳定电力,也为国际极地科考提供了可借鉴的示范案例。该成果的应用带来多上影响:一是有效降低科考活动的碳排放和运行成本,提升我国南极科考的自主保障能力;二是为全球极地绿色发展提供可复制的“中国方案”,相关进展被《自然》杂志报道并引发国际关注;三是带动国内新能源产业链完善,推动氢能、储能等技术加快走向应用。展望未来,中国将继续推进极地清洁能源研究。孙宏斌团队已牵头制定《南极清洁能源利用技术十二年发展纲要》,并通过校企合作培养专业人才。随着技术迭代和应用规模扩大,中国有望在极地科考与绿色能源领域发挥更大作用。

从罗斯海畔到太原实验室,从关键技术攻关到成果落地,这套极地新能源系统成功投运,不仅是中国极地科考的重要进展,也反映了我国推进绿色发展、提升科技自立自强能力的实践成效。面向未来,随着对应的技术提升并逐步推广,将为全球极地科学研究与环境保护提供更多支撑,也为我国能源转型和高质量发展注入新动能。