8月14日,在2025中国太阳能热发电大会上, “光热大师课” 引发行业热议,这是大会创办19年来首次开设的系统化专业课程,主讲人是中国科学技术大学讲席教授、中国科学院核心骨干研究员季杰,他用45分钟搭建起 “太阳能光-电-热解耦及多效利用”的知识框架。课程结束后,太阳能光热联盟与季杰教授进行深入对话,揭开这堂 “行业第一课” 背后的深意。
为什么要开这门课?三个出发点,瞄准行业痛点
中国太阳能热发电大会由2007年发起举办的“太阳能热发电技术三亚国际论坛”更名而来,大会已发展成为我国太阳能热发电领域最具权威性和影响力的太阳能科技盛会,对我国乃至世界太阳能热发电技术和产业的发展都起到了巨大的推动作用。
今年“开设这门课,核心是解决行业‘知其然不知其所以然’的问题。” 季杰教授开门见山。在他看来,光热发电行业发展至今,不少从业者熟悉工程操作,却对基本概念、基础理论缺乏系统认知,这直接限制了技术创新与问题解决效率。
具体而言,课程设计有三个出发点:
◐ 夯实基础:让学员加深太阳能利用的基本概念与原理理解,比如太阳辐射的计算、光热传递的机理,“基础打不牢,应用就像空中楼阁”;
◐ 拓展边界:探索光热发电之外的新应用,如太阳能净化、建筑一体化、光伏光热协同等,“不能只盯着‘发电卖泵’,要看到太阳能应用的更多场景;
◐ 强调方法:突出理论建模与 “解耦” 思维的重要性。季杰解释:“光、电、热是太阳能转换的三种形态,既可耦合应用,也能分开利用,掌握理论建模和解耦方法才能精准优化系统性能和提升科研能力。”
课程最终目的很明确:让研究人员、工程师能用更科学的方法解决实际问题,“比如知道了光热传递机理,工程中遇到效率下降,就能快速定位是传导、对流还是辐射环节出了问题”。
45分钟讲透“光-电-热”:专业与实用如何平衡?
课程内容横跨 “光、电、热” 三大领域,如何让不同基础的听众都能受益?季杰教授的答案是 “分层设计,由浅入深”。
课程前半程聚焦基础理论,从太阳辐射的角度计算、光热传递的三种形式(传导、对流、辐射),到光电转换的PN结原理,“这些是‘内功’,不管是企业人员还是技术专家,懂了就能少走弯路”。比如讲 “太阳辐射计算” 时,他会结合公式与实际场景:“知道了不同纬度、太阳高度角,才能设计出更高效的集热器安装或调节角度。”
课程后半程则转向实战与创新,解析光电热耦合模型的建立方法,以及多效利用的具体案例:
◐ 如何用相变材料(PCM)给光伏板降温,同时储存热量供夜间使用?
◐ 光伏幕墙如何既能发电,又能给建筑供暖、净化空气?
◐ 聚光光伏(FPV)与温差发电(TEG)结合,如何让能量利用效率翻倍?
“理论是骨架,案例是血肉。” 季杰教授强调,课程不回避公式,但更要注重 “公式背后的意义”,“比如讲单二极管模型,不是让大家背公式,而是理解‘温度如何影响光伏效率’,这样在工程中才能通过控温提升性能”。
从“解决问题”到“打开思路”:这门课能给行业带来什么?
“对新手,是入门指南;对老手,是思维刷新。” 季杰教授这样定位课程价值。
对企业人员和工程师而言,掌握光电热传递机理能帮他们在实践中 “精准发力”。比如设计光伏建筑时,懂“光热耦合” 就能避免夏季室内过热;优化光热电站时,用 “解耦思维” 可分别提升光电转换效率和热能储存能力,达到“事半功倍”目的。
对行业进阶者,课程分享的最新研究能打开新视野。季杰教授团队在太阳能多效利用领域的成果已位居全球前列——研发的“PCM-PVT系统”让光电效率提升5.36%,热效率提升5.2%;“热催化光伏墙” 能在供暖的同时降解甲醛,单次净化率达49.8%。“这些技术不是实验室成果,而是能落地的方案。”光伏光热一体化建筑,既能发电供能,又能供暖制冷,甚至净化空气,这就是“多效利用”的魅力。
更重要的是,课程在推动行业跳出 “单一应用” 的局限。太阳能不应只有“发电”“热水”这些形态。季杰教授表示,当我们看到太阳能用于海水淡化、工业干燥、医疗除菌时,整个产业才能百花齐放。
未来展望:多学科融合,让光热行业“热”起来
谈及以后大会的光热课,季杰教授充满期待。他认为,今年大会新增的对话环节、辩论赛、大师课等形式,正是行业需要的 “破圈” 尝试。太阳能是多学科融合的领域,研究人员要懂工程,企业要懂政策,政策制定者要懂技术,这样才能形成合力。
季杰教授希望未来的课程能进一步深化互动:“可以让企业带着实际问题来,我们一起用理论模型拆解;也可以让不同领域专家跨界辩论,比如光伏与光热建筑一体化,碰撞出更多火花。”
季杰教授寄语行业,太阳能光热不是小众技术,而是实现双碳目标的重要力量。希望这门课能成为一个起点,让更多人真正理解太阳能的潜力——阳光能照到的地方,就有无限可能!
2025中国太阳能热发电大会由太阳能光热产业技术创新战略联盟、中国工程热物理学会、中国可再生能源学会、中国电机工程学会主办,中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司、浙江可胜技术股份有限公司联合主办,中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司特别协办。大会汇聚了中国科学院院士、国家能源局相关领导、IEA SolarPACES等国内外科研机构专家及产业链企业800多名代表,43家参展单位,围绕光热发电智能化、规模化发展路径,成本优化、技术突破等核心议题展开深入研讨,为推动光热发电在新型电力系统中的规模化应用凝聚共识。
第20届中国太阳能热发电大会拟于2026年8月在西宁举办,由青海盐湖沃锦储热技术有限公司、中广核(青海)新能源投资有限公司、常州龙腾光热科技股份有限公司、恒基能脉新能源科技有限公司(排名不分先后)联合主办,欢迎关注。