2025年10月23日下午，中国科学院大学（简称“国科大”）工程科学学院《太阳能热发电技术》课程迎来了本学期的第二次外出实习，本次实习课主要在太阳能光热联盟理事长/中国可再生能源学会太阳能热发电专业委员会主任委员所在的单位——中国科学院电工研究所北京延庆八达岭太阳能热发电实验电站，进行太阳能集热器的集热效率测试实验，由课程首席教授王志峰老师组织和主讲。
本次实习课是王志峰老师10月16日在国科大雁栖湖校区课堂讲授“太阳能集热器效率”章节内容后的自然衔接。
图1 10月16日下午王志峰老师在教室授课
北京延庆八达岭太阳能实验电站是占地300多亩的新能源综合科学实验园区，里面分布着正在服役的1MW塔式热发电系统、1MW槽式热发电系统、1MW汽轮发电机组、200kW超临界发电机组、100kW风电系统、280kW光伏发电系统、3MWh熔盐储热系统、1万㎡定日镜场、1万㎡槽式聚光集热场（多个导热油回路），太阳塔64米平台上的腔体式水/蒸汽吸热器、太阳塔72米平台上的熔盐吸热器，太阳塔92米平台上的800℃颗粒吸热器、1MWh陶瓷颗粒储热系统，以及地面上的多台套高倍太阳能聚光系统，也拥有配套齐全的国际一流的实验测试平台和测试仪器。本次实习课，主要涉及和用到实验电站的综合气象站、抛物面槽式太阳能集热器热性能测试平台和太阳能集热器稳态性能测试平台。
图2 实验电站的气象站
图3 抛物面槽式太阳能集热器热性能测试平台
图4 太阳能集热器稳态性能测试平台
虽然本课程是普通专业研究生课程，但是很受欢迎，尤其是走出教室去实际电站的实习课，是选课同学们的期盼和最爱。在实际电站上实习课，也是本课程的最大特色。
本学期从秋季开学到本次实习，选课的研究生人数从54人增加到56人，56人分布在7个院系和13个专业，工程科学学院的人数最多有32人，工程热物理专业的选课人数最多达22人。
图5 统计的56个选课研究生的专业人数分布
图6 统计的56个选课研究生的院系人员分布
由于上课人数多，本次实习课由王志峰老师主讲，郭明焕老师、几位在电站的同事，和以集热器效率测试平台做博士课题的高年级研究生阚新妤现场配合。
王志峰老师非常重视本次的实习课，提前做了动员安排和预案。实验电站的站长李钧博士，全面做好实习课的保障和后勤服务，安排清扫了马路，修剪整齐绿色草坪，实习课要用的实验平台都调试到最佳运行状态，预备充裕的安全帽、安全服装、话筒和扩音器，开辟洁净宽敞的电站教室，教室的投影设备也调试到位。
在电站上实习课，必须考虑天气的不确定性，预备上课和交流的大教室是必要的。由于上课的学生人数多，预备的电站教室像电影院一样做空间设计，分为地面层和空中层，一层的地面教室准备了大幅面投影屏幕和长条的会议桌，教室内座椅充裕，二层的教室空间装备安全围栏和几排座椅，备用。
图7 新开辟的双层座位电站教室
还清晰记得2019年9月20日下午八达岭太阳能实验电站的实习课，王志峰老师主讲，宫博和郭明焕配合，工学院督导老师李青研究员和童建忠研究员现场督导，督导座谈会是在太阳塔内简陋的大厅内进行的。比起现在整洁宽敞的电站教室，当时的电站教室条件委屈了督导老师和上课同学们。
下午2点，56个选课同学乘坐大小两个班车全员到达实验电站，抓紧时间上实验课。
郭明焕老师首先向同学们介绍实验电站的气象站，王志峰老师做补充讲解。抛物面槽式太阳能集热器热性能测试实验用到太阳法向直射辐射（DNI）数据，太阳能集热器稳态性能测试实验用到斜面上太阳总辐射（GTI），实验数据的环境温度、空气湿度、风速风向均采集自气象站。不是刻意思政教育，事实是一些国产仪器设备的精度和稳定性没法跟国际品牌相比，同学们需要加油，国产设备需要加油。气象站的测光站，用的是荷兰Kipp & Zonen公司生产的太阳跟踪器SOLYS2和直射辐射表CHP1，其高精度、高可靠性和稳定性享誉全球。国内的太阳跟踪器和直射辐射表的组合，尽管价格实惠，但是众多国家级气象站和前沿科研项目，不敢用国产设备，亟需解决“跟不稳，测不准，用不久”的问题，好的仪器设备涉及许多的技术细节，也需要时间精进。
又是遗憾，第一次实习课是阴雨天气，本次实习课，实验电站是阴天，太阳光不好，影响获得有效实验数据。根据实习课预案，实验课分2组继续进行，课后同学们可以处理过去的实验数据，并根据测试标准和测试大纲，撰写集热器效率测试报告，完成课后作业。
图8 实验课分2组在2个测试台进行
王志峰老师现场结合测试平台重点讲授测试意义、测试原理、测试要点，强调测试抛物面槽式聚光太阳能集热器入射角修正因子的重要性，也介绍了2个平台适用测试标准的差异，认为测试平台的精度，就是难度，搭建国际一流精度的测试平台，代表科研水平。
图9 王老师在平板集热器测试平台前讲解实验系统
有20多年实践经验的实验师阮轶老师，有丰富的机械维修和电器维修经历，在电站专门从事设备的运维工作，为了不耽误实验时间，提前将导热油工质抛物面槽式太阳能集热器热性能测试平台调试到运行状态，在王志峰老师的指导下现场给同学们运行演示。
阚新妤师姐熟练操作水工质太阳能集热器稳态性能测试平台，介绍实验系统的组成，演示实验步骤，以及最后如何导出完整的实验数据，并不时向同学们提了几个重要的问题，包括为何要设置缓冲水箱，集热器水管的流向为何是“下端进口，上端出口”，展现了扎实的学术功底和学术理解力，同学们积极思考，通过问答环节很受益。
图10 阚新妤在平板集热器测试平台前演示实验步骤
实验电站的气象站、抛物面槽式太阳能集热器热性能测试平台和太阳能集热器稳态性能测试平台，三个中每个平台都有丰富的技术细节和设计知识，比如抛物面槽式太阳能集热器热性能测试平台，涉及的知识面多，多看多思考，都是学问，如测试标准和测试方法，RP3单元镜，内镜和外镜的差别，欧洲槽的结构设计，真空集热管的组成，导热油的工作温度范围，旋转平台的双轴跟踪方式的差异以及保持入射角不变时的方位轴和俯仰轴跟踪角度计算公式，入射角修正因子，旋转接头，流量计，阀门，油泵，压力变送器，测温热电偶，等等。一个测试平台是完整实验系统，涉及机械、光学、传热、流体力学、仪器仪表、自动控制，也涉及导热油物性曲线，温度、流量和压力的测量，槽式聚光镜和真空集热管组成的槽式太阳能集热器整体，其测试精度和可靠性关系到太阳能集热器性能认定和电站性能的评估，小系统大意义。槽式太阳能集热器热性能测试平台，蕴含系统的知识体系，非常适合太阳能热发电技术教学。眼过千遍，不如手过一遍，同学们现场实验操作，体验更深刻，理解更深刻。既有课堂教学，又有电站实习，提高了专业课教学效果。
实习课的最后，王志峰老师组织同学们去电站教室，体验，上课，交流，也请博士生阚新妤师姐给同学们详细讲解《平板集热器测试报告ISO9806-2017》，自己像督导一样观摩教学，并随堂拍照，记录过程，留住美好。因为是有关实验数据处理和实验报告撰写要求的，同学们听得格外认真，并关切课后作业的提交时间。
图11 师生在电站教室内座谈交流
王志峰老师创新教学方式，请“师姐”亲切分享拆解专业难点，让讲解既有技术深度，更有情感温度。这场跨年级的学术交流，不仅拉近了科研与校园的距离，更让同学们在思想碰撞中深化了对能源领域的认知，也结下了珍贵的学术友谊。同学们添加美女师姐的微信和联系方式，这是实习课的结束，也是方便沟通请教、延续实习课堂的开始。
实验电站的实验设施和台站繁多，从发电系统，到关键设备，到测试平台和测试仪器，同学们想看想学的很多，遗憾实习课的时间有限，只能在有代表性的和安全的小型实验平台上实操，一定有更新的收获，对本门课程，不白学一回。
图12 在抛物面槽式太阳能集热器热性能测试平台上集体合影
快乐的学习时间过得飞快，大部分同学晚上都有课，下午4:30是必须返程回国科大雁栖湖校区的时间节点。
两次实习课，天气都不好，事不过三，郭明焕老师相信第三次的实习课一定会是大好晴天，郭老师答应同学们，下周的实习课一定带大家登上118米太阳塔塔顶的平台观光，俯瞰电站园区和八达岭机场，远望八达岭山脉和延庆最高峰海坨山，观赏京礼高速公路上的车流如梭，看着京张高铁延庆支线上列车从电站旁边轻声经过，偶尔还有喷气飞机从电站上空悠悠穿过，不时有邻居机场飞行俱乐部的滑翔、跳伞、直升飞机和赛车展演。下次实习课见，等着同学们全员到场。