我们认为校园是新能源最好的应用场景，因此我们和国家电网合作，把上海电力大学临港校区打造成一个绿色低碳的校园。

上海电力大学当时为什么要在学校里大规模地引入各种新能源？

基于上海市高校的整体布局，上海电力大学在2018年搬迁到了临港新城，这是我们整个校园新能源智能微电网项目诞生的背景。

我们认为校园是新能源最好的应用场景，因此我们前期也一直在思考，怎样把我们学校的电力特色与新校区的校园建筑、科研教学结合起来。我们就和国家电网合作，计划把临港校区打造成一个绿色低碳的校园。

临港地区有上海最得天独厚的风、光资源，2018年新校区落成的时候，我们就把学校主要建筑的屋顶都铺满光伏电板，发电总功率达到了两兆瓦，同时在校园里安装了三百千瓦的风力发电设备，最大效率地把大自然馈赠的风能和太阳能转化为电能，这就是我们的新能源发电系统。

上海电力大学屋顶光伏及风力发电机

这套系统产生的电能大概占学校整体用电量的1/5到1/6，相当于可以节约25%~30%的电耗，这在全国高校当中是相当高的水平了。

新能源发电系统示意图

与此同时，我们还有一个新的想法。在日常工作和生活中，除了电力以外，生活热水和空调热水也是能源消耗的大头，因此我们还把太阳能集热器和空气源热泵结合起来，形成了热水系统，每天大概能提供800吨热水给所有师生使用。

  

在这两个系统的基础上，我们还引入了“大脑”系统，也就是智慧能源管控系统，对整个校园能源系统的运行进行智能控制，使得它的整体能效保持在最高水平。

智慧能源管控系统

这三个系统共同组成了我们学校的新能源微电网系统。整套系统不仅用于维持师生们的日常生活，同时也是我们学校科研和教学重要的试验场所。

像高校这样集中的热水供给以往主要是依靠烧锅炉，这套热水系统有什么不一样吗？

确实，像高校这样人员密集的场所，一般可能会采取锅炉的方式，用电、燃煤或者天然气为能源来制取热水。但我们学校的这套热水系统没有采用这种传统体系，而是以太阳能和空气作为热源。

如果只用太阳能热水器的话，有一个弊端，就是在夜间或者阴雨天，只能依靠储水箱来储存和提供有限的热水，而夜间往往是热水使用的高峰时期。这时候空气源热泵就是一个很好的补充。

所谓“热泵”，就是把热量从低位输送到高位，我们可以把低品位的空气热量，以消耗电能的方式，变成可利用的高品位热能来加热水，从而减少煤、天然气等燃料的使用。

空气源热泵原理示意

结合了太阳能集热器和空气源热泵的热水系统，相比传统锅炉能效提升了好几倍，更加节省能源，而且能够克服单一采用太阳能热水器对天气的需求，这也代表了未来一种主流的发展趋势。

这个智慧新能源微电网项目是上海电力大学首创的吗？

国家发改委、能源局在2017年发布了全国第一批28个新能源微电网示范项目，我们是其中之一，也是当中唯一一所高校。如果按照批次建设来讲，我们是“第一”，但我觉得我们更多的是起到一个前期示范的作用。

我们国家这些年在发展中摸索出来一套理念，就是当某项技术还不成熟的时候，初期可能会以一个片区进行试点运行，及时发现问题和短板，后面在其他地方进一步推广应用的时候就可以取得更好的成效。

我们学校目前已经有几千人来参观考察过，在交流学习的过程中，很多高校会基于自身的实际情况，以我们为参考，选择适合的模块去发展自己的校园新能源体系。目前这种能源综合利用的模式已经在很多高校都得到了落地和开发，实际上也不再是“唯一”了，这恰恰是非常值得我们开心和骄傲的。

现在一期、二期都已经全部建成并投入使用了，马上我们还要开通三期的建设。围绕着国家的双碳目标，我们会提出更高的技术要求，投入更多的节能和新能源技术力量，比方说会在分布式能源当中进一步考虑氢能，建设电动汽车充电网络，还会引入一些新的能源技术，像我们学校地处临港，接下来也在规划对地热源部分进行开发利用。

对于所有可利用的能源形式，我们都想去尝试开发，进一步拓展现有的新能源微电网的格局。

像这样的项目，在一些老校区里能推广开来吗？

我们学校的这套系统可能更适合在新建的校区应用，因为像光伏、光热以及其他能源设备的安装，都需要比较大的空间场所，比如光伏和光热需要在屋顶上铺设，所以你能看到我们校园建筑的屋顶都是平铺的，方便设备架成一定的角度来接受最大面积的光照。

对于一些有些年头的校园建筑，往往因为外观造型或其他功能需求的原因，它们的屋顶结构并不能满足光伏光热设备的铺装要求，这个时候就需要对屋顶进行改造，还要考虑防水等一系列建筑问题，就会面临改造成本较高的局面。

如果想在校园里发展智慧能源，最好在校园建设之初就秉持最大限度地利用建筑空间的设计理念，在这方面可能新校区相对更适合铺开。

但是不是老校区就完全没有机会呢？也不是的。现在光伏领域有个词叫“光伏建筑一体化”，就是把光伏设备集成到建筑上，这样的话我们只要对屋顶做少量改造就可以了。

光伏建筑一体化（BIPV）是将太阳能发电产品集成到建筑上的技术

另外刚刚提及的采用光热和空气热的热水系统，门槛相对也没有那么高，值得在很多已建成的校园里推广。还有的校区可能雨水比较充沛，水系发达，那除了空气源热泵，也可以考虑采用水源热泵来采暖。

所以说其实除了对建筑本身进行改造以外，可以进行新能源改造的方面还有很多，每所高校都可以选择适合自己的模块去开发利用，这样就打破了对新建建筑的依赖。

对于高校来说，进行这种大规模的新能源改造，成本会不会是一个比较大的推动阻力？

我们学校的新能源微电网项目，最初的成本确实主要在风机和光伏设备上。但实际上随着技术的发展，成本是会发生改变的。

比如像光伏发电，最初光伏电板的价格非常昂贵，但随着应用普及以及各种政策补贴，现在成本也慢慢降下来了，甚至可以平价上网（指光伏发电与火力发电在供电侧度电成本持平，以及在配电侧度电售价持平）。在“531政策”中还出现了光伏发电补贴退坡的情况，我们国家也是希望光伏产业在发展到一定程度后能够通过合理的市场竞争，进一步降低产电成本，减少对国家补贴的依赖。

在双碳目标下，国家还会出台和调整新一轮的政策，以刺激新能源市场蓬勃发展，包括更合理的补贴形式等等。在各种利好政策的支撑下，新能源项目的成本问题应该是可以很好地被克服的。

要实现碳达峰、碳中和的承诺，考验的是我们能源技术的迭代速度是否能跟上甚至超越发达国家，别人花60年实现，我们只有30年的时间来实现，这是个很严峻的挑战。

碳达峰、碳中和目标的提出，对于我们国家、对于能源行业来说，到底面临什么样的挑战？

现在国际上都说，包括我们国家为了维护国际形象对自己也提出这样的要求，就是我们中国作为一个大国，要肩负起大国的责任，而提出碳中和、碳达峰的目标，就是我们大国担当的体现。但这种“责任”，背后也是发达国家在自身发展到一定程度之后，反过来遏制我们发展的一种裹挟。

中国一直都在反对日本把核废水排入太平洋，但日本却反过来问我们：你们自己碳达峰碳中和的目标能不能如期实现呢？所以这个命题的背后是各国之间的博弈。

能源行业是支撑整个产业发展和城市发展的重要支柱，如果能源行业停滞不前，那整个社会的发展进程也会脱轨。对于实现碳中和目标，能源行业的贡献度占了86%，比例非常高。但是以能源行业现有的水平，经济的发展跟能源的增量是不可能脱钩的，经济发展得越快，能耗水平就会越高。

那我们要实现碳达峰、碳中和的承诺，实际上考验的是我们能源技术的能力和水平，就是要让我们能源技术的迭代速度跟上甚至超越发达国家，别人花60年实现，我们只有30年的时间来实现，这是个很严峻的挑战。如果做不到承诺，我们就得用劳动人民的血汗钱去和其他国家购买碳排放配额。

从高校专业建设的角度，双碳目标的提出和实施会对大学专业有什么影响？

从顶层设计来看，实现双碳目标，我们主要从三方面着手。

一是对于传统的工业生产体系，该如何降耗降碳，如何减少我们现有的存量；二是从能源视角，新能源技术如何迭代需要大量的专业力量投入；三就是生态这一块，如何通过森林植被来提升生态碳汇的能力。实现双碳目标一定是这三个领域一起发力的过程。

在这一目标下，我们的学科建设可能都要面临重构，原来的培养体系可能要做调整。学科基础研究可能不会有太大的变化，但应用研究的方向和侧重点都需要有所改变。

以能源专业为例，比如以往我们学校里可能是电气专业和热动专业会比较吃香，通俗来说，一个研究的是电网，另一个研究的是电厂。

对于电网专业来说影响可能不大，只不过我们的研究方向会发生改变，以往只要研究如何优化电网调度、电力输配，现在研究的对象可能是以新能源为主、有大量分布式能源接入的新型电力系统，电网的形态发生改变就会出现新的研究方向。

但是电厂专业可能就会面临很大的挑战。在这之前我们为传统的火电行业培养了大量的学生，但是现在火电行业正在逐渐萎缩，甚至有预测说再过十几二十年我国的总发电量里火电可能只占了10%。

在这种情况下，我们的专业培养方向就需要有大幅的调整，会更多地面向核电、潮汐能、风光水电这些小品种的新能源形式，以往这些可能只是不同的研究方向，但现在我们要考虑把它们作为专业方向来发展。

我们现在正在探讨这方面的学科专业如何进行调整，但无论如何，传统的学科专业结构一定会发生改变。

在实现双碳目标这件事上，上海是怎么做的？

上海提出到2025年就要实现碳达峰的目标，成为试点城市，比国家的规划还要提早5年达成。为了实现这个目标，上海是这么干的。

首先各个区要提出自己的双碳目标，汇总到上海市来进行碳达峰碳中和数据的测算。分完区之后就是分行业制定目标，能源电力行业首当其冲，然后是交通、建筑、工业产业，这四大模块是最重要的抓手，每个行业要分别列出自己实现碳达峰碳中和的路径手段和时间计划，然后进行汇总，这样基本的框架就有了。

除了计算这些正常生活生产自然而然产生的碳值以外，还要考虑怎么辅助以生态手段，对这些碳进行补偿和弥补。这样就完成了各个指标的分解。

到目前为止，我们还没到学校、医院等机构单位各自制定落实自己的双碳规划这一步，但我个人认为未来这部分碳值也是要核算和想办法弥补的。

以能源为支撑，整个社会体系在交通、建筑、信息、工业等各个方面会变得非常高效，我觉得临港在这方面是未来可期的。

您自己是怎么和能源专业结缘的呢？

我觉得能源是很有趣的一个行业。我大学读的就是能源专业，但一开始我并没有很热爱这个专业，只不过因为家里有人从事能源行业，建议我也选择这个专业。

可是当我深入学习下去的时候，尤其是随着国家在能源发展上出现困境，面临转型和变革，需要大量科技工作者投入精力去共渡难关的时候，我觉得能源变得越来越有意思了。

我的兴趣在于，它的变化特别多。原来我们可能聚焦在单一的能源技术，但现在能源工程是一项系统工程，需要耦合多种单一技术。当这些技术集成为一项综合技术之后就会千变万化，随着目标的不同，调整优化方向的不同，系统集成角度的不同，产生的效果也完全不一样，这时候就会很挑战从业人员各方面协同的能力。

另外，现在能源已经成为助力经济发展最重要的要素，一个生产性企业可能有超过50%的成本都花在了能源上，企业要想发展得好，能源就是关键。能源技术的改变甚至可以引起整个工业生产格局的变化，这也让我对能源行业的发展充满了信心。

可以说能源已经融入了我的骨血，如果能够把我们的校园、把临港片区，甚至把上海的能源做好，我自己在当中能有机会去传递一些声音的话，我会非常有热情。

绿色校园方面，上海电力大学还有什么样的特色呢？

我们学校非常重视绿色生态。除了前面提到的新能源微电网系统、热水系统以外，比如我们的绿色车棚充电桩，跟光伏屋顶是一样的，也是把自然光能转化成电能来给电动汽车充电。

我们对校园路灯进行了一体化的设计，这套智慧路灯系统可提供WIFI、充电、监控等多种功能，也都依靠绿色能源，不需要投入过多的精力去维护，做到资源集约化。

另外，临港本身是海绵城市示范区，我们又是上海市首个海绵城市示范校园。沿着校园大道进来，大家能看到一系列的绿植，有的像小山坡，有的是低凹下去的，然后路面两边还有沙砾铺成的小路，这些其实都是“海绵城市”的一部分。

所以在雨季或者台风季到来的时候，我们校园是看不见涝的，雨水会自然地富集起来，经过砂石过滤之后进入到市政管网，起到一个清洁作用。而这部分雨水净化所需的电能，也都来自于车棚、屋顶产生的光电。

我们校园目前还是周边学校的科普参观基地。我们经常看到幼儿园的老师带着小朋友们来学校里参观，只要条件合适，我们都会带他们上屋顶看我们的新能源设备，用硬件、软件并行的方式给下一代灌输绿色环保的理念。

我们认为这种外部环境的打造，对人的生活方式可以起到非常好的引导作用。我们的学生去到社会上以后，在各自的工作岗位上低碳节约的意识都特别强，所以很多企业对我们学校的评价是：除了是电力工程师的摇篮，还是倡导绿色文明的先行者。

临港的定位是到2035年建成世界一流的滨海城市，在能源方面临港有什么样的规划？

临港新片区管委会委托包括我们学校在内的十几家不同专业领域的单位一起，完成了临港片区的综合能源“十四五”规划。在新能源、电力、燃气等多个细分专业领域碰撞的过程中，我们形成了“源网荷储一体化”的智慧电网系统运营模式。

“源”就是能源的“源”，也是“源头”的意思；“网”是网络，以往可能只谈电网，但现在我们把热网、气网、水网多种网络都结合在一起；“储”是储能，不光是储电，还包括储热，比如热水器就是储热的一种方式；然后“荷”就是负荷，也就是用能。也就是我们在供能端和用能端之间，把能源的生产、输配、储存和使用各个环节都用“能源互联网”连通起来。

临港地区综合能源基础设施体系规划

以往我们是按照实际需求来发电，当新能源大规模开发并网后，由于新能源具有随机性、波动性、间歇性等特点，会对供电系统的安全运行带来挑战。而现在我们通过实现“源网荷储一体化”，对供能和用能进行很好的融合和匹配，提高电网系统的灵活调节能力，提高整体的能效水平和集约化程度。

我们规划将到“十四五”末，临港的“源网荷储一体化”综合能源基础设施布局能够基本得到完善，未来整个临港打造成一个综合能源体系，更好地为经济发展服务。

如果未来十几二十年在临港生活的话，我们在能源使用方面会是一个什么样的场景？

围绕着临港新片区2035年“再造一个新浦东”的规划，再加上临港和崇明岛一起作为上海两块“绿肺”的生态定位，未来临港在能源领域将会大放异彩。

临港目前已经申报了源网荷储一体化的国家级示范，与此同时正在申请国家能源局整县/市/区屋顶分布式光伏开发试点的报批，未来临港还会紧锣密鼓地推动更多类似示范工程的落地。在此背景下，我能想象未来临港的能源使用场景可能会是这样的。

首先，光伏能源会和建筑更加紧密地结合，不光是充分利用屋顶发展分布式光伏电站，各类玻璃幕墙甚至整个建筑外立面都可以进行光伏发电。

现在我们看到的大多是很大的水平轴风力发电机，未来我们希望更小的垂直轴风力发电机能够得到大规模的使用，它们会像烟囱一样立在建筑屋顶，更小的风速就能让它们启动，应对风向改变也更加自如。

上海大厦塔冠的钢结构上安装了270台垂直轴风力发电机

如果条件成熟，我们还想沿着临港的海岸线建一条休闲长廊，不仅供大家观光娱乐，也是一个“能源公园”的概念，你能了解到各种各样的能源形式，起到科普教育的作用。

未来城市管理的数字化程度会越来越高，我们会有一个城市能源管控中心作为智慧城市“大脑”的一部分，整个城市和能源相关的数据都是可测的，会汇集到这里，实现数据的可视化；每个人的“碳足迹”都是可循的，你甚至能知道自己在工作、生活中哪些方面的能耗最高，碳排放量如何。

在交通领域，当然了电动汽车一定会越来越普及，然后像氢能、燃料电池等等新能源交通形式，我们也希望能有更多的布局。

在我的设想中，能源对于经济发展应该要起到很好的助力作用，以能源为支撑，整个社会体系在交通、建筑、信息、工业等各个方面都会变得非常高效。我觉得临港在这方面是未来可期的。