矢志熱能研究 助力生態(tài)建設
——記天津大學教授、博士生導師張于峰

◎ 文/周 鋒

他是天津大學熱能學科帶頭人，對我國的熱能研究有著深厚造詣。他創(chuàng)造的低溫熱發(fā)電技術和高溫熱泵技術處于國際領先水平。

近年來，他先后主持完成科研項目20余項，涵蓋 “973”國家重點基礎研究、國家自然科學基金、國家 “十一五”科技支撐計劃和天津市重大攻關、天津市自然科學基金、北京市重點實驗室開放課題等項目。主持完成了企業(yè)合作項目40余項，參與完成了中俄、中丹政府間合作項目。獲得國家發(fā)明專利10余項、實用新型專利30余項，發(fā)表科學論文160余篇，SCI檢索文章50余篇，參加編寫科技書刊3本，主編標準5項。

他就是天津大學教授、博士生導師張于峰。2015年，他被評為天津大學第八屆“我心目中的好導師”。

闡明研究意義，勇于迎難而上

他是一位善談健談的教學和科研工作者，講起自己熱能專業(yè)的特點和研究意義時語言平穩(wěn)而流暢。

熱能與人們生活和生產(chǎn)息息相關，是人們生活和生產(chǎn)中使用最多的一種能源形式，可占到70%左右的比例。國家的電70%左右也是來自熱能。熱能也是我國工業(yè)生產(chǎn)的主要能源。熱能有一種特殊的使用方式，特殊在使用過程中一定會有排放，這種排放一方面帶來了能源的浪費，一方面對環(huán)境產(chǎn)生了巨大的影響，如現(xiàn)在的溫室效應、霧霾、酸雨等問題，這些大氣中存在的有害物質(zhì)很大程度上是熱能使用后釋放出來的。熱能使用有兩個特點：一是無法全部用凈，二是攜帶一些污染物來到環(huán)境中。由此可見，熱能對人們的生活、對國家的生產(chǎn)有著不言而喻的意義。

他研究熱能主要是針對余熱利用或低溫熱綜合應用的技術和方法。如何充分利用能源，同時使它排放達到最小，這是我們國家“節(jié)能減排”的根本目標之一。“節(jié)能減排”必須依靠一定的科學技術去實現(xiàn)。我國對余熱的定義是隨著科學技術進步指標變化而變化，如二十世紀七至九十年代，從煙囪排出去四、五百度的溫度都叫余熱，但現(xiàn)在看不到這種情況，現(xiàn)在煙囪排煙溫度都降到了150度以下，這是科技進步的結(jié)果。如何利用余熱始終是研究的一個難點，一方面要提高熱能的利用率，一方面要進一步減少熱能排放對環(huán)境的危害。熱量對外排放越少溫度就越低，溫度越低就越有利于保護環(huán)境。

當前，他把研究的重點放在低溫發(fā)電和高溫熱泵上，在這兩個方面做了很多工作，他說：“這是職責所在，我是學熱能的，就是要把熱能充分利用起來，降低大氣的污染。研究中困難很多，要想達到國際指標不是一件容易的事。”

要讓研究的設想變成現(xiàn)實，就要敢于付出，敢于無數(shù)次地經(jīng)受失敗的磨難。他在研究中遇到失敗時產(chǎn)生過苦惱、失望，但很快就調(diào)整了狀態(tài)，每一次失敗都促使他重新認識一個問題、思考一個問題，再進行試驗時，離設定的理想指標就越來越近。他知道，如果解決不了指標問題，也就解決不了現(xiàn)實的問題。是的，搞科研都會遇到困難，失敗是經(jīng)常有的事情，一次就能成功并不多見，真正搞成功是一個漫長的過程，堅持做下去一定會得到回報。

功夫不負有心人。2017年，天津市科委組織對低溫發(fā)電和高溫熱泵成果鑒定，與會專家認為，他研究的低溫發(fā)電溫度已經(jīng)達到60度，比國際標準低得多；高溫熱泵溫度達到了170度，利用低溫余熱提升熱量的方法達到了再利用的指標要求，這兩項成果的綜合技術均達到了國際領先水平。

對張于峰來說，每一次嘔心瀝血的技術指標創(chuàng)新，不僅僅是熱能基礎理論上的突破，也是應用技術上的突破。現(xiàn)在，很多企業(yè)主動找他合作，這說明他研究的成果技術有被廣泛應用的空間，而不是僅僅停留在幾篇論文上，也不是僅僅停留在作幾次報告上，他的技術成果將在企業(yè)的應用中轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益和社會效益。

加強企業(yè)合作，推動長遠發(fā)展

天津市政府決策咨詢專家，天津市建筑技術委員會專家，環(huán)渤海企業(yè)合作促進會副會長，環(huán)渤海制冷暖通空調(diào)分會會長，這些是張于峰的學術頭銜，體現(xiàn)出很高的專業(yè)技術含量。

近年來，他的研究領域涉及國民經(jīng)濟和科技發(fā)展的重點及前沿領域，如低溫熱利用、新能源、垃圾熱解、樓宇控制、資源與環(huán)境等，這些研究成果都形成了產(chǎn)學研之路。談到產(chǎn)學研的問題時，他果斷地說：“產(chǎn)學研是多少年搞出來的一條路子，大家都很認可。因為企業(yè)不可能去搞科研，特別是先進領域的科研，企業(yè)只能搞一些現(xiàn)場的技術革新，它的性質(zhì)是生產(chǎn)，學校和研究機構(gòu)恰好彌補了企業(yè)在科研方面的不足，兩者相結(jié)合是長短互補的好事情，如果方向正確就能使科研成果不斷地轉(zhuǎn)化為企業(yè)的需求，成果水平的好壞工廠最有發(fā)言權。好的研究成果被企業(yè)廣泛應用，自然就會實現(xiàn)產(chǎn)學研一體化。”

企業(yè)對技術有迫求，他跟企業(yè)合作達到了互利互惠的效果。每一項技術最后要變成產(chǎn)品或成果的時候，都需要企業(yè)派人加入，靠他單槍匹馬，肯定解決不了一些技術缺陷的問題。與他經(jīng)常合作的企業(yè)有山東的京博石化、貝萊特空調(diào)有限公司、海利豐能源公司，丹東的克隆集團，山西的易通集團，河北的新奧集團，等等。

目前，他正在跟天津的一些企業(yè)、電廠能耗大戶，還有南方的一些企業(yè)搞一項新的科研項目——煙氣脫白和煙氣余熱綜合應用研究。這是一個新的突破點，也是熱能余熱領域里一個比較難的難點。國家對煙氣消白技術有明確規(guī)定，而消白中有些技術與他過去研究的低溫發(fā)電技術、高溫熱泵技術有些環(huán)節(jié)特別一致，所以，企業(yè)跟他合作搞出了一種叫相變式的煙氣換熱器，已經(jīng)過工廠試產(chǎn)并得到較好的評價。采用消白技術的換熱器大大縮小了設備的體積、降低了造價和運行費用。正在與新奧集團開展研究的新型石墨烯設備體積輕、價格便宜，克服過去化學器腐蝕性、抗磨性不強等很多弱點，給煙氣的消白技術和余熱利用領域帶來了很大優(yōu)勢。從獲得的一些試驗數(shù)據(jù)看，這項研究使他倍感興奮，一旦研發(fā)成功將使我國在煙氣領域的技術上更有前途。

他認為自己的研究成果離不開他的科研團隊，他對團隊非常滿意。多年來，張于峰教授共培養(yǎng)博士生50余名，碩士生70余名。為了熱能科研事業(yè)能夠長足發(fā)展，他把自己在熱能領域積累的經(jīng)驗與剛跨入這個領域的年輕學生進行了分享。他認為，在熱能領域里還有很多值得他和年輕學生們發(fā)揮力量的地方，年輕學生要把自己的思想認識與社會的需求恰當?shù)亟Y(jié)合起來，不能光想著一些過高的要求，不要有一些不切實際的想法。國民經(jīng)濟的發(fā)展始終離不開能源，新能源的開發(fā)需要更多的科技人員發(fā)揮才智，優(yōu)化利用熱能，降低排放污染，起到保護生態(tài)環(huán)境的作用。

他對未來規(guī)劃的愿景是：一定要把煙氣的利用推向新的高度。它的技術優(yōu)勢已經(jīng)顯現(xiàn)，經(jīng)過與相關設計院、企業(yè)的交流，大家都認識到這個技術有它獨特的優(yōu)勢，他們愿意聯(lián)合攻關，共同把這項新技術推向社會，讓其產(chǎn)生良好的環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。