2023年度
國家科學技術獎
近日，2023年度國家科學技術獎揭曉。
此次評選出的262個國家科學技術獎計畫（人選）中，上海共有49項牽頭或合作完成的重大科技成果獲獎（點選即可檢視獲獎計畫清單），占全國獲獎總數的18.7%，連續第20年獲獎比例超過10%。其中，特等獎2項（占全國的67%），一等獎8項（占全國的32%）。
接下來上海科技將為您陸續呈現
國家科學技術獎中的上海力量
近日，上海交通大學教授王如竹
帶領團隊的科研成果
「空氣源熱泵多品位熱能
高效供應關鍵技術與套用」
獲得國家科技進步獎二等獎。
這已經是王如竹以第一完成人身份，
收獲的第三座國家科技大獎。
對於此次獲得國家科技進步獎二等獎，王如竹表示：
「我們大家都很高興，我們科研團隊經過20年的努力工作，獲得了國家科技進步獎二等獎。我們緊密圍繞空氣熱能的高效利用，透過熱泵回收利用把它用來加熱供熱水、供居民采暖和供工業蒸汽。我們全面實作了空氣源熱泵的規模化套用，也引領和促進了整個行業的發展與壯大。
空氣源熱泵熱水器
在這個過程中，我們團隊緊密的與企業合作：
首先透過我們的技術創新，不斷的研發新產品，拓展新套用；
其次積極的把創新成果跟產業進行結合，進行成果的轉移轉化；
第三，在這個過程中，也提升了團隊在熱泵研究方面的學術水平，促進了整個熱泵領域科技的發展。我們的空氣源熱泵供熱成果能夠為熱能的減碳發揮重要作用，助力碳中和國家重大戰略。可以這麽說結合可再生能源利用，實作清潔高效的電氣化供熱，我們熱泵行業將有更大的作為！
作為高校的教師，我們不僅需要學習知識、傳播知識，更需要科技創新，形成新的知識並實作成果轉化套用。」
以下是上海科技與王如竹的對話：
@上海科技
您在此次計畫的科研過程中遇到的最大挑戰是什麽？是如何解決的？
@王如竹
2003年推出空氣源熱泵熱水器產品需要解決跨季節性變制冷劑流量控制難題，以前單一的毛細管或者節流閥沒有調節功能，不能適應大的變流量需求，因此保守設計解決了冬季制熱水問題，到夏季和春秋季其制熱效能就差，因此空氣源熱泵熱水器效能不高，投資回收期就長。我們采用雙毛細管變流量調節使得產品化成為可能，而後隨著產業成熟度的提升，我們不斷改進變流量調節技術，實作了全年執行效能的最優。2012年我們推出空氣源熱泵采暖，利用我們的發明專利-小溫差換熱風機盤管實作了高效舒適性供熱，當空氣源熱泵供熱套用於北方煤改電清潔供熱，我們又提出了氣液混合噴射壓縮機技術，大大降低了壓縮機壓比，實作了北方供熱從寒冷地區向嚴寒地區的跨越，空氣源熱泵供熱真正實作了全氣候區覆蓋！
采用小溫差換熱末端的高效空氣源熱泵冷暖機
解決了熱水、采暖問題，我於2018年又提出與實施了空氣源熱泵加熱實作供工業蒸汽，透過熱力迴圈創新實作了跨100度溫升的供熱水和供蒸汽。這裏就必須研發大壓比蒸汽壓縮機，我們透過多級噴水冷卻以及動態密封隔離氣技術，使得蒸汽工業供應成為可能，2019年實施的鍋爐替代在酒廠的成功示範套用，為工業熱能脫碳提供了一個極好的範例。
@上海科技
在把創新成果跟產業進行結合的過程中，您的成功經驗是什麽？
@王如竹
創新成果要實施產業化，必須要了解現有技術的問題，有什麽樣的解決方案，是不是具有技術經濟性，只有與企業結合才能找到成本控制解決方案，在一系列最佳化方案中，產品化往往結合產業鏈以及產品成熟度去做當前的可行方案，投放市場。但是在市場檢驗中又會不斷有新的問題，透過長期合作攻關，我們的產品才會不斷提升競爭力。
這與企業家及研發核心人員的定期交流也是非常重要的，我們也借此不斷把新知識推銷給企業，形成新的技術與產品。
@上海科技
在您看來，目前中國的低碳相關科技發展領域，最亟需的是什麽？
@王如竹
熱泵可以實作15-20％的碳減排，這個已經是能源領域大家逐步認識了的知識。中國目前熱泵熱水器市場還遠遠小於燃氣熱水器和電熱水器，只有浙江省透過政府對房地產的調控，才真正看到空氣源熱泵熱水器逐步普及，其它地方還很不夠。
水蒸氣壓縮機
空氣源熱泵采暖目前解決了北方農村的煤改電供熱，下一步將在城區和商業樓宇做燃煤燃氣供熱的替代，可以相信這一塊發展會是比較快的。熱泵供工業蒸汽是最近3-4年發展起來的，需要政府布局做規模化套用示範，花3-5年時間形成一定的量，為後續大規模工業鍋爐替代打下基礎。
以上不僅需要做好園區低碳供熱規劃，也需要對新質生產力工業熱泵產業的支持。銀行和稅收政策也是必要的支撐。如果碳排放稅真正落實，熱泵供熱會有飛速發展。
中國的供熱以化石燃料為主，碳排放高，燃煤供熱曾經造成了嚴重的霧霾。面向國家「雙碳」戰略，熱能減碳任務艱巨，隨著可再生電力占比的提高，供熱技術正逐步從傳統化石燃料燃燒轉型為電氣化低碳供熱。熱泵可以透過消耗一份電，供應多倍於消耗電能的熱量，是一種極具發展潛力的電氣化高效供熱技術。
超低環溫空氣源熱泵采暖機
空氣源大溫升熱泵蒸汽發生系統
此次作為計畫第一完成人，王如竹帶領團隊針對空氣源熱泵研發及推廣套用的瓶頸問題，首創了季節適應力寬流量調控，研發的空氣源熱泵熱水器效能系數達到4.73的國際最高記錄；發明的超低環溫氣液混噴空氣源熱泵和小溫差換熱末端供熱技術，實作了從寒冷地區向嚴寒地區的突破，覆蓋了中國全氣候區；創新提出了空氣源大溫升熱泵蒸汽發生技術，效能系數達到1.85，電耗約為電鍋爐的一半，最高輸出溫度達到150℃。形成了熱能品位廣、供熱效率高、套用範圍寬的空氣源熱泵多品位高效供熱系列關鍵技術。研發的產品成功套用在冬奧會開閉幕式場館等重大工程計畫，經濟效益與社會效益顯著。
企業及專家觀點不代表官方立場
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