4月8日,“雪龍?zhí)枴钡诌_(dá)位于上海的中國(guó)極地考察國(guó)內(nèi)基地碼頭,中國(guó)第41次南極科考隊(duì)圓滿完成近6個(gè)月的科考任務(wù)。東南大學(xué)南極科考隊(duì)員、95后青年學(xué)者單碩完成南極無(wú)人值守能源系統(tǒng)“東大極能”運(yùn)維升級(jí)改造隨隊(duì)歸來。
科考期間,單碩與隊(duì)友在最低-40℃的極寒環(huán)境下,完成東南大學(xué)自主研制的泰山站智慧無(wú)人能源系統(tǒng)“東大極能”、昆侖站智慧無(wú)人能源系統(tǒng)“東大極能2.0”的技術(shù)保障任務(wù),成功維持兩站能源系統(tǒng)持續(xù)無(wú)故障運(yùn)行。
值得關(guān)注的是,單碩在海拔4087米的昆侖站,成功收集到400小時(shí)極晝期多角度光強(qiáng)數(shù)據(jù)。這是東南大學(xué)隊(duì)員首次完整采集在站期間昆侖站太陽(yáng)光強(qiáng)的變化規(guī)律數(shù)據(jù)以及自研多面光伏架構(gòu)的輸出特性數(shù)據(jù),為極地光伏高效利用提供數(shù)據(jù)支撐。
自2009年參與南極昆侖站首套可靠支撐平臺(tái)建設(shè)以來,東南大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)持續(xù)為南極科考能源系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)維提供核心支撐。
2019年“東大極能”在泰山站實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)無(wú)人值守能源系統(tǒng)零的突破,2022年升級(jí)版“東大極能2.0”在昆侖站投運(yùn)保障科考數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳,2023年研發(fā)應(yīng)用首套10kWp昆侖站無(wú)人綜合能源平臺(tái)光伏系統(tǒng),顯著降低柴油發(fā)電機(jī)使用量,能耗減少達(dá)50%。
此次科考中,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新采用“傳統(tǒng)柴油發(fā)電-新能源發(fā)電”協(xié)同運(yùn)維模式,通過自主研發(fā)的數(shù)字孿生運(yùn)維平臺(tái),實(shí)現(xiàn)南極海拔最高科考站能源系統(tǒng)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控與故障預(yù)警。
中國(guó)每年參加南極內(nèi)陸科考的僅有二十余人,東南大學(xué)是持續(xù)參與南極內(nèi)陸科考的少數(shù)科研單位之一,2009年至今共有10人次加入中國(guó)南極內(nèi)陸科考隊(duì),先后參加中國(guó)南極第29次、第35次、第36次、第39次、第40次、第41次科學(xué)考察隊(duì),服務(wù)昆侖站、泰山站、秦嶺站等科考站點(diǎn),共同完成南極內(nèi)陸任務(wù)。
南極無(wú)人觀測(cè)站由能源供應(yīng)系統(tǒng)、觀測(cè)設(shè)備、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)三部分組成,作為國(guó)內(nèi)主要在南極內(nèi)陸提供能源供應(yīng)和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的單位,未來,東南大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)將聚焦清潔能源占比提升、無(wú)人智能運(yùn)維與多艙協(xié)同感知,打造更穩(wěn)定、智能、綠色的極地能源保障系統(tǒng),為我國(guó)南極科考持續(xù)貢獻(xiàn)東大力量。
(圖片由 杭添 攝)