矢志热能研究 助力生态建设——记天津大学教授、博士生导师张于峰

◎ 文/周 锋

他是天津大学热能学科带头人，对我国的热能研究有着深厚造诣。他创造的低温热发电技术和高温热泵技术处于国际领先水平。

近年来，他先后主持完成科研项目20余项，涵盖 “973”国家重点基础研究、国家自然科学基金、国家 “十一五”科技支撑计划和天津市重大攻关、天津市自然科学基金、北京市重点实验室开放课题等项目。主持完成了企业合作项目40余项，参与完成了中俄、中丹政府间合作项目。获得国家发明专利10余项、实用新型专利30余项，发表科学论文160余篇，SCI检索文章50余篇，参加编写科技书刊3本，主编标准5项。

他就是天津大学教授、博士生导师张于峰。2015年，他被评为天津大学第八届“我心目中的好导师”。

阐明研究意义，勇于迎难而上

他是一位善谈健谈的教学和科研工作者，讲起自己热能专业的特点和研究意义时语言平稳而流畅。

热能与人们生活和生产息息相关，是人们生活和生产中使用最多的一种能源形式，可占到70%左右的比例。国家的电70%左右也是来自热能。热能也是我国工业生产的主要能源。热能有一种特殊的使用方式，特殊在使用过程中一定会有排放，这种排放一方面带来了能源的浪费，一方面对环境产生了巨大的影响，如现在的温室效应、雾霾、酸雨等问题，这些大气中存在的有害物质很大程度上是热能使用后释放出来的。热能使用有两个特点：一是无法全部用净，二是携带一些污染物来到环境中。由此可见，热能对人们的生活、对国家的生产有着不言而喻的意义。

他研究热能主要是针对余热利用或低温热综合应用的技术和方法。如何充分利用能源，同时使它排放达到最小，这是我们国家“节能减排”的根本目标之一。“节能减排”必须依靠一定的科学技术去实现。我国对余热的定义是随着科学技术进步指标变化而变化，如二十世纪七至九十年代，从烟囱排出去四、五百度的温度都叫余热，但现在看不到这种情况，现在烟囱排烟温度都降到了150度以下，这是科技进步的结果。如何利用余热始终是研究的一个难点，一方面要提高热能的利用率，一方面要进一步减少热能排放对环境的危害。热量对外排放越少温度就越低，温度越低就越有利于保护环境。

当前，他把研究的重点放在低温发电和高温热泵上，在这两个方面做了很多工作，他说：“这是职责所在，我是学热能的，就是要把热能充分利用起来，降低大气的污染。研究中困难很多，要想达到国际指标不是一件容易的事。”

要让研究的设想变成现实，就要敢于付出，敢于无数次地经受失败的磨难。他在研究中遇到失败时产生过苦恼、失望，但很快就调整了状态，每一次失败都促使他重新认识一个问题、思考一个问题，再进行试验时，离设定的理想指标就越来越近。他知道，如果解决不了指标问题，也就解决不了现实的问题。是的，搞科研都会遇到困难，失败是经常有的事情，一次就能成功并不多见，真正搞成功是一个漫长的过程，坚持做下去一定会得到回报。

功夫不负有心人。2017年，天津市科委组织对低温发电和高温热泵成果鉴定，与会专家认为，他研究的低温发电温度已经达到60度，比国际标准低得多；高温热泵温度达到了170度，利用低温余热提升热量的方法达到了再利用的指标要求，这两项成果的综合技术均达到了国际领先水平。

对张于峰来说，每一次呕心沥血的技术指标创新，不仅仅是热能基础理论上的突破，也是应用技术上的突破。现在，很多企业主动找他合作，这说明他研究的成果技术有被广泛应用的空间，而不是仅仅停留在几篇论文上，也不是仅仅停留在作几次报告上，他的技术成果将在企业的应用中转化为经济效益和社会效益。

加强企业合作，推动长远发展

天津市政府决策咨询专家，天津市建筑技术委员会专家，环渤海企业合作促进会副会长，环渤海制冷暖通空调分会会长，这些是张于峰的学术头衔，体现出很高的专业技术含量。

近年来，他的研究领域涉及国民经济和科技发展的重点及前沿领域，如低温热利用、新能源、垃圾热解、楼宇控制、资源与环境等，这些研究成果都形成了产学研之路。谈到产学研的问题时，他果断地说：“产学研是多少年搞出来的一条路子，大家都很认可。因为企业不可能去搞科研，特别是先进领域的科研，企业只能搞一些现场的技术革新，它的性质是生产，学校和研究机构恰好弥补了企业在科研方面的不足，两者相结合是长短互补的好事情，如果方向正确就能使科研成果不断地转化为企业的需求，成果水平的好坏工厂最有发言权。好的研究成果被企业广泛应用，自然就会实现产学研一体化。”

企业对技术有迫求，他跟企业合作达到了互利互惠的效果。每一项技术最后要变成产品或成果的时候，都需要企业派人加入，靠他单枪匹马，肯定解决不了一些技术缺陷的问题。与他经常合作的企业有山东的京博石化、贝莱特空调有限公司、海利丰能源公司，丹东的克隆集团，山西的易通集团，河北的新奥集团，等等。

目前，他正在跟天津的一些企业、电厂能耗大户，还有南方的一些企业搞一项新的科研项目——烟气脱白和烟气余热综合应用研究。这是一个新的突破点，也是热能余热领域里一个比较难的难点。国家对烟气消白技术有明确规定，而消白中有些技术与他过去研究的低温发电技术、高温热泵技术有些环节特别一致，所以，企业跟他合作搞出了一种叫相变式的烟气换热器，已经过工厂试产并得到较好的评价。采用消白技术的换热器大大缩小了设备的体积、降低了造价和运行费用。正在与新奥集团开展研究的新型石墨烯设备体积轻、价格便宜，克服过去化学器腐蚀性、抗磨性不强等很多弱点，给烟气的消白技术和余热利用领域带来了很大优势。从获得的一些试验数据看，这项研究使他倍感兴奋，一旦研发成功将使我国在烟气领域的技术上更有前途。

他认为自己的研究成果离不开他的科研团队，他对团队非常满意。多年来，张于峰教授共培养博士生50余名，硕士生70余名。为了热能科研事业能够长足发展，他把自己在热能领域积累的经验与刚跨入这个领域的年轻学生进行了分享。他认为，在热能领域里还有很多值得他和年轻学生们发挥力量的地方，年轻学生要把自己的思想认识与社会的需求恰当地结合起来，不能光想着一些过高的要求，不要有一些不切实际的想法。国民经济的发展始终离不开能源，新能源的开发需要更多的科技人员发挥才智，优化利用热能，降低排放污染，起到保护生态环境的作用。

他对未来规划的愿景是：一定要把烟气的利用推向新的高度。它的技术优势已经显现，经过与相关设计院、企业的交流，大家都认识到这个技术有它独特的优势，他们愿意联合攻关，共同把这项新技术推向社会，让其产生良好的环保效益和经济效益。