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直播预告| Engineering大讲堂:常规能源低碳转型 |
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直播时间:2026年10月13日(周二)19:00–20:30
直播平台:

EngineeringJournals视频号
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【直播简介】
随着气候异常现象的日益频繁发生,碳中和成为全球共同关心的课题。当前常规能源(包括煤、石油和天然气)仍是全球的主要来源,因此其向低碳转型被认为是碳中和的基础和关键环节,相关研究也成为国际工程科学研究与技术开发的前沿和热点,涉及范围广、行业多,涵括政策与策略、燃料替代、现有设备升级改造和新技术开发探索等方方面面。为介绍常规能源低碳转型的最新研究进展和应用,Engineering特邀麻林巍副教授、杨斌教授、任强强教授和李振山教授做线上学术报告。
【直播议程】
19:00–19:10
▌Engineering期刊及《常规能源低碳转型》专题介绍
▌吕俊复 清华大学 教授
19:10–19:25
▌面向碳中和推进全球能源系统转型:系统整合的四阶段路径
▌麻林巍 清华大学 副教授
▌报告摘要:与工业革命后过往的能源变迁相比,面向碳中和目标的能源系统转型面临更为复杂的挑战,包括公众对气候变化紧迫性的认知不足以及低碳技术市场的不完全成熟。因此,在能源系统转型的技术进步与政策调整中,需要全面整合能源系统与社会系统、传统能源与新兴能源。本文旨在提出推进能源系统转型以实现碳中和的系统整合路径,以及指导全球社会立即行动的系统管理原则。该路径包含四个阶段:智能电网、智慧能源、生态能源与星际能源。为保障该路径实现,建议构建专家、模型与数据三位一体的新型组织。这些组织的使命是基于创新能力、跨学科研究与实践能力及国际合作能力,遵循“边做边学”的原则来整合能源流、物质流、碳流与信息流。
▌文章标题:
Promoting Global Energy System Transformation Toward Carbon Neutrality: A Four-Stage Pathway of System Integration
▌文章链接:
https://doi.org/10.1016/j.eng.2025.07.031
19:25–19:45
▌生物质衍生含氧燃料燃烧动力学的最新研究进展
杨斌 清华大学 教授
▌报告摘要:在“双碳”目标和能源低碳转型背景下,生物质衍生含氧燃料因其可再生性和清洁利用潜力受到广泛关注。不同含氧官能团及其分子结构会显著影响燃料的热解、氧化、着火和污染物生成过程。揭示“分子结构—反应路径—燃烧特性”之间的联系,是理解含氧燃料燃烧化学、建立可靠动力学模型并优化燃料性能的重要基础。本报告将围绕醇类、脂肪酸甲酯、酮类、醚类和碳酸酯等典型含氧燃料,介绍近年来燃烧反应动力学研究的主要进展。通过若干代表性案例,讨论不同官能团和分子结构如何改变燃料的反应活性与关键反应路径,并介绍实验测量、理论计算和动力学模型如何共同帮助我们认识复杂的燃烧过程。在此基础上,进一步介绍当前研究中仍存在的实验数据不足、关键反应参数不确定和模型预测能力受限等问题。最后,将展望实验设计、模型优化、自动机理生成以及人工智能等新方法在燃烧动力学研究中的应用,为更高效地理解和设计未来清洁燃料提供新的思路。
▌文章标题:
Recent Research Progress in Combustion Kinetics of Biomass-Derived Oxygenated Fuels
▌文章链接:
https://doi.org/10.1016/j.eng.2025.10.012
19:45–20:05
▌煤纯化-燃烧技术:低负荷超低氮燃烧
任强强 中国科学院工程热物理研究所 教授
▌报告摘要:可再生能源大规模并网下,煤电逐步转型为调节性电源,对燃煤锅炉宽负荷高效运行、超低排放提出更高要求,亟需发展兼顾灵活调峰与多污染物协同近零排放的新型燃烧技术。报告提出了煤炭纯化-燃烧新技术。核心在于通过梯级热化学处理,构建热纯化反应系统,定向将煤中N元素转化为N2并协同脱除灰分,将煤炭燃烧过程由传统的固体燃料异相反应主导转变为均相气相燃烧主导,解决了宽负荷调节下气固两相流燃烧动力学失配问题。基于纯化反应的煤炭燃烧实验结果:多煤种燃烧NOx炉膛原始排放低于20 mg/m3,燃烧效率高于99.5%。在15%超低负荷下NOx原始排放达到33 mg/m3,燃烧效率达到98.8%。为开发低成本的煤电燃烧与污染物控制技术提供了一条全新路径。
▌文章标题:
A Novel Coal Purification-Combustion Technology: Purification Characteristics and Ultra-Low Nitrogen Combustion at Low Load
▌文章链接:
https://doi.org/10.1016/j.eng.2025.10.012
20:05–20:25
▌褐煤燃料5兆瓦化学链燃烧单元示范
李振山 清华大学 教授
▌报告摘要:化学链燃烧通过载氧体将空气中的氧传递给燃料,实现了CO2在燃料转化源头的自分离,具有较低的CO2捕集能耗和成本,是低碳领域变革性技术。国际上的化学链燃烧研究主要采用电加热运行装置进行实验测试,实验室的基础研究与实际工业应用脱节,兆瓦级自热示范是化学链燃烧技术从基础研究走向工业应用的必经阶段,国际上尚未突破。在国家重点研发计划项目与欧盟地平线H2020项目资助下,在中国四川省德阳市成功建造世界最大规模的5 MW化学链燃烧全流程示范系统,是国际上首套化学链燃烧全流程热态示范系统。论文报道了国际上首次成功实现了5 MWth化学链燃烧系统系统自热连续运行。在化学链燃烧运行中,以褐煤为燃料,热输入是5 MW,所有固体燃料全部投入到燃料反应器,空气反应器仅通入空气,没有采用任何电加热或天然气加热,运行中空气反应器温度维持在1000 °C以上,燃料反应器温度维持在950 °C以上,连续运行了约60多小时。经在线气体测量数据分析,褐煤化学链燃烧CO2捕集效率达到95%,燃料反应器出口干基CO2含量高于90%,补氧量小于10%。以上运行结果突破化学链燃烧自热示范瓶颈,研究成果在国际同行中具有引领效果。
▌文章标题:
Demonstration of a 5-MWth Chemical Looping Combustion Unit Fueled by Lignite
▌文章链接:
https://doi.org/10.1016/j.eng.2025.10.012
20:25–20:30
▌交流讨论
【嘉宾简介】

麻林巍,清华大学能源与动力工程系副教授,博导,主要从事能源系统与能源战略研究,清华大学能源与动力工程系党委副书记,清华-力拓资源能源与可持续发展联合研究中心主任。长期致力于可持续发展的能源、矿产资源战略的教学、研究和咨询工作,主持和参与了中国工程院、国家能源局十多个重大能源、资源战略研究和咨询项目,与BP、力拓等跨国公司成功开展大型国际合作研究二十余年,热心推动多学科交叉及校企联合研究,已发表中英文专著十余本、WOS核心集收录论文过百篇和被引两千余次,研究成果获省部级奖3项,入选四川省天府英才计划以及清华大学良师益友、优秀班主任和优秀党支部书记等。

杨斌,清华大学能源与动力工程系教授,曾在康奈尔大学、普林斯顿大学、桑迪亚国家实验室等从事化石及新型燃料的燃烧反应动力学研究。担任Application in Energy and Combustion Science 杂志主编,Combustion Science and Technology杂志副主编,国际燃烧学会理事,国家自然科学基金青年A类,国家重点研发计划等项目负责人。获国家自然科学二等奖,国际燃烧学会杰出研究奖,国际燃烧学会会士。研究领域包括人工智能驱动的燃烧反应动力学,碳中和及空天燃料的燃烧反应机理,等离子辅助燃烧等。

任强强,中国科学院工程热物理研究所研究员、博士生导师,长期从事煤炭清洁低碳热转化的应用基础研究。国家重点研发计划项目首席科学家、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划项目首席科学家。获得中国颗粒学会科技进步一等奖、宁夏自治区科学技术合作奖等奖励。第三届低碳热转化国际研讨会大会主席。

李振山,清华大学能源与动力工程系长聘教授,从事化学链燃烧基础理论和关键技术研发。2018年国家重点研发计划化学链燃烧项目负责人、2024年国家重点研发计划化学链燃烧项目负责人。在基础理论上,提出表界面反应与体相扩散相耦合的速率方程理论,构建“原子→晶粒→颗粒→反应器”的跨尺度反应理论框架和计算方法;在关键技术上,设计建造世界最大规模的5 MW化学链燃烧示范系统、成功实现连续稳定运行,突破化学链燃烧自热示范瓶颈。目前正在开展20 MW化学链燃烧发电系统的工程示范。连续11年(2014~2024)入选Elsevier中国高被引学者。出版专著《气固反应原理》。获2022年中国建筑材料联合会科技进步一等奖、2023年中国建筑材料联合会科技进步二等奖、2021年天津市科学技术进步二等奖。
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