毛云峰 劉妮

摘?要：國際能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型之際，儲能技術(shù)將成為未來能源革新的重要支持，儲能產(chǎn)業(yè)具有光明的發(fā)展前景。當(dāng)前，全球各主要國家正逐步加強(qiáng)儲能學(xué)科建設(shè)，提高儲能人才培養(yǎng)，制定和優(yōu)化國家儲能戰(zhàn)略，以搶占能源戰(zhàn)略高地。而大力推進(jìn)產(chǎn)教融合，通過轉(zhuǎn)變觀念、健全制度、推進(jìn)轉(zhuǎn)化，對于儲能相關(guān)專業(yè)高等教育質(zhì)量的提高，以及我國儲能技術(shù)的升級和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有關(guān)鍵性的作用。為積極響應(yīng)國家戰(zhàn)略，上海理工大學(xué)依托動力工程及工程熱物理等優(yōu)勢學(xué)科，通過構(gòu)建多學(xué)科深度交叉融合，增設(shè)了儲能科學(xué)與工程本科專業(yè)，尤其從產(chǎn)教融合的角度實(shí)現(xiàn)校企間資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)，提高儲能專業(yè)教學(xué)質(zhì)量和儲能技術(shù)發(fā)展水平。本文從儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展、國際競爭、儲能人才培養(yǎng)三個方面討論了儲能專業(yè)產(chǎn)教融合的必要性，并從聯(lián)合建立實(shí)驗室和工程中心等創(chuàng)新平臺、實(shí)踐教學(xué)平臺、國家與省市研發(fā)項目聯(lián)合申請等角度討論了提高產(chǎn)教融合的具體舉措，上述討論可為服務(wù)儲能產(chǎn)業(yè)的專業(yè)人才培養(yǎng)和實(shí)現(xiàn)儲能技術(shù)突破提供有益參考。

關(guān)鍵詞：儲能科學(xué)與工程；人才培養(yǎng)；產(chǎn)學(xué)融合；學(xué)科交叉

1?概述

為“實(shí)現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰、力爭2060年左右碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)，我國決定將逐步建立新能源為基礎(chǔ)的新型電力系統(tǒng)。國家發(fā)展改革委、國家能源局等九部門聯(lián)合印發(fā)《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》提出，“十四五”時期可再生能源發(fā)電量增量在全社會用電量增量中的占比超過50%，風(fēng)電、太陽能發(fā)電量實(shí)現(xiàn)翻倍［1］。相比于傳統(tǒng)能源，可再生能源發(fā)電普遍具有間歇性、波動性等問題，對能源穩(wěn)定性保障有極高的需求，儲能裝置可以很好地解決這種問題［2］，它可以在低峰期儲存剩余的能源，在高峰期又可以將能源充分利用，具有平抑新能源輸出功率波動、提升新能源消納量、降低發(fā)電計劃偏差、提升電網(wǎng)安全運(yùn)行穩(wěn)定性、緩解輸電阻塞等作用，滿足可再生能源并網(wǎng)要求，為未來大規(guī)模發(fā)展應(yīng)用打好基礎(chǔ)。

為滿足能源產(chǎn)業(yè)需求，提高儲能行業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，教育部、國家發(fā)展改革委和國家能源局提出，經(jīng)過5年左右努力，增設(shè)若干本科儲能技術(shù)專業(yè)、二級學(xué)科和交叉學(xué)科，并在2020年2月聯(lián)合印發(fā)了《儲能技術(shù)專業(yè)學(xué)科發(fā)展行動計劃（2020—2024年）》。與此同時西安交通大學(xué)就率先成立了我國第一個儲能科學(xué)與工程本科專業(yè)［3］。在西安交通大學(xué)的引領(lǐng)下，全國多所高校也積極跟進(jìn)響應(yīng)籌劃，陸續(xù)創(chuàng)立各具學(xué)校特色的儲能專業(yè)。我校上海理工大學(xué)依托動力工程及工程熱物理等優(yōu)勢學(xué)科，通過構(gòu)建多學(xué)科深度交叉融合，形成學(xué)科體系和人才培養(yǎng)方案，于2021年開始招生。

2?儲能專業(yè)產(chǎn)教融合的必要性

一般而言，大學(xué)將專業(yè)知識傳授給學(xué)生，然后學(xué)生將所學(xué)理論與方法應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。實(shí)際上，專業(yè)知識的建立和發(fā)展是雙向的，即從高校到產(chǎn)業(yè)界，從產(chǎn)業(yè)界到高校。對于高校而言，根據(jù)學(xué)科人才培養(yǎng)的發(fā)展目標(biāo)和現(xiàn)狀，為快速提升儲能科學(xué)與工程學(xué)科水平，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，上海理工大學(xué)繼承現(xiàn)有能源動力類專業(yè)優(yōu)勢，繼續(xù)發(fā)揮學(xué)科特色，積極轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念、拓展學(xué)科方向、注重學(xué)科交叉、產(chǎn)學(xué)研融合，通過與產(chǎn)業(yè)界的合作，提高學(xué)生工程意識和工程能力，強(qiáng)化與產(chǎn)業(yè)界的銜接，增強(qiáng)了學(xué)校對社會的服務(wù)；對于產(chǎn)業(yè)界，產(chǎn)業(yè)與大學(xué)的合作可顯著提高學(xué)生質(zhì)量，減少企業(yè)對新進(jìn)員工培養(yǎng)成本，同時提高企業(yè)生產(chǎn)過程中的優(yōu)化升級，提高產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)企業(yè)在新領(lǐng)域的拓展，增強(qiáng)新產(chǎn)品的開發(fā)能力，幫助企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)利益。因此，將科學(xué)教學(xué)與實(shí)踐行業(yè)經(jīng)驗相結(jié)合的并行方法是培養(yǎng)新人才的理想方式［4］。

2.1?產(chǎn)教融合是儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然要求

儲能科學(xué)與工程設(shè)置的新興專業(yè)，涉及能源、動力、電氣、物理、化學(xué)、材料等多個基礎(chǔ)學(xué)科，具有典型的多學(xué)科交叉和強(qiáng)產(chǎn)教融合的特征［5］。該學(xué)科的專業(yè)教育必須融合多學(xué)科資源，在基礎(chǔ)材料、技術(shù)開發(fā)、系統(tǒng)設(shè)計、運(yùn)行管理等方面培養(yǎng)符合市場需求的高層次儲能專業(yè)人才。儲能領(lǐng)域的重大技術(shù)突破離不開基礎(chǔ)理論創(chuàng)新與應(yīng)用實(shí)踐相結(jié)合，對產(chǎn)教融合的力度和深度有更強(qiáng)的需求。這要求我們堅定產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大需求為立足點(diǎn)，各高?；谧陨韺W(xué)科群特色統(tǒng)籌整合學(xué)校教育資源，加快建立和發(fā)展具有顯著特色的儲能學(xué)科專業(yè)，為儲能相關(guān)行業(yè)加快培養(yǎng)急需緊缺人才，破解儲能領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)難題，這也是我國儲能產(chǎn)業(yè)和能源高質(zhì)量發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要。以產(chǎn)教融合發(fā)展為牽引，以增強(qiáng)儲能核心技術(shù)攻關(guān)和自主創(chuàng)新能力為目標(biāo)，以培養(yǎng)高質(zhì)量復(fù)合型創(chuàng)新型儲能人才為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)推動儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，這也是我國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然方向。

2.2?產(chǎn)教融合是開展國際競爭的必由之路

儲能專業(yè)是高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，是國家構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、達(dá)成“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的重要技術(shù)保障，對于確保能源安全、實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型、推進(jìn)創(chuàng)新發(fā)展具有不可替代的作用。當(dāng)前正是國際能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型之際，儲能產(chǎn)業(yè)和儲能技術(shù)將成為新能源發(fā)展的重要支撐。世界各國紛紛評估自身能源發(fā)展現(xiàn)狀，制定國家儲能發(fā)展規(guī)劃，推動儲能項目建設(shè)，并重視儲能人才培養(yǎng)，建設(shè)儲能相關(guān)學(xué)科，促進(jìn)突破技術(shù)瓶頸，提高儲能技術(shù)儲備，以此搶占能源戰(zhàn)略制高點(diǎn)。美國2022年發(fā)布《電網(wǎng)儲能供應(yīng)鏈深度評估報告》，深度評估了美國國內(nèi)儲能產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈體系安全狀況，并公布《可持續(xù)的儲能供應(yīng)鏈政策指南》，促進(jìn)儲能供應(yīng)鏈的完善。實(shí)際上，美國更早成立了《2011—2015儲能計劃》，以促進(jìn)下一代關(guān)鍵儲能技術(shù)的革新，另外也成立了“電池500計劃”和“儲能聯(lián)合研究中心”等，更加關(guān)注電池儲能技術(shù)的發(fā)展，并鼓勵新型儲能技術(shù)與裝備的研發(fā)。除此之外，歐盟也大力發(fā)展新型儲能技術(shù)，并為儲能產(chǎn)業(yè)制定相應(yīng)規(guī)劃，提出相應(yīng)路線，推動大規(guī)模儲能技術(shù)的快速發(fā)展。早在2010年，歐盟確定了化學(xué)儲能、電化學(xué)儲能、機(jī)械儲能、儲熱、超導(dǎo)磁儲能和儲能技術(shù)經(jīng)濟(jì)六個重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，并成立“歐洲能源研究聯(lián)盟”。此外，歐盟相繼提出了組建歐洲電池聯(lián)盟（EBA）、歐洲技術(shù)與創(chuàng)新平臺“電池歐洲”（Batteries?Europe）和推進(jìn)“電池2030+”（Battery?2030）聯(lián)合計劃，制定了《歐洲儲能技術(shù)發(fā)展路線圖》，確定了短、中、長期研發(fā)計劃。在亞洲，日本于2016年發(fā)布《面向2050年的能源環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略》，于2020年發(fā)布《綠色增長戰(zhàn)略》，再于2021年發(fā)布《日本基本能源計劃》，在戰(zhàn)略層面上鼓勵儲能技術(shù)的發(fā)展。上述表明，國際科技和人才競爭更是顯著加劇，同時我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的外部環(huán)境也發(fā)生重大變化，對我國儲能領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)突破提出嚴(yán)重挑戰(zhàn)。

2.3?產(chǎn)教融合是培養(yǎng)儲能人才的重要途徑

在當(dāng)今時代，儲能技術(shù)的創(chuàng)新突破對于我國新能源行業(yè)的發(fā)展具有重要的引領(lǐng)作用，將有力顛覆和革命全球能源格局，對我國儲能人才的培養(yǎng)提出了極高的要求。儲能學(xué)科理論基礎(chǔ)包括多學(xué)科綜合知識，電能、熱能、機(jī)械能、化學(xué)能的存儲和轉(zhuǎn)化、化工、新能源、新材料、分布式能源和節(jié)能環(huán)保相關(guān)理論均是該學(xué)科基礎(chǔ)。以上理論基礎(chǔ)支撐儲能專業(yè)全方位、整體性建設(shè)，為我國能源變革性發(fā)展輸出復(fù)合型創(chuàng)新技術(shù)人才。但當(dāng)前高?，F(xiàn)有儲能人才培養(yǎng)體系仍不完善，學(xué)科課程尚待健全，相關(guān)學(xué)科專業(yè)壁壘急需突破。面對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重大需求，能源電力院校須明確為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家重大能源戰(zhàn)略服務(wù)的角色定位，深化儲能專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系，加強(qiáng)工程型、創(chuàng)新性、國際化儲能人才培養(yǎng)，幫助學(xué)生有效將所學(xué)理論知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，進(jìn)而服務(wù)于能源動力行業(yè)發(fā)展，為國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展培養(yǎng)和輸送優(yōu)秀儲能產(chǎn)業(yè)人才［6］。

3?加強(qiáng)儲能專業(yè)產(chǎn)教融合的舉措建議

3.1?聯(lián)合建立實(shí)驗室和工程中心等創(chuàng)新平臺

共建聯(lián)合實(shí)驗室是高校和企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求和實(shí)現(xiàn)雙贏的重要舉措，是實(shí)現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)的有益探索，必將有力推動人才培養(yǎng)質(zhì)量提升，推動高質(zhì)量科研成果培育，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教深度融合發(fā)展?；陔p方在產(chǎn)品研發(fā)、平臺建設(shè)、經(jīng)費(fèi)投入等方面廣泛合作，急需建立探尋校企合作，深化產(chǎn)教融合，提升資源互通，提升協(xié)同創(chuàng)新和難題攻關(guān)能力，服務(wù)于風(fēng)、光、水等可再生能源儲存、轉(zhuǎn)換及應(yīng)用領(lǐng)域的國家重大需求，支撐儲能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和自主創(chuàng)新，發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢打造儲能技術(shù)創(chuàng)新與科學(xué)研究新高地，以“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、深融合、強(qiáng)創(chuàng)新”為理念，以“化學(xué)儲能、電儲能、熱質(zhì)儲能、儲能系統(tǒng)及安全”為交叉學(xué)科方向，可將學(xué)校的人才培養(yǎng)、科技研發(fā)與企業(yè)的資源優(yōu)勢、市場優(yōu)勢緊密結(jié)合，深入推進(jìn)產(chǎn)教一體化，為我國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)更多價值。

充分利用“雙碳”目標(biāo)以及儲能重要性日益增長的大環(huán)境，學(xué)校和所屬一級學(xué)科可加大對儲能科學(xué)與工程學(xué)科的資金傾斜。如充分利用上海市等地方高峰、高原學(xué)科建設(shè)計劃和高水平大學(xué)建設(shè)項目資金，或通過申請國家級重大科研項目，采取與企業(yè)共同研發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓等形式，拓展經(jīng)費(fèi)來源渠道，結(jié)合學(xué)科主攻學(xué)術(shù)方向，進(jìn)一步加強(qiáng)人才培養(yǎng)、學(xué)術(shù)交流，擴(kuò)大研究范圍；與國內(nèi)外一流的科學(xué)儀器公司共建實(shí)驗室，用較少資金購置先進(jìn)儀器設(shè)備，并通過科研合作研制獨(dú)創(chuàng)的設(shè)備與部件，做到“思想創(chuàng)新”與“設(shè)備創(chuàng)新”的同步協(xié)調(diào)發(fā)展，快速提升學(xué)科實(shí)驗室硬件水平和承擔(dān)重大研發(fā)任務(wù)的能力，并用于本學(xué)科師資引進(jìn)、學(xué)術(shù)交流、人才培養(yǎng)、教學(xué)條件提高等方面。

3.2?搭建實(shí)踐教學(xué)平臺

一方面，利用已有的實(shí)驗室和創(chuàng)新平臺等服務(wù)于儲能專業(yè)各學(xué)科實(shí)驗教學(xué)；另一方面，基于現(xiàn)有實(shí)驗室和創(chuàng)新平臺進(jìn)行擴(kuò)建與升級，增強(qiáng)教學(xué)演示功能，且可與長期良好合作關(guān)系的儲能相關(guān)企業(yè)建立實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)基地。學(xué)生完成學(xué)校理論學(xué)習(xí)并深入企業(yè)。學(xué)校教師與企業(yè)導(dǎo)師聯(lián)合指導(dǎo)，鼓勵學(xué)生積極參與企業(yè)生產(chǎn)、項目實(shí)施、技術(shù)研發(fā)等實(shí)際項目，讓學(xué)生能提前感受和適應(yīng)企業(yè)氛圍，熟悉行業(yè)工作性質(zhì)，提高學(xué)生理論知識應(yīng)用能力，并通過學(xué)生在實(shí)際項目中解決各種實(shí)際專業(yè)問題，提高學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力與溝通水平，激發(fā)學(xué)生對專業(yè)的興趣，提高后續(xù)學(xué)習(xí)的主動性和積極性，為學(xué)?！肮こ绦?、創(chuàng)新性、國際化”高素質(zhì)人才的培養(yǎng)提供了有力保障，同時也為企業(yè)進(jìn)行了人才儲備。此外，基于充分發(fā)揮學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人對學(xué)科發(fā)展方向的把握，學(xué)科建設(shè)規(guī)劃的制定、疏通、開辟校企合作渠道中的作用，突出結(jié)合“雙師型”教師個體成長和教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)，優(yōu)化教師隊伍結(jié)構(gòu)，提高教師教育教學(xué)能力和專業(yè)實(shí)踐能力。

3.3?聯(lián)合申請國家與省市重點(diǎn)研發(fā)項目

校企聯(lián)合積極響應(yīng)國家政策，促進(jìn)產(chǎn)教融合，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，優(yōu)勢互補(bǔ)，聯(lián)合科技攻關(guān)的同時，實(shí)現(xiàn)“雙元”育人。校企雙方充分發(fā)揮各自在科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的自身優(yōu)勢，聯(lián)合申請國家與省市的科技研發(fā)項目，在儲能材料與裝備研發(fā)等領(lǐng)域加強(qiáng)協(xié)同攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)儲能材料與裝備規(guī)?；苽?、性能評價、結(jié)構(gòu)表征全鏈條研發(fā)以及規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化研發(fā)，產(chǎn)出一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的科技成果，利用合作研發(fā)成果轉(zhuǎn)化成與國家儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密契合的前沿科技產(chǎn)品。

3.4?建立國際合作交流平臺

加強(qiáng)與美國通用電氣、德國西門子等儲能領(lǐng)域較強(qiáng)技術(shù)積累的跨國公司開展合作研究，在聯(lián)合共建框架下，與國外大中型科技企業(yè)建立更緊密的戰(zhàn)略合作關(guān)系，合作申報科研項目或聯(lián)合建立實(shí)驗室，共同開展科學(xué)研究。如我校擬借助竇世學(xué)院士和劉化鹍院士兩位世界頂級科學(xué)家的引進(jìn)以及在國際儲能領(lǐng)域內(nèi)的影響力，拓展對外交流渠道，推動中外科技合作交流和人才培養(yǎng)，積極開拓多層次、多方向的國際合作項目，形成新的國際合作機(jī)制和吸引力；借助藤島昭院士在日本科技界和工業(yè)界的影響力，構(gòu)筑引進(jìn)日本科技人才、關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新企業(yè)的國際合作“強(qiáng)鏈”，瞄準(zhǔn)上海與東京兩大創(chuàng)新城市的對接、日本科技人才及科技型中小企業(yè)與中國廣大應(yīng)用場景的對接，打造中日之間高水平的科技、人才、企業(yè)交流平臺，從而突破歐美對華科技封鎖，提升國家新型儲能建設(shè)水平。

結(jié)語

儲能技術(shù)已是全球各國研發(fā)的重點(diǎn)，對推動能源革命和能源新業(yè)態(tài)發(fā)展方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，能有效促進(jìn)能源生產(chǎn)消費(fèi)、開放共享、靈活交易、協(xié)同發(fā)展。當(dāng)前我國能源領(lǐng)域高等教育在一定程度上與社會經(jīng)濟(jì)服務(wù)相互脫節(jié)，亟須轉(zhuǎn)變觀念、健全制度，大力推進(jìn)產(chǎn)教融合，推進(jìn)轉(zhuǎn)化，可發(fā)揮高校在服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中的重要作用。上海理工大學(xué)將加快推進(jìn)儲能行業(yè)產(chǎn)教融合，以“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)實(shí)踐”為辦學(xué)原則，實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，深化“高校+行業(yè)協(xié)會+企業(yè)”的人才培養(yǎng)模式探索，推進(jìn)多資源融合辦學(xué)，多方位提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)掌握儲能專業(yè)基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)技能方面的多學(xué)科綜合知識和多維知識結(jié)構(gòu)，使學(xué)生具備創(chuàng)新意識和系統(tǒng)思維，擴(kuò)大國際視野，提高動手能力和解決復(fù)雜工程問題的能力，強(qiáng)調(diào)既具備儲能科學(xué)理論水平，又具有系統(tǒng)與裝備的研究、開發(fā)、設(shè)計、制造和管理的實(shí)踐能力，有效解決我國儲能領(lǐng)域“高精尖缺”人才培養(yǎng)不足的問題，為我國儲能等能源事業(yè)發(fā)展提供必要的人才支撐。

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作者簡介：毛云峰（1987—?），男，漢族，江蘇常州人，博士，講師，電化學(xué)儲能。