储能科学与工程专业建设与人才培养模式进展与探讨

doi:10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0841

摘要/Abstract

摘要：

储能对于促进太阳能、风能等清洁可再生能源的发展具有重要的作用，储能科学与工程专业的建设和人才培养为储能行业的快速发展提供了稳固的人才支持，对于实现"双碳"目标具有重要的作用。自西安交通大学于2020年获批第一个储能科学与工程本科专业以来，目前已有60余所高校开设了该专业，这一迅猛发展趋势清晰地表明储能科学与工程专业的建设与人才培养正处于蓬勃发展的阶段。储能科学与工程专业涉及动力工程及工程热物理、电气工程、材料科学与工程等多个学科的知识体系，给专业的建设和人才的培养带来一定的难度。虽然储能科学与工程专业已经过了几年的发展，但是其专业建设和人才培养模式仍在不断地探索和改进，且不同高校的课程体系、人才培养方向有所差异，呈现出各自的特点。本文汇总了部分高校在储能科学与工程专业课程体系建设、培养方向设置以及储能教学资源和平台建设等情况，总结了不同高校在储能领域人才培养的经验和思路，为该专业的建设与人才培养提供借鉴。

关键词: 专业建设, 人才培养, 储能科学与工程

Abstract:

Energy storage is pivotal in promoting the development of clean and renewable energy sources, such as solar and wind energy. The establishment and personnel training of the energy storage science and engineering major provide solid support for the rapid development of the energy storage industry. This is crucial in achieving the "dual carbon" goals. Since Xi'an Jiaotong University launched the first undergraduate major in energy storage science and engineering in 2020, more than 60 universities have since followed suit. This rapid development trend clearly indicates that the establishment and personnel training of this major are experiencing a vigorous development stage. However, the energy storage science and engineering major encompasses knowledge systems from multiple disciplines such as power engineering, engineering thermophysics, electrical engineering, and materials science and engineering. This diversity brings certain difficulties to the major's establishment and personnel training. Despite several years of development, the professional establishment and personnel training model for this major are still under continuous exploration and improvement. Moreover, different universities have distinct curriculum systems and personnel training directions, each presenting its own characteristics. This article provides an overview of the curriculum system construction, personnel training direction setting, and energy storage teaching resources and platform construction in various universities offering the energy storage science and engineering major. It also consolidates experiences and ideas from different universities regarding personnel training in energy storage, providing a reference for others looking to establish and train personnel in this major.

Key words: major construction, personnel training, energy storage science and engineering

中图分类号:

G 42.0

饶中浩, 刘新健, 刘臣臻, 王坤, 李孟涵, 田亮. 储能科学与工程专业建设与人才培养模式进展与探讨[J]. 储能科学与技术, 2024, 13(3): 1083-1095.

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图/表 8

表1

图1

图2

图3

图4

图5

表2

部分储能领域教材及参考书"

教材名称	作者	出版社	出版年份
相变材料与相变储能技术	张仁远	科学出版社	2009年1月
大规模化学储能技术	肖钢林、茂材	武汉理工大学出版社	2011年6月
大规模储能技术及其在电力系统中的应用	王松岑	中国电力出版社	2016年6月
大规模储能技术	李建林、惠东、靳文涛等	机械工业出版社	2016年7月
储能技术概论	饶中浩、汪双凤	中国矿业大学出版社	2017年7月
储能技术及应用	丁玉龙、来小康、陈海生等	化学工业出版社	2018年7月
相变储能实验与分析	饶中浩、刘臣臻	中国矿业大学出版社	2018年8月
电池储能系统调频技术	李建林、黄际元、房凯等	机械工业出版社	2018年9月
定形相变储热材料	冯利利、李星国、王崇云等	机械工业出版社	2019年3月
电力储能技术及应用	唐西胜、齐智平、孔力等	机械工业出版社	2020年1月
电力储能技术及应用	华北电力大学	机械工业出版社	2020年3月
储能原理与技术	黄志高、林应斌、李传常	中国水利水电出版社	2020年6月
电化学储能材料与原理	张会刚	科学出版社	2020年6月
电冶金与电化学储能	钟澄	化学工业出版社	2020年8月
储能技术发展及路线图	陈海生、吴玉庭等	化学工业出版社	2020年10月
大规模储能技术发展路线图	全球互联网发展合作组织	中国电力出版社	2020年11月
全钒液流电池储能系统建模与控制技术	李鑫、李建林、邱亚等	机械工业出版社	2020年11月
能源储存与利用技术	鹿鹏	科学出版社	2021年1月
电池储能系统集成技术与应用	余勇、年珩等	机械工业出版社	2021年9月
抽水蓄能电站设计	张春生、姜忠见	中国电力出版社	2021年10月
电力储能用液流电池技术	刘宗浩、邹毅、高素军等	机械工业出版社	2021年11月
锂电池基础科学	李泓	化学工业出版社	2021年12月
新型机械弹性储能技术	余洋、汤敬秋、段巍等	化学工业出版社	2022年1月
储热材料及应用	张正国、方晓明、凌子夜等	化学工业出版社	2022年1月
相变储能技术及实践	冯国会、黄凯良、于水等	中国建筑工业出版社	2022年1月
电化学储能电站技术	余斌	中国电力出版社	2022年2月
储能技术	梅生伟、李建林、朱建全等	机械工业出版社	2022年6月
液流电池与储能	徐泉、牛迎春、王屾等	中国石化出版社	2022年7月
储能技术应用及案例分析	杨少波、曾四鸣、胡雪凯等	中国电力出版社	2022年8月
电化学储能材料	刘金云、方臻、黄家锐等	科学出版社	2022年9月

表2

表3

部分高校储能相关平台"

学校名称	储能相关平台	特色
西安交通大学	国家储能技术产教融合创新平台	以开放性、交叉性和创造性为原则，整合动力工程及工程热物理、电气工程、控制科学与工程三个A+学科，以及化学、电子等八大储能相关学科优势资源，成立热质储能、电磁与化学储能、氢储能、储能系统、储能测试与安全评估等5个研究室。

天津大学	国家储能技术产教融合创新平台	首批建设电化学储能、燃料储能与应用、储能装备与系统、储能安全与运维、储能经济与政策五个研究中心。

华北电力大学	国家储能技术产教融合创新平台	平台将建成集人才培养、学科建设、科学研究为一体的综合性、开放性的创新平台。在人才培养方面，学校将加强对储能技术产业高端人才的培养，提升储能技术重点前沿方向的科研能力和水平，为产业发展提供人才和技术支撑，同时促进京津冀地区相关高校及企业的人才培养和科研工作。在学科建设方面，学校将构筑从基础研究、技术创新到工程转化的完整创新链条，形成“双碳引领、层次清晰、结构协调、互为支撑、高质量发展”的学科发展新布局，全面提升学科服务国家重大战略和行业需求的能力，打造一流储能学科。在科研创新方面，将围绕电化学储能、氢能及其在电网中的应用技术等领域开展技术攻关，为可再生能源消纳和保障电网稳定提供技术支持，推动国家能源结构转型。

哈尔滨工业大学	国家储能技术产教融合创新平台	平台集聚了能源学院、电气学院、化工与化学学院、计算学部等优势力量，打造了多学科交叉融通的储能团队。基于我校的航天国防特色以及东北地区的寒地储能需求，平台将围绕电化学储能、氢能、物理储能、储能系统应用等领域开展技术攻关和人才培养，解决国家储能产业“卡脖子”问题，为产业发展提供人才和技术支撑。

重庆大学	国家储能技术产教融合创新平台	未来三年，平台将针对当前储能产业发展和技术攻关上的“卡点”“堵点”，在电化学储能、氢储能、储能系统等三个方向与合作企业协同开展储能技术领域关键技术攻关、高层次人才培养和一流学科建设，促进储能领域教育链、人才链、与创新链、产业链有效对接，打造服务于国家能源结构调整和产业结构调整战略的国际一流综合性创新平台。

中国石油大学(北京)	国家储能技术产教融合创新平台	重点围绕电化学储能、氢能储能、储能系统应用三个领域，形成技术攻关、人才培养、学科建设一体化设计、项目式推进模式，促进储能技术领域教育链、人才链与产业链、创新链有效对接，打通基础研究、应用开发、成果转移和产业化链条，推动学校成为加速储能技术领域创新驱动发展、催化产业技术变革的重要策源地。

上海交通大学	国家储能技术产教融合创新平台项目	—

厦门大学	储能科学与工程专业虚拟教研室	储能科学与工程专业虚拟教研室入选教育部首批虚拟教研室建设试点名单，该虚拟教研室为专业建设类教研室，带头人为厦门大学孙世刚院士，校内牵头建设单位为厦门大学能源学院。项目计划通过该虚拟教研室的建设，探索适应“智能+”时代的储能教学内容和方法，即时总结教学过程中出现的共性问题和需求，逐步凝练教学目标和任务，促进虚拟教研室各成员的交流融合、协同成长，共建储能人才培养产教融合生态圈，提升储能教学的前瞻视野，促进人才培养与教学质量提高。

湖南大学	国家能源大规模储能技术装备及应用研发中心	面向国家碳达峰、碳中和战略目标，聚焦大规模电化学储能技术与装备、分布式抽水蓄能技术与装备、新型储能技术与装备与风光水储一体化技术四个领域开展研究，将重点突破面向惯量增强的风储协同风电技术、大规模储能电能变换技术、深远海超导风电制氢储能一体化技术、基于卡诺电池的风光水储热一体化储能技术，并开展多类型储能装备协同运行控制、状态监测与服役质量评估系统的研制与工程示范，旨在引领大规模储能产业链全面优化升级，支撑国家创新体系和清洁低碳、安全高效的能源体系建设。

江苏大学	江苏省高效储能技术与装备工程研究中心	重点围绕新能源革命带来的能源转换、传输、利用和管理等环节中的挑战，以流动、传热、燃烧、化学反应及热功转化等热流体科学为基础，与化学、材料等学科交叉融合，研究能源高效存储与分布式用能紧密结合中的科学问题，为高效储能装备及能源智能化集成装备的研发提供科学基础和新的技术途径，研究方向主要包括：抽水蓄能储能技术及装备、电化学储能技术及器件、氢能及燃料电池技术和装备以及能源智能化集成技术与装备。

武汉理工大学	燃料电池湖北省重点实验室	重点实验室的主要研究领域包括：燃料电池关键材料设计与制备：主要开展高性能质子交换膜、高效持久催化剂及其载体、CCM的低成本制造技术、高性能低成本气体扩散层和双极板的研究；燃料电池系统集成与耐久性：主要开展燃料电池堆设计与组装、燃料电池发动机集成与控制、汽车用燃料电池相关技术研究；燃料电池基础理论与计算机模拟研究：主要开展燃料电池电流形成机理与电极过程动力学模型、燃料电池性能与燃料电池发动机的动态特性的计算机模拟与仿真研究。

西南石油大学	四川省碳基储能材料工程技术研究中心	主要开展活性炭、石墨烯、碳纳米管及其碳基复合材料在储能领域的研发、创新、技术开发、成果转化、技术培训及新技术新产品推广应用。

河北工业大学	先进储能技术与装备河北省工程研究中心	工程研究中心紧密围绕国家能源发展战略以及“双碳”目标的重大需求，重点开展电池储能技术及装备、高效储热技术及应用、氢能与燃料电池技术等方向的研究工作，是储能领域高新技术研究、相关成套设备研发、成果转化及高层次人才培养的重要基地。

表3

参考文献 8

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序号	高校名称	地点	序号	高校名称	地点
1	西安交通大学	陕西	33	厦门大学	福建
2	陕西科技大学	陕西	34	福州大学	福建
3	西安理工大学	陕西	35	福建师范大学	福建
4	西安建筑科技大学	陕西	36	宁波工程学院	浙江
5	西安科技大学	陕西	37	安徽理工大学	安徽省
6	西安石油大学	陕西	38	景德镇陶瓷大学	江西省
7	榆林学院	陕西	39	山东大学	山东
8	北京科技大学	北京	40	中国石油大学(华东)	山东
9	华北电力大学	北京	41	山东科技大学	山东
10	中国石油大学(北京)	北京	42	青岛科技大学	山东
11	中国地质大学(北京)	北京	43	山东石油化工学院	山东
12	北方工业大学	北京	44	河南理工大学	河南
13	北京工业大学耿丹学院	北京	45	华北水利水电大学	河南
14	天津大学	天津	46	黄淮学院	河南
15	河北建筑工程学院	河北	47	华中科技大学	湖北
16	河北民族师范学院	河北	48	武汉大学	湖北
17	辽宁科技大学	辽宁	49	武汉理工大学	湖北
18	沈阳工程学院	辽宁	50	三峡大学	湖北
19	东北电力大学	吉林	51	湖南大学	湖南
20	哈尔滨工业大学	黑龙江	52	长沙理工大学	湖南
21	华南师范大学	广东	53	重庆大学	重庆
22	上海交通大学	上海	54	重庆理工大学	重庆
23	上海理工大学	上海	55	重庆科技学院	重庆
24	上海电力大学	上海	56	西南石油大学	四川
25	华东理工大学	上海	57	西南科技大学	四川
26	中国矿业大学	江苏	58	大理大学	云南
27	南京工程学院	江苏	59	昆明理工大学	云南
28	江苏理工学院	江苏	60	青海大学	青海
29	南京工业大学	江苏	61	内蒙古工业大学	内蒙古
30	江苏大学	江苏	62	新疆理工学院	新疆
31	徐州工程学院	江苏	63	石河子大学	新疆
32	盐城师范学院	江苏

[1]	李建林, 梁忠豪, 王力. 储能学科体系建设与思考[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(5): 1667-1676.
[2]	巨星, 徐超, 沈国清, 杜小泽, 肖万里, 杨勇平. 储能科学与工程新工科本科培养模式探讨[J]. 储能科学与技术, 2022, 11(12): 4084-4091.
[3]	饶中浩, 刘臣臻, 霍宇涛, 赵佳腾, 刘昌会. 面向储能技术的跨学科拔尖创新人才培养教学实践与探索[J]. 储能科学与技术, 2021, 10(3): 1206-1212.