昆明理工大学学子在第十九届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛中喜获佳绩

2026年7月31-8月2日，“大工能动杯”第十九届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛决赛在大连理工大学落下帷幕。经过网评、会评、路演、决赛答辩等阶段的层层选拔，昆明理工大学参赛的15件作品中11件脱颖而出，荣获全国一等奖8项、二等奖1项和三等奖2项，位列全国高校前列。同时，学校荣获本次赛事优秀组织奖。

本次大赛由教育部高等教育司、教育部高等学校能源动力类专业教学指导委员会指导，全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛委员会主办，大连理工大学承办。该竞赛紧密围绕“双碳”战略目标等国家重大需求，在教育部的关怀指导和广大高校的积极协作下，已发展成为起点高、精品多、覆盖面广且影响力大的全国大学生实践创新活动。自2026年3月份启动以来，共收到来自‌707所高校‌的‌7773支队伍‌作品，经层层筛选，最终‌133 所高校‌的‌320支队伍‌进入决赛。最终，主赛道16件作品荣获特等奖，202件作品荣获一等奖。

全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛由教育部高教司主办，每年举办一届，至今已举行了十八届，目前已发展成为全国高校能源动力领域影响力最大的学生赛事之一，也是全国高校有重要影响的年度学生课外实践活动之一。昆明理工大学承办了2014年第七届大赛，并继北京（2019）、江苏（2021）、河北（2022）之后，于2022年5月发起了首届云南省大学生节能减排社会实践与科技竞赛，并在昆明理工大学设立云南省大学生节能减排社会实践与科技竞赛秘书处。继大连理工大学圆满承办第十九届大赛之后，第二十届大赛将于2027年由中南大学承办。

一等奖作品介绍

项目名称：“峰谷循能”——一种基于分时电价的能源回收系统

学院：冶金与能源工程学院

项目成员：金柳妍，丁月雯，李佳豪，高维娜，倪欢，程明伟

指导老师：李舟航，隋猛

作品介绍：在“双碳”目标的国家战略框架下，能源结构转型与节能减排技术革新已成为全球共识。我国明确提出构建以新能源为主体的新型电力系统，并通过分时电价机制优化能源消费结构，引导用户削峰填谷，缓解电网压力。但仍存在高耗能行业占比高，峰谷电价政策用户侧响应不足，电网调峰压力大等问题。近年来，储能技术（如压缩空气储能）的突破，为提升能源利用效率和增强电网调节能力提供了新路径。本作品立足上述背景，创新性地提出“一种基于分时电价的能源回收系统”。本系统将高纯度氧气作为能量的“搬运工”和价值的“放大器”，其全流程运行严格遵循电网的峰、平、谷电价信号。在电价谷期，利用电能驱动制氧与压缩装置，将电能转化为氧气的高压势能储存；在电价峰期，释放高压氧气：一方面驱动发电机组回馈电网，实现电价差套利与电网调峰；另一方面将氧气直接供给工业用户，实现能源价值的高效转移。该系统通过捕获与放大峰谷电价差，实现了电力调峰、储能获利的有机融合，具有显著的环境效益和经济效益。

项目名称：“弧启雾燃”——滑动弧等离子体激励生物柴油雾化助燃烧嘴

学院：冶金与能源工程学院

项目成员：丁鑫杰，谢名扬，张世伟，李冬明，宋林，蒋宇涵，李章婕

指导老师：翟玉玲，谭方关

作品介绍：在全球能源转型和我国“双碳”战略深入推进的背景下，生物柴油作为一种既能代替部分石油、保障能源安全，又能显著降低碳排放的绿色燃料，其战略价值愈发凸显。然而，生物柴油因黏度与表面张力高，雾化效果较差，易造成燃烧不充分、积碳结焦等问题，进而降低燃烧效率并恶化排放性能。因此，本作品设计了一种滑动弧等离子体激励生物柴油雾化助燃烧嘴，装置集成两级旋气与滑动弧结构，协同旋流剪切与等离子体激励，强化液滴破碎、蒸发与着火过程。和仅靠油压喷射的普通生物柴油烧嘴相比，使用本作品可使生物柴油喷雾的SMD下降57.6%，雾化锥角增加138.2%，不均匀系数降低41.0%。以1200 kW烟草烘干热风炉为应用对象，可实现单台设备年节油量14.58 t，年净经济效益12.63万元，年总CO2减排量918.07 t。本作品面向生物柴油及其掺混燃料的高效燃烧需求，可为小型锅炉、热风炉、供热冶金炉窑（铜阳极炉、隧道窑等）及相关液体燃料燃烧设备提供一种新型助燃部件。

项目名称:“热不可失”——基于雾化液滴强化换热的炉窑烟气余热高效回收装置

学院:冶金与能源工程学院

项目成员:潘展鹏，廖周波，李广亚，李丁丁，房影林，朱天桐

指导老师:王霜，彭虹艳

作品简介:工业领域是节能降碳的主战场。我国工业炉窑数量众多，广泛分布于冶金、建材、化工等行业。传统的普通喷淋冷却塔普遍存在烟气流场分布紊乱、气液分离困难、热量利用不充分等问题。针对上述问题，本装置提出“高效雾化-充分换热-高效回收”路线，通过将水雾化为微细液滴与高温烟气充分换热，实现烟气余热的高效回收，并以蒸汽或热水形式加以利用，为工业绿色低碳转型提供了可推广的新路径。本项目处理烟气量120000 Nm3/h，烟气由300 ℃降至65 ℃下，系统净回收功率约7024.7 kW；按年运行6000 h并考虑综合负荷系数，年有效回收热量约8万GJ，可替代标准煤约3900 t，减少CO2排放约10374 t。按现有投资与运行成本估算，年净收益约468万元，静态投资回收期约1年，具有良好的节能减排效益和工程推广价值。

项目名称：“热启新生”——一种甲醇发动机催化裂解冷启动系统

学院：冶金与能源工程学院

项目成员：耿铭浩，李政泽，生亚璇，李佳豪，李雨前，韩玉坤，杨津磊

指导老师：陈勇，李法社

作品介绍：甲醇作为一种来源广泛的清洁燃料，被视为推动交通领域低碳转型的重要路径。然而，纯甲醇发动机在低温环境下冷启动困难、能耗高、排放大，成为制约其发展的行业瓶颈。目前，主流的辅助启动技术多依赖高能耗的电加热，或需引入汽油形成双燃料系统，难以兼顾能效与环保。项目团队创新性地提出“尾气余热主驱+电磁脉冲补温”的协同解决方案，历经反复实验与模拟，成功攻克了低品位余热利用效率低、低温催化活性差等技术难题。团队自主研发的Cu-Ni-Ce催化剂，在250 ℃左右即可实现约90%的甲醇转化率。该系统在零下极端工况下，点火成功率高达95%以上，单次冷启动电耗仅0.04 kWh，较传统方案降低97%，同时CO和HC累计排放分别降低65%和68%。本项目在实现甲醇发动机高效、可靠冷启动的同时，兼具显著的经济效益和环境效益。

项目名称：“炭”锁“泥”磷——赤泥磷石膏协同生物炭制备低碳胶凝材料

学院：环境科学与工程学院

项目成员：汪韩景仪，王莉，王守君，王誉澍，杨俊娴，李翔龙

指导老师：刘泽伟，李彬

作品介绍：本作品研发了一套生物炭协同赤泥、磷石膏等多源工业固废制备低碳胶凝材料的资源化利用工艺，针对赤泥、磷石膏堆存量大、综合利用率低、露天堆放易侵占土地并释放氟、磷污染物危害生态与人体健康的行业难题，以赤泥、磷石膏为主要原料，辅以生物炭、矿粉与少量水泥，依靠生物炭协同激发多类固废的胶凝活性，采用低能耗工艺实现大宗固废减量化、无害化、高值化协同处理，生物炭能够优化固废水化产物结构，同步提升材料力学性能与环境安全性能；测试结果显示该胶凝材料7天无侧限抗压强度最高可达3 MPa以上，最优配比下达3.66 MPa，软化系数最高0.88，耐水性与干湿冻融稳定性优异。氟离子浸出浓度≤1 mg/L、总磷浸出浓度≤0.2 mg/L，污染物迁移率降低80%以上，浸出指标满足地下水Ⅲ类国家标准，可应用于矿山充填、道路路基、生态护坡等工程场景。碳核算表明制备1吨该胶凝材料总碳排放仅53.7352 kg CO2，相比传统胶凝材料每吨可减排CO2 540.04154 kg，为“双碳”目标落地提供关键固废消纳路径。该技术现已申请2项发明专利、发表2篇相关学术论文，既能够大幅降低原材料成本，每吨产品可实现69.86至109.86元的经济利润，又契合国家固废污染防治、工业绿色发展相关政策，兼具突出的环境效益、经济效益与社会效益，还可面向东南亚、欧美等地区输出技术授权，具备广阔的国内外产业化推广前景。

项目名称：“橡”得益彰——橡胶籽全组分协同高值化及余热梯级利用系统

学院：冶金与能源工程学院

项目成员：史子煜，臧秋寒，李文状，曹士蒙，丁月雯，杨津磊，赵世宇

指导老师：倪梓皓，段耀宗

作品介绍：云南作为我国高原农业核心区、天然橡胶主产区，橡胶树种植副产海量橡胶籽，传统露天焚烧、闲置堆放既浪费资源又破坏生态。紧扣国家“双碳”战略与云南省“生态优先、绿色发展”部署，本作品以橡胶籽为原料，创新构建“橡胶籽预处理—气化制氢余热利用—生物航煤制备” 橡胶籽全组分高值化系统。 云南独特的高原气候，所产橡胶籽相较于其他产区，含水量较大。橡胶籽预处理单元利用高温余热及尾气燃烧供热，为橡胶籽全链条高值化利用筑牢前端基础；生物质气化制氢，产出高温合成气，高温合成气余热梯级利用，提纯后尾气燃烧为系统供热，无需额外能耗；橡胶籽油经加氢脱氧-加氢异构两步法定向制备生物航煤，副产生物柴油，系统热解提纯的绿氢为生物航煤加氢制备提供自给氢源。全程纯农林固废无工业污染物。若将此系统推广至全国，可年产绿氢7.84万t、生物航煤7.82万t、生物柴油4.82万t，生物质炭13.9万t。年CO2减排量超197.08万t。真正契合“节能减排、绿色能源”大赛主题，助力云南农林废弃物资源化与低碳能源高质量发展。

项目名称：炼梗为笼，锁碳净烟——基于双碱活化的烟梗基等级孔生物碳

学院:冶金与能源工程学院

项目成员：熊晏阅，王俊坤，邓硕林，杨睿文，杨凯淇，冷雨燃，张文强

指导老师：张慧聪，卢凤菊

作品介绍：在全球气候变暖持续加剧的时代背景下，二氧化碳作为最主要的温室气体，目前全国工业碳排放量占全国总碳排放量70%，是碳排放量的核心来源，因此探究出一种针对此类烟气绿色高效的碳捕集材料至关重要。本项目针对目前捕集材料面临的成本高、工艺复杂、孔径难以定向调节、在低浓度烟气中吸附性能有限等挑战，创新性地提出了“以废治碳”的解决方案。采用来源广泛、成本低廉的废弃物烟梗为原料，通过碱式碳酸镁与碱式碳酸锌双组分协同活化策略，定向调控碳材料的孔径分布与表面性质，一步热解即可制备出具有丰富微孔和贯通介孔的等级孔烟梗基碳材料。制备的功能化等级孔生物质模板碳在模拟典型工业烟气（15% CO2）条件下，表现出了优异的CO2捕集性能，其吸附量可达2.197 mmol/g，显著优于未改性对照材料的0.556 mmol/g，展现了在真实烟气碳捕集应用中的巨大潜力。本项目所开发的“双碱协同活化-一步可控热解”绿色工艺，成功将废弃烟梗转化为高性能碳捕集材料，贯通了“农业废弃物-高值功能材料-碳捕集利用”的循环经济路径，也为工业烟气净化与碳资源回收提供了高效、低成本的解决方案。本项目积极响应国家“双碳”战略目标，以科技创新驱动绿色低碳转型，推动功能化等级孔生物碳在工业领域的实际应用，每年可使四川达科特能源科技股份有限公司节约成本632万元，为四川省凉山州越西县减排二氧化碳3087.60吨，为乡村振兴提供了一条绿色新思路，同时契合“节能减排，绿色能源”的时代主题。

项目名称：西南高原山地钙钛矿车棚充电桩一体化系统

学院：冶金与能源工程学院

项目成员：戴梅，李林融，窦鹏宇，崔梓凡，于宛彤，廖扬军

指导老师：朱焘，祝星，林敏

作品介绍：“十五五”规划强调能源交通深度融合与城乡充电网络覆盖，而西南高原山地弱光、强紫外辐射和大温差等极端环境对传统晶硅光伏构成突出挑战。针对此难点，本作品研发了基于多重氢键介导自组装单分子膜技术的钙钛矿光伏车棚充电桩一体化系统，有效抑制界面缺陷，提升极端环境下组件稳定性和大面积制备一致性。系统集成智能充电、储能与并网功能，构建“光-充-储-网”全链路能源系统。成果已落地云南丽江，建成首个150 kW钙钛矿车棚充电桩示范项目，为西南高原绿色交通转型提供了可复制的高效脱碳路径。

其他获奖情况