张旭教授，博士生导师。主要研究领域是复杂通风系统及其相关基础理论（大空间通风、隧道通风等）、新型HVAC&R系统（多联机性能、大规模地源热泵）、能源与环境综合评价方法（LCA）、村镇低成本能源系统评价与构建模式。

从事暖通空调和建筑节能领域的教学和科研工作。现主讲《湿空气学》、《热质交换理论与应用》、《现代空调》、《热泵技术》等研究生、本科生课程。同时开展复杂通风、空调热湿交换、新型HVAC&R系统、能源与环境综合评价方法和大气污染控制等方向的科研任务。承担多项国家863、科技支撑、国家自然科学基金和多项国家或上海市重大工程中关键技术研究项目。发表科研论文百余篇，出版专著三部。培养硕士、博士研究生1 OO余人。获得国防科学技术进步二等奖，多次获得上海市科技进步二等奖，上海市教学成果二等奖，宝钢教育奖励基金优秀教师奖，美国联合技术公司容阂科技教育奖等奖项。

习总书记在十九大的报告中提到：中国特色社会主义进入新时代，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。现如今，我们国家快速发展的城镇化推动了人们生活水平的提高，这但同时也造成了许多复杂的能源问题，这是挑战，也是商机，应该如何去解决这一问题？本次课程将会带领大家去了解这一切。

本次课程主要介绍了我国快速城镇化过程中，农村的能源使用现状、存在问题及其解决方案。张教授的课严谨缜密，重点突出，在讲述过程中利用大量的数据材料，让学生们可以更为直观的了解该领域的发展现状，拓展知识面。同时，张教授指出，城镇化发展还在继续，农村存在或即将面临的挑战是新一代创新创业发展的蓝图。

●  Urbanization in China（中国的城镇化现状）

首先，张教授给我们分析了国内城镇化现状。

由图表可以看出，我们国家的城镇化处于一个高速发展的趋势之中， 但不可否认的是，城市与乡镇的发展之间还存在着差距。

分析了城镇化现状之后，进一步集中视角，详细了解我们的建筑和能耗状况。

● Building and energy status in China（中国城镇化中，建筑和能耗现状）

首先从发电量数据出发，发电容量的发展突飞猛进，而且还在稳步发展。在这种背景下，各国能源结构是这样的：

可以看出。我们国家的非化石燃料能源比例相当之高，尤其是水电，能源是一个国家经济发展的基础，每个国家随着科技技术的提高，能源的经济效益比（单位美元GDP消耗能源）也会增大。

从各国的能源经济效益比来看，大多数国家在发展初期，经济的增长和能源的消耗是成正比的，只有等到经济发展到一定程度，借由能源利用技术的进步和第三产业的发展，这一比例关系才会改变。图中表明，我国仍处于一个需要大量能源支持经济发展的阶段。但值得骄傲的是，我们后来居上，在过去30年里，我们用5%的能耗增长完成了8%的GDP增长。这在任何一个发达国家发展初期都是没有做到过的。

了解完这些较为宏观的情况，让我们看一下国内资源利用概况。

由图可以看出，占经济主体部分的城市人口利用的能量仅仅占到24.5%。这便意味着：在乡村地区，存在着许多能源利用不合理的情况。这是张教授构建农村低成本能源体系的一个主要原因。

●  Low Cost energy System for Rural Areas in China（中国农村低成本能源体系）

要构建这样一个体系，首先要了解农村有哪些能源是可以被利用的，然后思考如何使用，最后，也是尤为重要的一点:如何让农民愿意去使用。（以下皆以农作物秸秆为例）

在农村，农作物收成之后，地里会留下许多的秸秆，根据传统的做法，人们会烧了它们。

但实际上，这并不是一个好的方法。首先，随便燃烧这些秸秆会产生大量二氧化碳，对空气质量造成影响；其次，这些秸秆本身也是一种能源，这样平白的消耗十分浪费。

秸秆可以用于发酵产生沼气（主要成分是甲烷），可用于日常用气。

如图可见，只需要构建一个这样的体系，秸秆便可以化废为宝，成为人们可以使用的能源。事实上，有些地方正在使用这样一个体系，甚至国家也就此成立过许多秸秆利用厂，但推广效果却并不理想。这就涉及到一个重要的问题：如何让人们愿意使用？

对此，张教授也开展了工作。

为什么农民不是很接受这个方案？

这其中涉及到一个心理问题。对于许多农民而言，舒适方便并不是他们的大追求，吃苦耐劳向来是我们的优良传统。实施这样一个方案，耗时耗力，而它的直观好处只是省了点燃气，显然不值得。 同理，当运一亩田的秸秆去秸秆厂只有数十元利益时，谁愿意费这个力。

而且，供气不稳定。冬天温度低，需气，但沼气产率低。夏季高但用不上。

怎么能让农民接受呢？

同样的我们也应该抓住农民的心理，需要更多“直观”的利益。对于农民，最诱人的利益不过于：收成的提高，经济的增加。用一句俗套的话:没人会和钱过不去。

对于供气问题，可以集中储存，之后在设计商品化使用规则。

如何改进方案？

构建更为合理有效的体系，产生更大的对农民有利的效益。

如图所示，通过利用发酵过程中产生的热量，可以构建出一定的温室，辅助农民的养殖。有了这一方案的补充，农作物产率上去了，农民的积极性自然提高了。

对于农民们不满意的用气问题，张教授构建了这样一个智能化、商品化的管理系统。此外，他还针对一亩秸秆只值数十元的事情进行了研究。发现，其实国家在这方面时有相关补贴的，但大部分补贴落在了秸秆厂上面，而秸秆厂为了提高利益，并没有放出这部分利益与农民共享。

因此，为提高农民的积极性，收益应该提高，不然农民不愿买账。但对于农民这样的个体来说，是无法撼动秸秆厂的，无法对等的进行协商。张教授指出：这时候就需要一个中间人去统合大部分农民，当这个人掌握了非常之多的秸秆资源，他自然就拥有了雨秸秆厂商讨价格的资格。（成为这个中间人是一个十分有潜力的发展方向）

最后，张教授引用了一段话K.M.瓦尔沙夫斯基（1980，前苏联）在《科学工作者如何组织自己的劳动》中的一段话：“科学劳动过程最主要的决定因素是创造性、计划性、多变性、集体性、自我组织能力，其中创造性是科学劳动最独特、最重要的标志。”

科学创造是人类活动中一种极其复杂的形式，在创新科学劳动中，寓有大量不懈的、长期的、常常是单调的工作，失望、迷人的希望和期待，不停的客服困难和接踵而来未曾遇到的困难，只有在高度组织性的条件下，才能克服这些障碍”，寄托了对同学们的期望。