所属分类：清洁能源产业

所属单位：浙江工业大学

成果简介：制冷压缩机是消除地球臭氧空洞和制冷剂温室效应的关键底盘技术。团队针对绿媒HC制冷压缩机“易燃爆、能效低、检测难”三大技术难题，阐明压缩机系统绿媒HC多相喷射泄漏和扩散机制，攻克关键部件性状和疲劳的协同调控本安技术，探明宽变工况下绿媒-压缩机-循环的温压能质耦合规律，建立流道-构件-电驱的宽变工次高效构型设计方法，提出HC压缩机靶向性能作用机制及其测试等效工况，研创强鲁棒高精度的制冷能效测控技术。形成了我国自主可控的绿媒HC-600a制冷压缩机核心技术体系。成果授权欧美/国内发明专利87件，产品输出42个国家，成为全球主导技术，取得重大经济社会效益。项目获浙江省科技进步一等奖。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：山东理工大学

成果简介：为了在提高风能转化效率的同时，减小风电出力对电网的冲击，迄今投运的并网风电机组主要采用专用发电机系统，借助大功率整流-逆变装置，转换由变速发电机所产生的电能，从而实现变速恒频（Variable Speed Constant Frequency，VSCF）运行。此类方案虽能满足当前风能产业的装备需求，但随着单机容量的日趋增大，以及风电所占电力生产比重的增加，各国对风电系统（机组）的并网运行性能、可靠性与可维修性均提出了更高的要求，使得现有依赖发电机设计和电力电子技术的主流风电机组存在的问题日渐凸显。主要表现在：风电出力不确定性所带来的电压、频率波动，加之大功率整流-逆变及相关电力电子设备与系统间的谐振问题，会造成风电输出电能质量下降；低电压穿越（Low Voltage Ride Through，LVRT）能力不足，也影响到风电机组和电力系统运行的安全性与稳定性。此外，大容量变流设备接入后的低惯量、弱阻尼特点，以及其较高的控制难度、制造和维护成本也是目前研发大型高效、低成本陆地/海上风电装备中亟待解决的难题。基于此，提出了一种“带有发电机前端调速装置”的VSCF风电机组新颖解决方案，该机组不再依赖大功率整流-逆变装置及相应的控制系统来实现恒频电能输出，转而借助功能良好的差动调速系统对机组主传动链末端输出转速进行实时调节，实现以相对恒定的转速驱动同步机并网发电运行。此类无变频并网风电系统有望突破现役机组的技术壁垒，不仅可在一定范围内提高风力机能量效率、降低机组制造成本，还可避免多变流器并联接入后与交流电网及附近SVC、STATCOM等设备的交互影响，缓解低频振荡和电流谐波问题；同时可通过施加强励磁，在电压故障发生时提供足够的无功功率，提高机组的LVRT性能和主动支撑电网能力。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：山东理工大学

成果简介：差动调速型风电系统，可以在无需电力电子变频设备时与电网友好连接，有望解决现役主流变速恒频并网风力机无功功耗大、低电压穿越能力弱、输出电能质量和动态稳定性不高等问题。然而，不稳定的风电力注入仍是“双高”电力系统建设中面临的严峻挑战。储能技术的发展和规模化应用为大规模风电友好并网提供了有效的技术途径；基于储能和风电机组的协调运行，可实现风电厂的输出功率与电网的负荷需求从时间和空间上分离，缓解系统的调频、调峰压力；同时可以有效平抑风电输出功率的波动，降低大规模风电接入对配电网频率、电压稳定性的影响。其中，氢能作为一种理想的二次能源，因具有无污染、热值高、密度小、应用场景多样、可长时间存储等优点，被世界各国广泛重视。风电与制氢储能系统（hydrogen storage system，HSS）耦合，也具有重要的研究意义和明确的市场前景。基于此，提出一种差动调速型风氢耦合发电系统方案，该系统主要由差动调速型风电机组和HSS两部分组成。其中，差动调速型风电机组主要由风轮、差动调速机构和同步发电机等单元组成。HSS主要包括电解槽、质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell，PEMFC）、空气压缩机、储氢罐和超级电容器等。在随机风速的作用下，风推动风轮转动，差动调速机构内部进行机械运动，风能被转化为机械能，接着由同步发电机转化为向电网输出的工频电能。HSS接入公共直流母线以加强风电消纳并支撑电网负荷需求。具体来说，当风电机组输出电能过剩时，剩余电能被电解槽消耗用于制氢储能。当电网负荷需求不足时，PEMFC作为供电装置快速启动，产生电能以弥补功率缺口。同时，采用超级电容器以提升HSS动态响应速度。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：山东科技大学

成果简介： 我们提出了一种新型山区风电基础形式一空心锥体柔性基础(图),已获得国家发明;专利授权(专利号：ZL.201410654765.8.),;;;;该基础形式具有以下优点：(1)基础采用椎体形式，相比于圆形浅基础，基础侧壁与土体接触面积增大，可调动更多土体抵;抗外部荷载，提高基础承载力。我们通过开展模型试验发现，椎体基础承载力较传统重力式圆形基础;提高约30%;(2)基础为锥体结构，减少基坑挖方量；回填碎石土补偿了基础空腔混凝土用量，使其重量与同;体积实心混凝土基础重量相当，但混凝土用量却减少。前期模型试验及数值模拟研究表明，相同水平;承载力条件下，椎体基础混凝土用量较重力式圆形基础减少约78%。此外，基础采用空心结构避免了大;体积混凝土浇筑造导致裂缝情况的发生；(3)基础的稳定性优于传统基础。基础侧壁及底板外侧铺设橡胶柔性隔离层，使基础与地基的连;接成为柔性连接，允许基础在动力作用下产生微动，释放基础受到的巨大弯矩。卸载后基础仍可以回;到原来位置，减少基础在循环荷载作用下的累积变形。 经济效益与应用前景分析：预计单台空心山区锥体基础建设成本较重力式基础以及岩石锚杆基础;节约200万元人民币：将来空心山区锥体基础实施规模化生产，将节约数十亿元建造成本。下一步与陆;地山区风电设计和建设单位合作，将空心山区风电锥体基础商品化。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：山东科技大学

成果简介：本成果主要围绕金属储氢材料、配合氢化物储氢材料、碳基储氢材料;以及多孔材料储氢、水解制氢、燃料电池、理论模拟和第一性原理计算展;开。市场前景分析：大力发展氢能储存和利用技术市场前景广阔。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：山东科技大学

成果简介：为了实现氢能的产业化和大规模的商业化利用，必须解决氢气的制取、储存、运输和利用四大环节的相关技术。团队长期致力于氢能的储存和利用技术的开发。在氢气存取方面，团队主要针对镁基储氢材料、配合氢化物储氢材料、多孔吸附储氢材料展开研究。掌握了球磨强度、球磨助剂、粉体成型压强等制备工艺条件对材料结构、吸放氢热力学和动力学性能的影响规律，发展了用高能球磨 H2 反应法制备 MgH2 基储氢材料的方法，提出了通过煤基碳材料纳米限域 MgH2 基储氢材料的新途径；基于实验测试和理论计算，系统研究了镁基储氢材料机械活化和退火活化的机理、镁基储氢材料对氢气中杂质气体的耐侵蚀性、不同种类添加剂对镁基储氢材料吸放氢性能的影响机制、氢化镁晶须的生长规律等；开发了低成本的多孔碳材料制备技术，并成功应用于氢气的低温存储；发展了 NaBH4-MgH2复合储氢体系，并采用过渡金属氟化物改善了 NaBH=4-MgH=2 复合储氢体系的储氢性能。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：山东科技大学

成果简介：本成果针对环境污染物，尤其是污水治理的紧迫需求，为了更有效利用太阳光，利用二维过渡金属硫化物的增强可见与近红外光响应，选择合适的负载方法，将二维过渡金属硫化物负载到石英光导纤维上，设计和构建高效太阳光全光谱（紫外，可见与近红外）光催化效果的光导纤维/二;维过渡金属硫化物复合光催化剂。最后依据高通量组合设计、制备，利用常压直流等离子加热合成反应获得系列化的 TiB2-TiC;多孔陶瓷，为污水处理时的光导纤维提供支撑体，以期实现光导纤维太阳光全光谱光催化复;合材料的集成化、装备化、产业化。市场前景分析：国家《水污染防治行动计划》出台后，污泥处理、再生水利用和挥发;性有机物(VOCs)处理等细分领域将进入快速成长期。工业和环境污水综合治理和利用前景广阔。目前应用状态：与青岛华世洁环保科技有限公司有长期合作，在本成果所制备的光催;化剂达到实验室模拟污染物降解要求后，可以去公司进行终端光催化降解污水处理。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：南京工业大学

成果简介：本成果针对水下无人平台能源补充困难问题， 基于水下水流动能惯性俘能原理和半直驱发电技术， 创新提出了一种基于水下水流动能发电的能源补给系统，研制了系统俘能机构和能量管理装置样机， 完成了性能测试与验证。本成果可为水下驻泊的无人潜航器和无人预置平台提供自主、可靠和持续的能源补给， 有效提升水下无人平台作业时长。该成果已应用于无人潜航器装备开发中。1.最大发电功率： 5W；2.输出电压： 48V；3.作业海况： 1-3 级。技术成熟度 5 级，可开展合作开发。成果可拓展应用于水下机器人、无人潜航器和水下无人预置装备的研究生产企业。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：南京工业大学

成果简介：《能源技术革命创新行动计划（2016-2030 年）》，将“氢能与燃料电池技术创新”列入15 项重点任务之一。项目团队围绕氢的制取、储存和应用展开研究，突破高活性高容量金属氢化物储、制氢关键技术，成功开发了高活性高容量镁基金属氢化物储、制氢材料，相关性能达到了国际先进水平。团队主持承担了国际合作项目、国家自然科学基金、国家科技部 863、国家教育部、江苏省教育厅等项目20余项。发表SCI论文100余篇，授权国家发明专利10余件。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：南京工业大学

成果简介：南京工业大学车辆与工程机械研究所近年来一直致力于风电叶片制造设备的设计与开发，成功开发了风电叶片模具和模具翻转设备等产品。所设计的模具结构合理，通过轻量化设计有效节约了制造成本，通过有限元分析，优化了结构的强度与刚度。所设计的模具翻转设备可实现上下模具的自动开合、顶升与夹紧，其结构新颖，采用机电液一体化技术，实现了全自动化作业，作业精度高，可遥控操作，使用方便，通过PLC与变频控制等技术，解决了翻转过程中翻转角度的同步控制和系统的安全保护。技术优势：①机电液一体化程度高，可全自动化作业；②结构新颖，具有创新性；③可遥控操作，使用方便；④采用了结构优化设计和有限元分析方法，结构合理，性能先进；⑤采用冗余设计等技术，具有可靠的安全保护系统。技术指标：①翻转角度同步误差小于 1~2°；②上下模具的合模精度小于±5mm。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：山西大学

成果简介：本成果针对煤矸石煤泥燃烧利用过程中存在的设备磨损严重、燃烧稳定性差，以及煤泥难入炉、污染物难控制、末端灰渣难利用等难题，开发出“分质进料-高效燃烧-污染控制-灰渣利用”系列新技术。授权发明专利12项，制定山西省地方标准2项。 （1）创新性开发出煤矸石分质进料、CFB发电稳定燃烧和污染控制系列新技术，实现了煤矸石煤泥资源化高效利用。开发出分质进料-原位固硫新技术，提出燃烧及污染物联合控制新方法，集成创新CFB发电过程稳定燃烧和污染控制新工艺。成功用于300MW发电机组，实现煤矸石煤泥入炉量由60%提高至92%以上，污染物达到超低排放标准，推广到山西、河北、黑龙江。 2、原创性研制出煤泥洁净型煤制备技术，配套开发出CFB煤泥型煤入炉新工艺和民用型煤-节能炉具新产品。创新开发出CFB炉前制备煤泥固硫型煤及多点固硫新工艺；研制出民用洁净型煤、点火型煤及节能炉具新产品。应用在300MW煤矸石发电机组炉内脱硫工艺，炉内固硫率由85%提高至95%；民用型煤配套先进节能炉具应用在太原、柳林等地，实现污染物达标排放。推广到山西、河北、内蒙等地。 3、首次开发出固硫灰渣超细改性制水泥和界面调控制涂料，开辟了末端灰渣大宗高值利用新途径。开发出灰渣超细-多组分配伍制备系列水泥和商砼掺合料，研制出界面调控-助剂强化制备具有阻燃防水等功能的涂料；开展了固硫灰渣制备高掺高强水泥、Al/Si协同提取制备聚合氯化铝和白炭黑的工程化试验。建成了60万吨/年水泥和5000吨/年涂料生产线，产品达到国标要求。 本成果开发的整体技术应用于山西平朔煤矸石发电有限责任公司2×300 MW循环流化床机组，配套建成了25万吨/年粉煤灰超细粉和60万吨/年超细灰制水泥生产线，在全国CFB比武中获供电煤耗最优奖，实现了煤矸石煤泥的资源化清洁燃烧利用及末端灰渣的大宗消纳；部分技术推广应用到山西、河北、黑龙江共260万千瓦CFB发电机组及中小热电机组，近三年新增销售额27.6亿元，新增利润3.6亿元。开发的煤泥洁净型煤-配套清洁炉具系列技术及产品推广应用到山西、河北、陕西、宁夏等地。近三年累计推广先进节能炉具15000多台，新增销售额1.1亿元，新增利润983万元，有效降低了冬季采暖高峰期的污染排放，实现了煤泥型煤在民用炊暖方面的高效清洁利用。以上煤矸石发电和煤泥型煤及配套先进节能炉具的推广应用，近三年新增销售额28.7亿元，新增利润3.7亿元。 本成果开发的煤矸石煤泥燃烧技术，近三年累计消耗煤矸石煤泥2280万吨，消纳灰渣150万吨，减少堆存占地约500亩，社会环境效益显著。开发的煤泥清洁型煤-配套炉具系列技术在山西、河北等散烧供热及“煤改气”、“煤改电”不到位的地区应用，并在山西省柳林县建成了2个示范镇，1520个示范户，从技术上保障了广大农村和老少边穷地区蓝天工程的有效实施。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：山西大学

成果简介：项目主要研究内容及成效：本项目主要是解决风力电场电量预测困难，通过大数据分析构造模型，对风力发电功率的有效预测，为电力调度提供决策支持，从而更大限度地利用风力发电，降低运行成本，满足国家规范辅助服务管理、发电厂并网运行管理的细则要求。 为此，本项目在对风力发电预测方法进行深入调查研究和对风电场历史监测数据分析研究的基础上，针对风力发电的发电特性，研究RBF神经网络模型，对模型进行优化改进，针对风力发电特征来构建功率预测的模型。通过采集风电场的历史功率、历史气象数据、地形地貌、发电机组运行状态等数据建立电场输出功率的预测模型，对预测模型进行训练及测试，最后采用该预测模型设计并实现符合风力发电特性的功率预测系统。 该系统依据J2EE技术标准，运用Spring、SpringMvc、Mybatis等技术实现，能够用现场的实时监测和气象预报数据对风力发电功率进行分析和预测，具有一定的理论意义和实用价值。