所属分类：清洁能源产业

所属单位：山西大学

成果简介：本系统适用于各种类型的风力发电机组，可实现设备的传动链、发电机、偏航电机、塔筒等部位的运行监测及数据采集，提供设备的实时报警和视频音频监控，对设备的潜在故障进行诊断及预警，避免重大安全事故的发生；同时系统可兼容箱变、主变等设备的监测数据以及机组运行状态、生产信息、维护维修等运维数据，为大型风电场智能化运行维护系统及大数据分析提供数据支撑。同时本项目开发的风电场能量管理技术，已经成功应用于青海绿电公司风电场。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：济南大学

成果简介：我国有丰富的太阳能资源，推广利用的前景十分广阔。同时，据粗略估计，我国建筑能耗占我国总能耗的27％，有着巨大的节能空间。专家表示，让建筑和太阳能融合起来的太阳能建筑一体化将成为今后发展的重要方向。该产品借助国网技术学院的风光储实验室建设储备了足够的技术资源，已形成产品系列。在新能源一体化方面有成熟的系统集成经验；能够提供并网、离网、并离网等多种运行模式；在微型逆变器、无线通信设备、智能能量管理系统方面有自主产品；与济南建安集团、英利集团、联能科技组成了产业联盟，能够全面应对系统的生产、安装；能够提供丰富的编程和数据接口，在保证设备安全的前提下，方便开展各种控制算法的实验。本项目所开发的WPES-200集风力发电、光伏发电、储能于一体的科研与实训平台，已成功应用于国网技术学院；所开发的低电压穿越控制和保护系统，已成功应用于张北国家风电实验基地，系统能控制产生18阶电压跌落，为世界首创。发达国家的应用经验表明，在城市发展光伏并网发电的效果是很好的，特别是光伏与建筑相结合，可降低系统成本，同时也不占用土地，减少二氧化碳排放量，说明在城市发展光伏建筑很有价值。我国的光伏发电发展水平总体还处于示范起步阶段，目前国家和地方政府也在开展城市太阳能并网发电示范和逐步推广利用的一些项目。鉴于国家的大力支持，相信今后光伏建筑一体化系统将得到更大力度的推广。因此本产品的应用前景非常广阔。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：福州大学

成果简介：随着传统化石燃料的使用对全球气候变化的影响不断加深，可再生清洁能源的开发和利用引起了世界各国的高度重视。目前技术较为成熟且装机规模较大的可再生清洁能源主要包括风能、太阳能以及波浪能等。海上风能具有平均风速高，湍流度低等优势，其开发和利用广受关注。海上浮式风机是将海上风能转化为电能的主要装置，借助模型实验对其动力学理论等进行研究，并在原型风机投入使用前验证相关性能是至关重要的。然而，目前工程上缺乏一种低成本、短周期的技术手段验证其结构合理性及气动性能表现。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：福州大学

成果简介：大规模电解水制氢需使用大量淡水，而我国是全球人均水资源最贫乏的国家之一，同时我国淡水资源地区分布不均。相比于稀缺的淡水资源，海水资源极为丰富，若直接以海水为原料进行电解制氢，再结合丰富的沿海风能和光伏发电，将带来巨大的经济和环境效益。然而，海水成分复杂，其中的氯离子和金属离子容易参与低温电解反应，降低了制氢效率；此外，低温电解槽的催化剂也容易受到海水的腐蚀，降低了使用寿命。因此，目前难以实现真正意义上的“直接”低温电解海水，海水的过滤和纯化是不可或缺的环节，但其将大幅提高系统的成本。高温SOEC电解技术有望实现真正的直接海水电解，其以水蒸气为原料，海水在气化过程中可实现水蒸气与盐分等杂质的有效分离，从而避免杂质对电极的腐蚀作用，从而有望获得长时间的稳定运行，已在国内外相关报道中得到证实。 本项目基于团队在SOEC基础研究和技术产业化的长期积累，已成功搭建200 kW高温电解水示范装置，同时掌握海水直接电解专利，将进一步推进高温海水直接电解的百千万级SOEC系统示范工作。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：东华大学

成果简介：开发廉价绿色产氢技术对于实现碳中和以及氢燃料电池规模化应用有着重要意义。质子交换膜（PEM）电解水是当前主流制氢技术之一，但是其阳极依赖昂贵的铱金属催化剂限制了其大规模应用。钌的价格仅为铱的 1/4，地壳丰度是铱的 2.5 倍，钌是铱的理想替代品，但是钌的致命弱点是不耐腐蚀。本课题组近期开发了纳米纤维负载的钌基电催化剂，通过利用纤维载体与钌的动态置换反应克服了钌的腐蚀问题，活性与稳定性均大幅度超越商业化铱催化剂，且制备简单能够短期实现放大生产（专利申请号：2021102623365），提升电解水制氢效率的同时大幅降低催化剂成本。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：中南大学

成果简介：

所属分类：清洁能源产业

所属单位：西北大学

成果简介：中低温热解是低阶煤分级清洁高效转化的潜在方式。其中，煤焦（部分地区称为兰炭）是煤中低温热解后的固体产品（约占原料煤质量的60%），当前面临着产能过剩的困境，亟需高值化转化。甲烷裂解制氢是一种不产生温室效应也没有污染排放的清洁制氢工艺。为实现煤焦与甲烷的协同转化，本研究通过构建煤焦活化（转化为多孔炭）与催化甲烷裂解（联产氢气和炭纤维）的协同转化作用机制，实现了联产氢气和功能炭材料（包括多孔炭和炭纤维）的有益效果。通过对协同转化工艺过程的“拆解”和催化剂结构/组分的组装，构筑了协同催化效应；通过移植与构建“氧转移”催化作用体系，设计制备出了组分与结构可控的新型煤焦基催化剂；从而实现了煤焦与甲烷协同转化的过程强化与产品定向调控。本研究工作的开展对煤焦的高值化利用和催化甲烷裂解制氢技术都具有重要意义，还可为新型催化剂的设计制备提供理论指导。相关成果在国内外学术期刊上发表SCI论文10篇、E-SCI论文1篇、中文核心期刊论文1篇，申请发明专利2件、授权发明专利4件，参加境内外学术会议交流7次，指导与培养10名研究生顺利毕业。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：西北大学

成果简介：我国天然气对外依存度已达42%以上，亟需扩大天然气资源开发规模。鄂尔多斯盆地上古生界地层钻井过程中钻井液漏失严重、井壁稳定、储层保护和钻井液重复利用率低等问题突出。本成果由西北大学等3 家单位联合攻关，历经10余年，在上古生界致密砂岩气藏水平井钻完井液完井液技术及配套关键处理剂产品方面取得重大突破。具体创新包括：（1）研发出无土相强抑制可循环利用水基钻井液，有效提升易塌漏地层的钻井液抑制水化分散和承压能力，解决井壁稳定和钻井液重复利用率低的技术难题；（2）研发出CQ-Clean有机盐解水锁完井液体系，实现完井后储层有效解堵，单井产量较预期平均提高20%以上；（3）研发形成CQ-NWP无土相防水锁低伤害钻井液技术，钻井液表面张力低至16.48mN/m，动态平均伤害率24.13%，有效解决上古生界致密砂岩储层钻井液伤害技术难题，可实现裸眼完井并直接气举投产；（4）研发出解除致密砂岩气层钻井液伤害的洗井液体系，岩心渗透率恢复值提高率达到76.24％以上，可降低钻井液对上古生界致密砂岩储层造成的伤害。该成果已在上古生界致密砂岩储层典型区域的长庆油田采气厂、苏里格气田等实现了规模化应用。技术成果在核心期刊发表论文20余篇，获授权发明专利12件。在此过程中培养了20余名硕士研究生及50多名企业技术人员。该成果的研发和应用推动了石油天然气钻井行业科技创新的发展，对我国能源安全提供了关键技术支撑。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：西北大学

成果简介：兰炭是通过煤热解得到的一种半焦（简称为煤焦），已成为我国陕北、内蒙等地区的一项重要产业，目前面临着产能过剩、亟需高值化转化与利用的挑战。氢气是目前为数不多的既不产生温室效应、也不产生污染物的清洁能源。为实现煤焦的高值化利用、制取清洁的氢能源，本项目面向煤炭的清洁高效利用这一国家重大需求，以兰炭（煤热解半焦的一种）为原料，通过构建甲烷水蒸气重整与煤焦催化气化两个工艺的协同作用机制，强化了煤焦的气化反应性、实现了氢气收率的定向提高。本研究通过对工艺过程的拆解、煤焦基催化剂成分与结构的组装两种手段，系统考察了煤焦基催化剂的成分与结构对其催化活性和产氢性能的影响规律。通过研究煤焦基催化剂在水蒸气气化与催化甲烷裂解两种工艺过程中的宏观反应性能及微观结构特征，解明了制氢的机理。本研究不仅对煤焦的转化利用、甲烷转化制氢工艺具有重要的科学意义，还可为新型催化剂的设计制备提供理论指导。项目成果获授权发明专利3件，参加学术会议交流并作会议报告3次。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：西北大学

成果简介：煤焦（局部地区称为兰炭）是煤炭中低温热解后产生的主要固态产物，它已成为我国陕北、内蒙等地区的一项重要产业，目前面临着产能过剩、亟需高值化转化与利用的挑战。氢气是目前为数不多的清洁、高效能源，而甲烷转化制氢是一种重要的制氢路径。为实现煤焦的高值化利用、制取清洁的氢能源，本项目研究中设计制备了煤焦改性产品（包括煤焦负载Ni、K2CO3等单组分或复合组分的催化剂），考察了它们在水蒸气气化反应、甲烷裂解反应、甲烷水蒸气重整反应中催化制氢反应性能；通过设计与构建煤焦改性产品各成分或活性中心之间的协同作用机制，强化了其作为催化剂时的反应活性，实现了氢气收率的定向提高并联产多孔炭（或活性炭）的目的；通过系统研究煤焦及其改性产品的成分与结构对其催化活性、产氢性能、多孔炭产品结构的影响规律，建立了定量的构效关系，解明了制氢联产多孔炭的机理。本项目的实施不仅对煤焦的转化利用、甲烷转化制氢联产多孔炭工艺具有重要的科学意义，还可为新型催化剂的设计制备提供理论指导。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：江苏大学

成果简介：大型水利枢纽是国家水网构建的重要组成部分，;其中的高性能、低扬程泵是核心动力部件，保证大流量水源的高效、稳定输送。课题组在轴流泵、贯流泵、混流泵方向深耕20余年，形成系列高性能低扬程泵水力模型及稳定运行控制技术。研制了系列轴流泵、贯流泵、混流泵高性能水力模型，解决了大型泵站效率低的技;术难题，效率比传统方法提高了3%～5%，部分水力模型效率可达85%。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：江苏大学

成果简介：圆柱式线性感应电磁泵（ALIP）是第四代液态钠冷却快中子反应堆（钠冷快堆）主冷却回路驱动泵（核主泵）理想的选用泵型。;为了可以冷却商业型核反应堆，ALIP核主泵的工作流量需要达到;500m3/min，而目前设计和测试的该型核主泵最高能实现160m3/min;的流量。本项目解决了大流量工况下ALIP内的流动不稳定现象，大;流量ALIP也可作为未来核聚变反应堆冷却系统的主泵。应用于上海核工程设计研究院研发的我国首个深空探月工程核;电堆高温锂输送电磁泵，完全拥有我国自主知识产权，实现了我国深空核电堆电磁循环泵的核心技术自主可控。