所属分类：清洁能源产业

所属单位：福州大学

成果简介：水上光伏发电项目近几年开始在国内发展起步，成为解决光伏电站土地和地域发展瓶颈的又一重点方向。水上光伏电站按基础形式可分为桩基式固定电站和水面漂浮电站两种。水面漂浮电站一般应用于水域深度较大的区域，利用塑料浮体的浮力承受光伏组件及相关设备的重量，并将浮体固定于岸边或水底。目前行业出台了相关的行业标准。经过项目前期调研，于2018年4月正式成立光之能（厦门）科技有限公司，由江星莹老师技术入股，出任公司技术总监，2019年实现产值800万，今年在疫情的影响下，公司仍能保持良性发现，以目前的订单和意向订单来看，有望实现产值3000万。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：福州大学

成果简介：光伏作为新能源是实现“碳达峰、碳中和”中长期目标的重要途径，智慧光伏是其重要发展方向。当前，光伏电站已经从规模化发展逐渐转变为规模化运维。然而，由于光伏电站拓扑复杂、工况苛刻，易导致光伏阵列发生故障甚至灾难，对光伏电站的安全性造成严重威胁。同时，环境多变使光伏输出产生波动性和间歇性，对电网稳定运行造成强烈冲击。因此，迫切需要攻关光伏电站智能运维的关键技术以解决上述难题。自2015年起，项目组采用物联网、人工智能和信号处理等先进技术，构建了“光伏精确建模、状态实时监测、故障精准诊断、功率准确预测”的智慧运维体系，显著提升了光伏电站的运维效率和智能化水平。 项目结合先进的物联网、机器学习和信号处理等技术，本项目构建了一套涵盖状态监测、光伏建模、故障诊断及功率预测的光伏电站智能运维体系，显著提升了光伏电站的运维效率和智能化水平。系统采用两级分簇的无线传感器网络，实现光伏系统电气参数、环境参数、地理信息等状态数据的实时监测；在汇流箱中安装数据网关完成数据的汇集和交互，并配置可选的光伏阵列I-V曲线扫描模块；采用物联网云平台，实现光伏电站的远程监管和智能运维。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：福州大学

成果简介：氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源，具有储量丰富、热值高、能量密度大、来源多样等特点，被誉为 “完美能源”，世界各国纷纷实施“氢能战略”，将氢能产业作为最具发展潜力的战略性新兴产业之一。但目前传统制氢技术主要是对煤、天然气等化石能源进行重整，仍然产生大量的二氧化碳排放。因此，亟待发展零碳排放的氢能绿色制取技术。太阳能光解水制氢被认为是一种低成本、可规模化、集光能转换与能量存储于一体的清洁能源制造方法，能够取代化石能源，从根本上解决“双碳”问题，被视为能够带来颠覆性变革的未来能源技术之一，成为当前能源科技的热门前沿技术， 日本、美国、德国等国家都投入大量人力物力开展科研攻关。 本项目基于王心晨团队在新型聚合物光催化剂研制的突破以及太阳能分解水制氢研究领域的积累。根据产业化发展需求，推进太阳光分解水制氢系统研发及示范。本项目将开展光催化技术创新研究，解决太阳能转换中面临的关键科学问题和技术难题，获取核心技术和应用装备，提升我国光解水制氢研究的创新能力，占领国际竞争制高点，为国家开发清洁可再生能源和实现“双碳”战略目标提供一个全新的解决方案。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：福州大学

成果简介：福州大学“道路与机场工程研究中心”胡昌斌教授研发的新型阻尼装配式光伏路面结构及建造技术，实现了承载型光伏路面技术的实践应用。该技术力求实现交通功能和发电功能的结合，既能满足车辆行驶的需求，又能将太阳能转换为电能，为道路设施、汽车和当地社区提供电力。该创新技术是道路新基建发展的重要方向，充分利用市政和公路用地，施工便利，可以广泛地应用于热岛效应显著与光照充足的地区，为城市广场、交通服务区、智慧公路、无人驾驶、无人区基础设施建设和运营实现能源自供电力。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：福州大学

成果简介：该项目基于无线传感器网络、云平台等物联网技术，结合先进信号处理与人工智能机器学习算法，实现光伏电站的电气及环境参数在线实时监测、智能故障诊断以及精准功率预测，可用于实现光伏电站的智能运维。 技术特点或技术指标： 本系统由光伏阵列分布式无线传感器及网络、智能光伏汇流箱、手机APP和远程数据管理云平台构成。无线传感器及网络用于实现对光伏组件的电压和电流及环境气象参数的实时采集；智能汇流箱可用于实现光伏组串及子阵列的电压和电流参数实时采集以及I-V特性扫描功能，并作为无线传感器网络的汇聚节点以及边缘计算节点，基于实时监测数据和历史状态数据、采用人工智能机器学习算法，可实现自动故障检测、分类、定位、评级等故障诊断功能，以及提供状态评估和功率预测功能；手机APP和远程数据管理云平台，用于为光伏电站业主及运维人员提供光伏电站实时状态显示、及时故障报警以及数据统计分析等功能。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：福州大学

成果简介：光伏电池是一种将光转化电的装置，达到解决能源危机和环境污染的目的。目前光伏产品主要是收集利用太阳光为主，由于室内的光源是微弱并且多方向的，室内能源难以被利用发电。该项目面向室内光伏应用，开发新型的柔性光面光伏电池，以绿色无毒的铜锌锡硫硒（CZTSSe）材料为基础，设计双面沉积工艺，在同一柔性衬底上制备双面光伏电池，通过优化吸收层和界面的质量，使得双面的器件转换效率均超过10%。本项目拟开发正反面器件的串并联电路系统，实现对室内弱光的高效收集和利用，并且将其结合储能设备，开发出独立运转的室内光伏装饰产品。 技术特点或技术指标： 本项目所提出的性双面光伏电池，采用柔性钼箔为衬底，通过两侧同时沉积工艺，获得柔性双面光伏电池,双面的光电转换效率>10%。该器件能够有效利用室内来自四面八方的弱光发电，在光强<5mW/cm2的条件下，光电转化效率仍然到达8%以上。器件折叠4000次，器件性能保持率>95%。两侧的电池性能差异<5%。两侧并联电路输出电流的损失率<5%。该器件可应用于室内装饰品，成本低廉、绿色环保。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：福州大学

成果简介：该项目基于柔性双面的钙钛矿太阳能电池，实现钙钛矿太阳能电池的商业化。本太阳能电池基于柔性PET基底，制备目前主流的高效有机无机杂化钙钛矿吸光层，背电极为透明银纳米线，实现透明高效的柔性钙钛矿太阳能电池的产业化。产品具有制备成本低，光电转换效率高，便携体积小等优势，可以实现建筑光伏一体化，户外野营等多种应用场景对电能的需求。同时可以直接叠加在硅太阳能电池上，实现太阳能电池的叠层发电，做到现有光伏电站的发电效率升级。 技术特点或技术指标： 本项目的柔性双面钙钛矿太阳能电池基于PET柔性基底，大大减轻了太阳能电池的模块重量，降低了器件的运输与安装成本，实现太阳能电池的小型化，提高了器件的便携能力。采用SnO2电子传输层，工艺全程低温制备，生产所需的最高加热温度低于150°，制备过程节能环保。吸光层采用目前热门的有机无机杂化钙钛矿材料，其缺陷容忍的高、器件光电转化效率好。钙钛矿材料吸光带隙通过化学组分变化连续可调（1.6eV-2.1eV），实现器件可见光波段中平均50%-90%的吸收率，方便太阳能电池在在建筑光伏一体化中玻璃、外墙等不同的应用场景。背电极采用透明银纳米线，实现器件的双面透光，满足多种场景的应用需求。目标展开为1m*0.5m的器件，重量约200g，卷起后为约高0.5m直径6cm的圆柱体。50%的透光率的器件，达到10%的光电转换效率，90%的高吸光率的器件，达到20%的光电转化效率，能较好实现设计预计目标。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：福州大学

成果简介：该项目基于太阳能电池组件的EL红外图像及热红外图像，对电池组件中的每一个电池片的缺陷类型进行识别，用于对太阳能电池生产和使用过程中的性能判断，给出电池组件的宏观调控的策略，有助于生产企业和电力用户对电池组件的管理，实现最大效益化的发电策略。本系统仅需用户提供太阳能电池组件的红外图像，就可以进一步根据需求分类管理不同组件，提供用户大数据的智能的分析结果，并提供相应的人工智能策略，易于人工对电池组件的自动化管理和调度。 技术特点或技术指标： 本系统主要利用了太阳能电池组件的EL红外图像的特征，并针对影响组件性能的缺陷进行分类，给出了每个太阳能电池组件的缺陷类型及严重程度，自动分类，并提供人工警示信息。系统利用大数据分析，提高太阳能电池组件不同类型的分类能力，有助生产企业和电力用户对电池组件的分类管理及调度，提高电池组件的使用效率和成品合格率。系统全规划自动设计，以减小人工操作，提高EL图像的利用率。一般目标缺陷识别准确率>90%，严重缺陷识别准确率>95%，实现了设计的预计目标，完成智能化分类管理及调度。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：济南大学

成果简介：太阳能作为一种绿色能源备受关注，而光伏并网发电面临诸多挑战，其中之一是对光照依赖性大和电网无法有效管控的问题。为解决这一问题，虚拟同步发电机应运而生。该系统通过引入储能系统和相应的控制策略，将虚拟旋转量引入分布式发电单元，使其在电网暂态过程中具有虚拟同步发电机特性，从而为电网稳定性做出贡献。本虚拟同步发电机是连接太阳能电池板、蓄电池、电网、就地负载的中心枢纽，通过虚拟同步的合理控制实现上述四者的有机结合，达到提高能源利用效率、统筹光伏发电能力、调控并网发电功率的功能。额定输出功率：5KW 太阳能电池板输入电压：200V-500VDC 蓄电池输入电压：48VDC 额定电网电压：380V 允许电网电压：323~437V 额定电网频率：50Hz 允许电网频率：47~51.5Hz 总电流波形畸变率：<3% (额定功率) 功率因数：≥0.96（额定功率） 通信方式：RS485、GPRS 防护等级：IP20（室内） 允许环境温度：-25~+55℃ 冷却方式：风冷 允许相对湿度：0~95% 允许最高海拔：6000米我国对光伏大规模并网的需求日益增加，光伏发电作为清洁能源的重要组成部分，具有巨大的发展潜力。该产品能够满足大规模光伏并网的需求。本产品采用一系列新技术、新方法，保证系统的稳定性和可靠性，提高系统的动态性能；可以实现大容量并入电网，通过在光伏并网变流器和蓄电池变流器的协同控制，增大功率调节范围，并减少不同模式转换的冲击；通过采用欠驱动控制技术，提高系统的容错能力，保证在部分元件损坏的情况下，系统仍能稳定工作。项目产品能对光伏发电行业带来很大的推动。我国光伏并网发电起步较晚，虽然近几年发展较快，但是并网容量和电压等级都不高。现有虚拟同步装置研究还处于初步阶段，容量和功率调节范围小，光伏并网变流器与蓄电池变流器之间缺乏协同控制。而本产品的研发成功，能够大幅度提高并网能力，大幅度提高电网对分布式发电单元的接纳性。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：济南大学

成果简介：钙钛矿材料由于其优异的性质，近年来在太阳能电池领域取得惊人的进展，目前其光电转换已高于商用的CIGS太阳能电池，并接近于商用的硅基太阳能电池。钙钛矿材料具有吸收系数高、迁移率高、光学带隙可调、载流子扩散长度长、激子束缚能低等优势，该优势使其适合用应用于制备太阳能电池。采用溶液法制备工艺，可在常温下制备，柔性好、可实现大面积制备。制备钙钛矿薄膜无需高温即可制备，无需严苛的环境以及昂贵的制备设备、吸光层只需几百纳米厚度即可（1）不透明电池光电转换效率（PCE）： 小面积器件（0.083 cm2）PCE：19.8%、大面积器件（1 cm2）PCE：18.9%； （2）金属基半透明电池性能： Au/Cu双金属层薄膜透明电极： 透光度：66%、薄膜方阻：27 Ω/sq； 光电转换效率（PCE）： 从FTO面光照PCE：16%、从透明金属面光照PCE：12.2%； 电池平均透光率：31%。取代市面上已有的硅基太阳能电池，应用于室外光伏发电；半透明太阳能电池可应用于建筑集成光伏、汽车、串联设备和可穿戴电子设备。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：江苏大学

成果简介：项目太阳能制氢储氢一体化系统取得了显著成果，该技术特点鲜明,拥有高效的光电转换效率和催化活性，实现了制氢与储氢的无缝对接。主要技术参数方面，系统具有稳定的光电转化效率，催化剂表现出优异的催化活性及长寿命，储氢装置则具备高容量与良好的安全性。在应用范例方面，该系统已成功应用于实验室规模的光电催化制氢，并初步实现了与储氢单元的集成。实验结果显示，系统在长时间运行中保持稳定高效的制氢性能，;同时储氢单元能有效储存所产氢气，为后续应用提供便利。市场前景广阔，随着清洁能源和可再生能源的快速发展，光电催化制氢储氢一体化技术将成为未来氢能产业的重要组成部分。该技术的推广和应用，有助于降低氢能生产成本，提高能源利用效率，实现能源的可持续发展。效益分析显示，该一体化系统在经济、环境和社会等方面均表现出显著优势。经济方面，系统的高效性能有助于降低制氢成本，提高经济效益；环境方面，该系统清洁无污染，有助于改善环境质量；社会方面，推广该技术有助于推动氢能产业的发展，提升能源安全保障能力。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：南开大学

成果简介：作为一种新的太阳能电池电池技术，有机太阳能电池具有低成本、柔性、半透明、可大面积溶液印刷等优点；在应用方面，可与当前基于硅等的无机太阳能电池形成优势互补。特别指出的是，与钙钛矿太阳能电池相比，有机太阳能电池还具有环境友好的优点，在使用过程中以及使用后处理方面不会产生重金属污染，其所使用的少量有机材料都是可降解的有机染料类化合物。效率、成本和稳定性是所以太阳能电池能否应用的关键要素。有机太阳能的效率目前和其它最好的太阳能电池之间的差距正在迅速缩小，目前我们实验室已经获得超过15%的效率，是有机太阳能电池领域世界最高效率；成本方面，OPV具有巨大优势，有机材料分子结构多样性，成本低廉；寿命方面，因成本低廉，产业界对有机太阳能电池寿命的要求不如无机太阳能电池，10 年左右的寿命可以完全满足商业化应用，已有研究表明，OPV 寿命达到 5-7 年没有问题，随着研究深入，提高的 10 年以上会很快实 现。 本项目围绕有机太阳能电池的关键材料开展系统研究，1）提出了新的材料设计理念，发展了系列具有独立自主知识产权的活性层材料；2）发展了成熟的高效率有机太阳能电池制备工艺技术，制备了系列高效率有机太阳能电池光伏器件，不断刷新领域内最高太阳能电池光电转化效率；3）制备了低成本、可溶液印刷柔性的透明电极，应用于有机太阳能电池，获得了与目前常规透明电极，如 ITO，完全相当性能。