所属分类：清洁能源产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：研发提升能源利用效率、减少碳排放的系统，实现工业园区源网荷储协同能量调度优化。针对工业生产制造园区能源消耗和减排压力大等问题，研发了可提升能源利用效率、减少碳排放、提高绿色能源供给的工业园区综合能源管理系统。该技术在构建工业园区风、光、储、工业负荷物理模型和电动汽车充放电模型基础上，构建工业负荷和电动汽车聚合模型以及综合能源管理系统模型，提出工业园区电动汽车优化调度策略、工业负荷节能降耗策略、源网荷储协同能量调度优化策略，实现了工业园区源网荷储协同能量调度优化和一体化管理，降低了能源消耗，减少了碳排放，促进了风、光等绿色能源的就地消纳。工业园区用能成本降低3%以上；工业负荷、电动汽车可调节需求响应能力动态预测误差不大于10%；工业园区清洁能源就近消纳比90%以上，工业园区负荷曲线峰谷差减小5%以上；覆盖风、光、储、热、冷等多种能源形式；覆盖高载能工业负荷、电动汽车、空调等可调节柔性负荷等4个种类以上。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：提出海量灵活性资源聚合调控技术体系，实现电力系统安全、经济、低碳运行。面向高寒地区电力系统安全、经济、低碳、灵活运行这一重大需求，提出了海量灵活性资源聚合调控技术体系，基于独创的高维决策空间聚合降维技术，解决了海量资源调控面临的 “维数灾”难题，可实现万维规模的灵活性资源秒级在线优化调控。提出了寒地电网能源-环境协同调度方法，可实现电网调度与大气环境治理的动态协同。发明了适应寒地环境电气设备容量动态评估技术，可有效降低线路过载风险。研发出寒地电网能源-环境协同调控系统，在强不确定环境下将有效保障寒地电力系统安全、经济、低碳运行。提出了计及能源-环境耦合效应的高寒地区灵活性资源调峰能力量化评估方法及灵活性资源规划技术，有效提升了寒地电网的调峰能力，构建了计及能源-环境-市场协同效益的灵活性资源全链路市场化激励机制，加速促进虚拟电厂新业态兴起。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：创新的无阀自激脉动燃烧器，取消机械阀，扩大燃烧参数调整范围，适用于工业锅炉系统。Helmhotlz型脉动燃烧器是目前国内外应用最广泛的脉动燃烧器，但传统的Helmhotlz型脉动燃烧器多数采用机械阀，存在负荷调节范围窄、使用寿命短、运行稳定性差等缺点，使脉动燃烧器大型化受到限制。为了克服带机械阀式传统Helmhotlz型脉动燃烧器的不足、实现其大型化，项目提出了取消机械阀，采用连续供气的方式，在实现强化燃烧脉动过程的同时还能维持稳定的燃烧，扩大燃烧参数调整范围的设计思想。Helmholtz型无阀自激脉动燃烧器的基本结由混合室、燃气/空气喷口、燃气/空气进气管、点火器、燃烧室、尾管、烟气去耦室、排气管组成。该项目已获得2项国家发明专利，发表论文10余篇。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：提出高温旋风分级热解气化工艺，降低生物质气化气中的焦油含量，为生物质能源的高效利用提供可能。降低焦油含量是生物质热解气化技术广泛应用需要解决的重点和难点问题，国内外研究机构及研究人员从不同解决问题的角度出发，寻求降低生物质气化气中焦油含量的途径。提高炉内温度，在热解过程中使产生的焦油彻底裂解是现在寻求解决问题的一个方向。本项目根据生物质的物理、化学性质及生物质气化过程的特点，采用热解区与气化区分离的设计理念，并借鉴旋风炉高温燃烧的原理，提出可实现生物质高温热解气化的高温旋风分级热解气化工艺方案，利用高温热解气化后产生的高温生物质气余热，加热加压空气，与燃料气在高速气体燃料燃烧器中进行燃烧，同时携带生物质物料，与高温烟气混合、加热、发生热解，将部分固定碳气化；利用产气余热将给水加热成水蒸汽，气化剩余固定碳，解决生物质气化气焦油含量高的问题。该项目已获得6项国家发明专利，发表论文20余篇。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：开发与层燃锅炉燃烧过程协同的层状燃烧技术，实现氮氧化物源头控制，支持国家环保标准制定。提出一种独立分区层燃烟气循环燃烧系统并提供其使用方法，开发了与层燃锅炉燃烧过程协同、全工况条件下气体组分、浓度、温度、湿度等多场高度均匀且负荷变化适应好的层状燃烧技术，实现了氮氧化物“近零成本”源头控制，在近零运行费用下，低氮燃烧可实现40%减排效果；经宽负荷SCR后NOx排放浓度可达到15-30mg/m³。单吨燃料直接成本低于9.0元，负荷适应性30-100%。以煤、生物质、垃圾、废弃物为燃料的工业能源转换装备。应用本项目技术可以实现燃用上述物质达到低于直燃天然气的污染物净化水平。热源节电30%，运行费用降低15-20%

所属分类：清洁能源产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：一种材料制备、化学反应和能源转化技术，可将有机废弃物转化为可燃气体，具有加热速度快、效率高等优点。针对垃圾焚烧投资大，占用资金周期长，垃圾焚烧对垃圾热值有要求，限制应用范围，垃圾焚烧过程中产生二噁英及重金属，二次污染严重，需重金投资处理等众多问题，本团队研发了一种超绝热气化技术。该技术是一种重要的材料制备、化学反应和能源转化技术，具有加热速度快、效率高、节能环保等优点，可以实现有机废弃物的热解和气化，从而将其转化为可燃气体，为能源的可持续利用提供新的途径。可处理灰分高达65%、湿度70%的可燃废弃物，处理后有机组分可全部转化，系统效能可达90%以上，直接排放污染物指标接近欧洲标准。中试级别倾斜反应器内径40cm，外径1.5m，长度3m，外壁面温度<50℃，工业级别反应器内径1.5m，外径2.5m，长度5m。中试级及工业级处理量分别为100 kg/h和2000 kg/h。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：队研发了输配电线路走廊智能化监测系统，突破了无人机巡检大视角下小目标检测难题，通过模块化的分割方法，实现了输配电线路走廊12类典型缺陷和典型地质灾害的智能感知、快速预警，为我国的智能电网建设提供了科技支撑。 该技术可广泛应用于无人机输配电线路巡检领域。相关研究成果已成功应用于云南玉溪、红河、迪庆、怒江等地的输配电线路巡检作业，并向云南全省推广。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：团队从能源-环境耦合视角出发，面向高寒地区电网源、网、荷多个环节的技术挑战，在模型构建、调度控制、资源评估和激励机制多个层面开展技术攻关，攻克高寒地区电力系统低碳灵活运行若干关键问题，为破解高寒地区新能源消纳和可持续发展问题提供了有效支撑。项目成果近3年累计创造直接经济效益11.07亿元，节支总额0.85亿元，间接经济效益20.49亿元。以中国科学院周孝信院士为主任委员的鉴定委员会一致认为：“项目取得了多项具有自主知识产权的系列原创技术成果，有效提升了寒地电网运行灵活性，经济、社会、生态效益显著，项目整体达到国际领先水平”。 项目研发的“高寒地区电力系统低碳灵活调控系统”可应用于省区电网调度系统。“虚拟电厂运营管理软件平台”可在虚拟电厂、综合能源服务商、负荷聚合商等区域性能量管理系统中部署和运行，将显著提高寒地电网灵活运行边界。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：燃料电池系统是燃料电池电动汽车的核心部分，其工作离不开空气压缩系统供应压缩空气，由超高速空气压缩系统为主体构建的空气循环系统耗能达到燃料电池输出功率的20~30%（占总附加能耗的95%左 右），是除驱动电机之外燃料电池最大的能量消耗部件。其综合性能直接影响着燃料电池系统的效率、动态性能、噪声等关键性能指标，因此燃料电池专用空气压缩系统的研发至关重要。项目团队以先进的叶轮设计技术为基础，研发燃料电池专用的空气压缩系统产品，为燃料电池汽车的发展贡献力量。 燃料电池超高速空气压缩系统最重要的应用是氢燃料汽车。一些化工厂需要使用氢气进行反应制造化学品等，氢燃料电池超高速压缩系统也负责将氢气进行压缩，以满足生产需求。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：旋流燃烧器是锅炉的核心关键设备，为了解决电站锅炉旋流燃烧器在运行中存在的NOx生成量高、容易引起结渣和高温腐蚀问题，本项目发明了中心给粉燃烧组织方式，设计了无中心扩锥的直流一次风结构、二次风扩口梯级布置结构，提出了中心回流区形成的新方法，研制了中心给粉旋流煤粉燃烧装备。该项技术获得国家技术发明二等奖。 现已对国外制造或引进国外技术制造的32台600MW、500MW及300MW等级机组锅炉进行了改造，其中21台为600MW机组锅炉(12台为超临界)。总装机容量为16200MW，产生了实际应用效益。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：针对现有制氢技术电耗高、阳极析氧产物附加值低的问题，提出了低电耗电解水制氢电极及工艺系统，以一体式碳基电极及Fe基循环改进了传统PEM制氢工艺，其电耗相比商业碱水（4.5-5.5kWh/Nm3）及PEM（4-5kWh/Nm3）电解槽可降低20-30%。 该技术成果可应用于绿氢的低成本生产。kW级装置可用于农业、小规模用氢；MW级可用于风光电-制氢/加氢一体站；GW级可用于大型氢储能场景。该技术有望成为碱水、PEM、SOEC之外的一种新型低电耗制氢技术路线。

所属分类：清洁能源产业

所属单位：哈尔滨工业大学

成果简介：本技术利用低成本高储量煤炭为原料，开发硬碳材料制备工艺，并用于钠离子电池。基于前期实验室小试证明煤基硬碳克容量可达380mAh/g，超过目前商用生物质基硬碳。钠离子电池能量密度可达250Wh/kg且具有优异的低温性能。本技术以煤为原料制备的硬碳成本核算小于1万元每吨。按照钠离子电池未来发展潜力，煤基硬碳及钠离子电池市场规模超过百亿。 该技术成果可应用于寒地光储充系统储能、配合火电调频调峰与新能源耦合过程储能。