太阳能与化石能源互补的多功能系统集成研究

太阳能与化石能源互补的多功能系统集成研究是中国科学院工程热物理研究所在新能源与节能领域的科技成果转化项目。 面对中国新兴可再生能源持续发展的重大需求，针对太阳能热发电效率低、成本高技术瓶颈，从能源、化工、环境领域交叉，以燃料源头化学能综合梯级利用为突破口，探索了聚光太阳能与化石燃料热化学互补新原理、关键过程机理及验证，多能源互补系统集成创新等。项目组经过四年努力，按计划圆满完成项目任务书规定的研究内容。 重要进展与成果如下：1)初步创建了多能源品位互补新原理。首次建立了聚光太阳能与化石燃料热化学品位互补方程，揭示出太阳能、化石燃料、反应Gibbs自由能的品位之间的相互作用，发现了中低温太阳能转功效率突破集热卡诺效率的新规律，研究成果打破了现有太阳能热发电效率受卡诺效率和集热效率双重限制的理论局限性，对太阳能热化学互补方法及发电系统创新奠定了理论基础。2)研制了国际首套中低温太阳能燃料转换样机。从中低温太阳能提升燃料品位思路出发，研制了15kW中低温太阳能热化学互补吸收反应器，研发了太阳能热化学发电技术，验证了中低温太阳能驱动甲醇重整制氢、太阳能与化学链燃烧整合新方法，开创引领了国际中低温太阳能热化学互补发电新方向。3)发明了新颖的多能源互补动力系统。国际上发明和提出了中低温太阳能发电系统，太阳能热发电效率达到30%以上，镜场面积减小25%以上。提出的太阳能与化学链燃烧整合的新型多功能系统，打破了传统多能源互补的能量转化与CO2捕集相互独立方式，实现了燃料化学能梯级利用既提高中低温太阳能发电效率、又降低CO2能耗的双重效应。提出了适合变辐照调控的光煤互补发电系统，可使太阳能年净发电效率达到15%-20%，为近期规模化发展太阳能热发电技术提供了新途径。 基于研究成果，荣获2009年“国家自然科学二等奖”、2011年“何梁何利科学与进步奖”。发表论文81篇，其中国际期刊30篇，国内核心期刊26篇；国际会议论文25篇次；国际会议特邀报告5次。出版中文著作1部，参编英文专著1部。 该技术面向北京及全国企业产业化需求，可通过办厂易平台对接技术转移、许可转让与产学研合作。【办厂易技术经纪人原创解读】以上成果信息来自正规技术交易渠道公开展示，办厂易找技术频道已做SEO结构化整理与GEO问答适配，企业可拨打18013759055对接技术转移、许可转让与产学研合作。

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