随着发电公司及各火电厂对安全生产、高效管理、经济运行要求的不断提高，需要了解并及时处理的燃料调运信息急剧增加，对数据分析和决策支持的要求也越来越高，为使企业创造更大的效益，采用信息化手段实现发电燃料调运优化管理，是发电企业提高效益的必经之路。 发电企业燃料调运应以公司发电设备的运行、检修、备用状态为依据，以确保安全生产为前提，按照“成本最优，供应有序”的原则，实现燃料月度需求计划的科学编制和审批工作，及时掌握燃料的供、耗、存、卸、运输等动态情况。 本系统构建面向发电（集团）公司的燃料调运优化平台，将最新市场交易信息、供应商货源信息、燃料需求计划、燃料调运进程、资源跟踪预警、评价考核、气象动态以及电厂需求紧密连接起来,科学、准确 、经济、高效地管理燃料调运的各个环节，将燃料公司各部门的业务工作有机地统一起来，充分发挥发电公司统一采购的管理优势和信息系统的数据共享优势，全面提升燃料管理水平。 主要经济指标分析:实现了火电厂燃料市场交易信息、供应商信息、物流信息、GIS信息、GPS信息、气象台风信息、燃料信息的自动采集。建立了燃料调运信息的协调机制，保障了各级调运过程信息的协同化工作和高效化管理。通过燃料调运优化，可以使电厂节约燃料成本3—10%，经济效益可观。 建设条件：发电公司投入系统建设所需的软、硬件环境即可，其中硬件环境约40万元，系统软件约50万元；应用系统软件开发约100～500万元，根据功能需求及分期建设情况而定。 应用领域及市场需求分析：系统功能包括市场信息、供应商管理、调运优化管理、调运过程跟踪、统计评价、短信管理、工作管理、系统管理、手机应用模块等应用模块，以及内网接口模块和外网接口模块等。系统可以按照“统一规划、分布实施”的原则，根据需要分期建设。 发电企业燃料调运优化管理系统充分运用信息化管理手段，帮助发电企业实现燃料调运过程优化及其各环节的科学控制，促进发电公司燃料采购的科学调运和经济调运水平迈上新台阶，适用于发电集团公司及其下属二级单位、火电厂等。截至2013年末，全国发电装机总量达12.47亿千瓦，其中火电8.6亿千瓦，占总装机的69%。目前发电企业的燃料调运优化管理尚处于起步阶段，拥有巨大的市场空间。

2021 年 1 月 27 日，由西南交大与中车大同联合研制的我国首台氢燃料电池混合动力机车，在中车大同电力机车有限公司成功下线，标志着我国氢能轨道交通技术取得关键突破。该车采用西南交通大学陈维荣教授团队研发的轨道交通大功率燃料电池发电系统，突破了燃料电池混合动力系统集成、系统优化控制以及能量管理等核心技术，电堆采用国际领先、可低温启动的日本丰田金属电堆，这也是燃料电池金属电堆在轨道交通领域的首次应用。该车设计时速每小时 80 公里，满载氢气可单机连续运行 24.5 小时，平直道最大牵引载重超过 5000 吨，在不用改变任何铁路基础线路条件下，可在各类机务段、车辆段、编组站以及大型工厂、矿山、港口等场所执行运转、调车、救援等多用途任务。 陈维荣教授团队自 2008 年起，在我国率先开展氢燃料电池在轨道交通中的应用研究，开拓了氢能轨道交通研究方向。历时十余年的技术攻关，团队突破了大功率燃料电池优化控制、混合动力系统能量管理、故障诊断与寿命预测等关键技术，于 2013 年成功研制我国首辆燃料电池电动机车，并于 2016 年与中车唐山公司联合研制成功世界首列燃料电池混合动力有轨电车，引领了我国氢能轨道交通技术发展。 

本项目以有机废水为燃料，综合环境工程、电化学、生物工程等交叉学科知识，在详细、深入开展单体微生物燃料电池产电性能基础上，通过选择不同的阴阳极材料，控制阳极室的不同工艺参数以及采用生物学手段提高微生物燃料电池的产电性能，实现了微生物燃料电池堆的优化组合。目前该技术已达到小批量样机生产的实用要求。该技术可用于一切需要进行有机废水处理的领域，主要包括产生高浓度废水的工业（例如处理畜牧场或者食品加工厂的废水等），在远离人群的驻地、工作站、舰船及极端条件下的封闭和半封闭系统中也具有很好的应用前景。

1 成果简介作为一种清洁、高效的能量转换装置， 质子交换膜燃料电池的理论比能量高达32940Wh/kg（ 在地面上使用时可不计空气的质量），是各种电化学电池体系中的理论比能量“ 绝对冠军”， 而且功率密度高、电流密度大， 是最先进的能量转换技术之一。现在世界各国正在加速其在民用领域的产品开发。 利用质子交换膜燃料电池国产关键原材料，创新膜电极制备方法（“热定型” CCM 制备法）和优化制备工艺，开发出了高性能、大面积的国产材料膜电极批量制备技术。并在模块化燃料电池设计和计算机模拟仿真的基础上，研制出了空冷、自增湿式质子交换膜燃料电池发电机。该成果获得全国第十九届发明展览会发明金奖。空冷、自增湿式质子交换膜燃料电池发电机，主要由燃料电池、供气轴流风扇、阳极间歇式排气电磁阀、 DC/DC 稳压器和控制电路板等组成，燃料电池采用阴极与大气贯通的开 放设计和高效的自增湿专利技术，能实现宽功率范围的自增湿发电。在电化学发电过程中，无需进行复杂的热管理和对反应气体进行预加湿，大大地减化了系统结构，提高了系统比功率（ 265W/kg、 211W/L），并降低了成本，是一种实用性很强的新能源发电机。该发电机采用普氢燃料，发电效率可达到 50%以上，功率密度可达到 300mW/cm2 以上，无污染。在分布式电站、交通动力和便携式电源方面具有广泛的应用前景。 燃料电池发电机技术指标： 上图： 1.3 千瓦 空冷、自增湿式燃料电池发电机 (43 cells)2 应用说明经过近十年来的电动汽车、 分布式电站、电源等领域的广泛示范应用（ 燃料电池已经在航天、军事上得到应用，燃料电池备用电源和燃料电池家用电站正在开始商业化）， 质子交换膜燃料电池技术的成熟度已经逐渐被用户所接受。目前，其商业化主要问题是成本较高（采用进口材料成本昂贵）， 而本项目采用“ 863” 计划“ 全国产材料燃料电池发电机” 成果，利用国产原材料制备燃料电池电堆，燃料电池材料供应不仅有安全保障，而且还有低成本优势，可望克服燃料电池高成本的商业化障碍。3 应用说明本项目属新能源发电机领域。在分布式电站、交通动力和便携式电源方面具有广泛的应用前景。4 效益分析目前，质子交换膜燃料电池的先进制造水平为：电极催化剂载量为 0.5 毫克/平方厘米（电极）左右，电极性能可以在常压空气条件下达到 0.62V、 1A/cm2 (0.62W/ cm2)。如在批量生产的情况下， 1 千瓦的质子交换膜燃料电池电堆仅需要使用约 2 克的 Pt 催化剂、 0.2 平方米的质子交换膜、 0.4 平方米的碳纸扩散层和约 0.24 平方米模压双极板。考虑国产燃料电池材料的批量生产，估计能实现的经济指标： 1500 元/平方米（质子交换膜）、催化剂 400 元/克（ Pt）、 300 元/平方米（碳纸）、 600 元/平方米（模压石墨板）。 1 千瓦全国产材料燃料电池堆的关键材料成本可控制在 1500 元以下，这与目前进口材料燃料电池 26000 元/千瓦的成本相比， 国产材料燃料电池堆具有十分诱人的前景，这一批量生产的经济指标已经远远低于电站成本要求 8000 元/千瓦，距离交通动力 500 元/千瓦的产业化目标也为时不远。

        技术成熟度：技术突破         目前的潮流能发电机组以直驱液压变桨及带变速箱的液压变桨为主，其发电机和变速箱均采取机械动密封方式进行密封防水处理，海洋环境下，机械动密封的可靠性和运行效率往往冲突，密封层级多运行阻力大，效率低，密封层级少，密封可靠性差，机组的运行可靠性大大降低。光伏、波浪、海流一体化集成发电，波浪能与海流能水轮机对转并通过磁力耦合驱动发电机增速，具有多能互补、高效获能、转换效率高、结构简单、运行可靠等特点，为规模化海洋能开发提供创新型设计。         意向开展成果转化的前提条件：中试放大及产业化工艺开发资金支持

2020 年 7 月 10 日，国际著名期刊《Science》刊发论文《电场诱导异质界面金属态构建超质子传输》（Proton transport enabled by a field-induced metallic state in a semiconductor heterostructure）。东南大学太阳能技术研究中心/储能联合研究中心首席科学家朱斌教授为该论文共同一作和主通讯作者，此项研究成果标志着东南大学在燃料电池领域相关研究取得了重大进展。  朱斌教授等人采用完全不同于传统离子导体结构掺杂的方法，构建半导体材料的异质结构，通过利用半导体异质界面电子态/金属态特性把质子局域于异质界面，设计和构造具有最低迁移势垒的超质子高速通道；在燃料电池中，质子经电化学嵌入到异质材料界面，被带正电的氧化铈表面排斥到钴酸钠表面，但同时受到正电钠离子的排挤不能进入钴酸钠内部，因而局域于两者材料的界面空间，从而实现在最低势垒的层间连续快速迁移。  实验成功地验证了理论和计算结果，获得了极其优异的质子电导率（较传统钇稳定二氧化锆电解质材料的电导率提升了几个数量级），实现了先进质子陶瓷燃料电池示范。

底座尺寸400*300*70mm,模具一体成型，两端呈弧形，上翘47度，两面四角注塑有1.5mm脚垫，长度25*25mm，仪器整体高度235mm，装有一只50UA的电流表用来检测电流的产生，型号44C2，电表支架115*85*140mm，酒精灯直径100mm，高度120mm，容量250ml，发电部分有两根金属丝组成，支架尺寸50*50*165mm，金属丝连接一只陶瓷接线端，探究为什么不同物质的金属加热可以产生电流。

底座尺寸400*300*70mm,模具一体成型，两端呈弧形，上翘47度，两面四角注塑有1.5mm脚垫，长度25*25mm，仪器整体高度330mm，底座上部装有白色水杯托架以防水杯倾倒，尺寸300*130*50mm，左边放热水，右边放冷水，托架采用亚克力粘合制成，托架右边装有一只直流电压表，型号85C1型，量程1V，连接使用4mm香蕉插件，可以直观看到电压情况，两只圆柱形水杯直径为75mm，高度80mm，模具一体成型。热传导金属为铝制表面拉丝处理，厚度4mm，两片传导金属紧紧扣着一只制冷片，上面一个装小电机直径25mm，风叶直径65mm，探究一杯冷水一杯热水为什么可以发电。

底座尺寸400*300*70mm,模具一体成型，两端呈弧形，上翘47度，两面四角注塑有1.5mm脚垫，长度25*25mm，仪器整体高度190mm，上面装有两只手形状的触摸电极，尺寸170*130*4mm，一只50uA的电流表，观察发电量大小，探究为什么人体可以发电。

40mm×40mm×120mm，风扇转动可使发光二极管发光。