本成果针对城市水电气热等综合能源数据来源广泛，结构复杂，且与用户、时间、空间信息关系紧密的特点，构建了高性能综合能源数据分析平台，提出了细粒度的能源数据分析理论框架及方法，并将其应用于智慧城市建设。

1 成果简介石墨烯是一种典型的单原子层二维材料，具有独特的狄拉克电子结构、超高的载流子迁移率和浓度，在高速、高质量薄膜器件集成等方面显示出潜在应用优势。然而，本征石墨烯呈金属或半金属特性，限制了其在器件中的应用。本成果从石墨烯的可控生长及多维多尺度宏观结构组装出发，探索调控石墨烯电子结构的有效方法，推动其在纳米器件中的集成与应用。 主要内容包括：石墨烯晶片的形状、尺寸控制， 多维多尺度宏观结构的原位生长与组装；石墨烯的结构（拓扑）与化学改性：采用缺陷、应变和化学修饰等手段对石墨烯的能带结构进行调控；研究石墨烯在外加电场、磁场、光激发等条件下，电子结构的演变及电子、光子、激子、声子等的相互作用； 器件组装与表征：晶体管、传感器、结、异质/杂化结构等。2 应用说明基于石墨烯的二维薄膜材料已成功应用于太阳能电池和超级电容器等能源器件，显示出优异的能量转换与存储性能及良好的工作稳定性。某些特色多维多尺度结构可与其它纳米材料（如碳纳米管、二氧化钛、二氧化锰）构建复合结构，在吸附、水处理、传感、光催化等领域具有广阔的应用前景。  图 1 石墨烯编织结构                              图2 石墨烯晶片/纳米颗粒复合结构 该项目的相关研究工作已申请国家发明专利 5 项，具有自主知识产权。3 效益分析目前，石墨烯在全球范围内尚未形成稳定的工业化需求， 但从需求市场的潜力来看，石墨烯在应用上将逐渐扩大。随着技术研究及产业发展，石墨烯独特的力学与电学性能，将使其在国内外应用市场，特别是电子、新材料、航天军工等领域，发挥重要的甚至是革命性的作用，产生规模经济效益。4 合作方式技术转让或合作开发，商谈。5 所属行业领域能源环境。

本项目的特点：（1）研发煤化 工企业基于物联网智慧节能云服务平台 的能源系统在线监测及控制技术，能够 准确预测大型煤化工企业节能改造的空 间与潜力。（2）研发有效防积灰、堵 灰和抗腐蚀的高效模块化换热器技术研 发工艺。（3）研发低品位烟气余热回 收技术及能级提升系统研发，基于仿生 防磨原理、非能动流型调控原则，设计 新型翅片结构。

针对劣质固体燃料难利用、难着火和难燃尽等问题，对劣质燃料燃烧技术和能源转换的关键问题进行了系列创新研究和工业应用。构建了一整套低品位劣质固体燃料清洁燃烧与高效利用的技术体系，实现了劣质煤、煤矸石、污泥、市政固体废弃物等劣质燃料的高效能源转换，技术达到了国际先进水平，显著提高了能源利用效率，取得了很好的经济效益和社会效益。创新点主要有： 1）提出了劣质固体燃料清洁高郊燃烧及能源化利用方法; 2）系统地研究了劣质固体燃料热解及燃烧特性; 3）提出了适合于劣

本成果针对城市水电气热等综合能源数据来源广泛，结构复杂，且与用户、时间、空间信息关系紧密的特点，构建了高性能综合能源数据分析平台，提出了细粒度的能源数据分析理论框架及方法，并将其应用于智慧城市建设。 项目特色：  统一高效的综合能源数据存储与计算服务平台，实现数据共享和业务融合；  综合考虑用户的用电行为、用户间关联关系、时间、日期对用户能源需求的影响进行建模；  融合分析用户多类能源的综合用电需求，并采用基于隐变量的聚类算法在隐含用电需求空间中对用户进行聚类。 市场应用前景： 建成统一高效的综合能源数据存储与计算服务平台，实现天津城市电网结构化数据、非结构化数据、采集量测数据的统一存储，提出的多因素能源使用特性细粒度分析框架，精细刻画用户的能源使用特性，比传统方法具有更加丰富的涵义和可解释性。成果有效支撑天津城市电网“十三五”期间的存储需求。为我国智慧城市综合能源数据分析领域的技术进步发挥了巨大的推动作用。

基于国家示范城市建设和国家科技支撑计划课题、重点研发计划课题，研究 团队在能耗监管层面确定了建筑能源监测平台能耗拆分模型与指标，构建了公共 建筑能耗监管平台监测分析模型，提出并构建了重庆市典型公共建筑建筑特征信 息库；组织编写“重庆市国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系"能耗 管理软件，建立了 “国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系"，指导完 成重庆市公共建筑能源监管平台建设；编制了重庆市《公共建筑能耗限额标准》、重庆市《机关办公建筑能耗限额标准》等标准。 基于数据平台，在既有建筑改造与性能提升层面建立了既有建筑节能改造技 术体系，形成建筑节能量核算机理，建立既有公共建筑室内物理环境等级与评 价体系，研发室内物理环境综合提升集成技术，开发室内环境监测与调控动态响 应装备，实施既有公共建筑室内物理环境综合改善工程示范。开发了 “既有公共 建筑室内环境质量数据库平台软件”；申请了 “一种动态新风系统及多参数调节 控制方法”、“一种基于送风空气品质预警的新风系统的智能控制方法"、“基 于室内热舒适状态的空调系统启停控制装置及控制方法"、“一种集中空调节能 控制系统及其控制策略”等发明专利；编写了《公共建筑节能改造技术与应用一 一以重庆市为例》、《既有公共建筑室内物理环境改造技术指南》等专著；制定 《公共建筑节能改造节能量核定导则》、《公共建筑能源管理技术规程》、《多 参数室内环境监测仪器》、重庆市《公共建筑节能改造节能量核定办法》等政策 办法、标准等。 研究成果获得2011年重庆市科学技术成果、2012年“重庆市科学技术奖科技 进步三等奖”与2012年度“华夏建设科学技术三等奖"，并得到课题验收专家组 一致好评，解放军后勤工程学院少将刘安田教授专家组认为：“研究成果为本市 公共建筑的节能运行管理和节能改造提供了依据，具有指导意义，并建议对课题 取得的成果积极组织推广应用”。

随着技术和经济的发展以及人们生活品质的提高，用电负荷峰谷差不断增大。开发利用低谷电技术，对平衡电网负荷，提高发电效率，降低电力设施投资，降低用电成本，促进环境保护都有重要意义。 为此，我们进行了低谷电蓄能供暖热冷技术与装备的研究与开发。低谷电蓄能供热制冷技术就是将电价低廉低谷时段的电力转化为热能进行有效贮存，在需要时再将其释放出来，对外直接供热或通过吸收式热泵（或制冷机）对外供热或供冷。 将电力转换为热能进行贮存，属于“高能低用之举”，依热力学第二定律是绝不能为之事，但研究结果表明，在特定的技术经济条件下实乃可为之举。依此项技术开发的低谷电蓄能供暖制冷装置，并配以先进的控制技术，使之在投资经济性上超过了燃煤、燃油或燃天然气锅炉；在运行经济性上超过燃油和燃天然气锅炉；在土地占用、自动化控制程度、运行安全性、应用的灵活性、环保效益等方面都显示出了极强的竞争力。 适用于居民小区或单个建筑的低谷电供暖制冷设备与装置；适用于居民小区、单个建筑、单个公寓或单个房间供暖供热的不同规格和形式的设备与装置。

山西能源学院是教育部批准，山西省人民政府举办的一所应用型普通本科学校。学院以煤炭、电力、新能源类专业为主体，主要培养基础理论系统全面，专业技能突出，实践动手能力强，为能源企业服务，为区域经济社会发展服务的工程技术人才和管理人才。目前，学院已被列为山西综改试验区重点建设项目、山西省应用型本科试点院校、全国地方高校“产教融合”建设试点院校。 学院有两个校区，分别位于学风浓郁的山西省高校园区和高新技术密集的太原市小店区，校园总占地面积约760亩，校舍建筑面积约19万平方米，教学科研仪器设备值约1亿元，纸质图书48万余册，电子图书21万册，校内实验实训室87个，校外实习基地63个。现有全日制本、专科在校生7200余人。设有矿业工程系、安全工程系、地质测绘工程系、机电工程系、电力工程及其自动化系、能源与动力工程系、资源与环境工程系、新能源工程系、计算机与信息管理系、经济系、管理系、思想政治理论课教学部、基础教学部、继续教育部等14个教学系部。 近年来，学院紧密对接山西战略性新兴产业和重点建设的产业集群，以“1331工程”优势特色学科动力工程及工程热物理建设为重点，全面推进能源动力类、新能源开发利用类、智慧能源类、资源环境类、绿色能源智能装备制造类、能源经济管理类六大专业群建设，在首批6个本科专业机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、资源勘查工程、采矿工程、化学工程与工艺、安全工程基础上，增设了能源与动力工程、能源与环境系统工程、新能源材料与器件、新能源科学与工程、机械电子工程、环保设备工程、城市地下空间工程、测绘工程、油气储运工程、车辆工程、信息管理与信息系统、财务管理、能源经济、金融工程14个本科专业，本科专业达到20个，面向山西、河南、山东等10省份和地区招生。其中，能源与动力工程为山西省高校优势特色专业，能源与动力工程、电气工程及其自动化为二本A类专业。 “产教融合、校企合作”是学院培养高质量应用型人才、实现特色办学的重要途径。在学院筹建过程中，山西省大型能源企业为学院捐资助学1.9亿元，大力支持学院实验室、实训基地的建设。学院建立以来，与省内外33家能源及相关企业、科研院所签署了战略合作协议，就创新型人才和应用型人才培养、科技创新能力的提升、科技成果的转化，以及学生就业创业等工作开展深度合作，同时加强与各高级中学的交流合作，在省内20多家知名高级中学建立了生源基地，努力吸引更多优秀学子投身到能源及其相关行业。 学院坚持办学以学生为根本，不断提高从招生到就业全过程的学生教育、管理和服务水平。大力加强学风建设，营造勤奋刻苦、自律主动的学习氛围。努力构建基础教学和实践能力并重的培养机制，在提高学生实践能力的同时，提高高等数学、大学英语等基础课教学质量。开展丰富多彩的校园文化活动，搭建学生广泛参与的课外科技及文体活动平台。认真地开展学生创业教育、就业指导与服务等工作，积极寻求政府和企业支持，拓宽学生就业的渠道，为学生未来深造、考研和就业创造更好条件、奠定坚实基础。2018年，学院首批6个专业400余名本科毕业生中，有70多名同学达到国家考研录取线，被北京航空航天大学、北京理工大学、重庆大学、吉林大学、中国地质大学、中国海洋大学、中国矿业大学等学校录取。 学院大力加强科研工作，努力为能源行业转型发展提供科技支撑和决策咨询，纵向科研项目涵盖科技厅、社科联、教育厅和发改委，与企业签订多项横向项目，目前承担着“山西能源转型战略”等重点项目。 学院在开展全日制学历教育的同时，还面向社会开展成人学历教育，面向企事业单位和社会开展培训和服务，目前承担着山西煤矿安全技术培训、工商管理培训、省中小企业局中小微企业创新创业能力提升等培训任务。 习近平总书记强调，高等教育发展水平是一个国家发展水平和发展潜力的重要标志，我们对高等教育的需要比以往任何时候都更加迫切，对科学知识和卓越人才的渴求比以往任何时候都更加强烈。面对山西建设示范区、打造排头兵、构建新高地的三大战略目标，山西高校肩负的责任也比以往更加艰巨。作为能源类本科院校，山西能源学院更感责任重大。 学院将以党的十九大精神和习近平新时代中国特色社会主义思想为指引，在省委省政府的坚强领导下，在企业、社会的大力支持下，以更加统一的思想、更加有力的举措、更加坚定的意志，全面推进特色鲜明的应用型普通高等学校建设，为高等教育的改革、能源革命的推进、经济社会的发展作出新的贡献。

通过“二维限制效应(two-dimensional confinement, 2DC)”能够使无催化活性的非晶态材料转变成为高性能的光催化分解水制氢材料即二维非晶光催化剂。他们采用自己发展的“金属氧化物纳米晶LAL（laser ablation in liquids, LAL）非晶化”技术，在纯水中将Ni纳米晶转化为二维非晶NiO纳米片，并且证实了其在不添加任何贵金属助催化剂的情况下可以实现高效光