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一种温控加热型太阳能燃气联合循环发电系统及其方法
能源与环境密切相关，是社会经济发展的重要战略保障。我国是世界上最大的能源生产消费国，环境污染、温室效应和化石能源短缺三大问题亟待解决。发展先进的供能系统是缓解能源与环境问题、落实我国节能减排战略的重大需求，与能源结构清洁化转型息息相关。太阳能燃气联合循环（ISCC）基于“温度对口，梯度利用”原则，是一种先进可靠的供能系统。ISCC系统中太阳能作为辅助热源加热给水，实现了能源互补，克服了单独太阳能热发电系统负荷变动大、需要大规模蓄热装置的缺陷，大大提升了太阳能的利用效率，减少了污染物排放。
创新点
为了增加变负荷下太阳能集热器出口蒸汽产量，提出从过热蒸汽管道或汽轮机中抽汽加热太阳能集热器进口水的方法，以达到最佳的蒸汽产量，提升联合循环的能量利用率且成本低。根据太阳辐射的强弱和排烟温度自动调整进入太阳能集热器的进水比例和过热蒸汽管道或汽轮机的抽汽量，保证太阳能集热器进口水温度达到其设计接近点温差对应的温度值，实现对能量的梯级互补和综合利用，提高太阳能联合循环系统的运行效率。
市场前景
中国“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。根据国家能源局统计，截至2021年底，全国风电装机容量约3.3亿千瓦，太阳能发电装机容量约3.1亿千瓦。到2030年，风电和太阳能发电的总装机容量将达到12亿千瓦以上，且风电与太阳能发电的装机容量占比还要提高。但风电和太阳能发电严重受限于天气、季节、风力等自然气象条件。
太阳能与化石能源互补利用有利于加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系。然而燃煤电站灵活调峰能力尚且不足，现阶段燃气蒸汽联合循环系统以燃气轮机实现化石能向热能的转换，响应速度远快于燃煤锅炉。且集成太阳能集热器构建ISCC系统实现能源互补的技术比较成熟，作为太阳能利用的可靠方式受到了广泛关注。
本团队成果适用于槽式太阳能集热器与燃气蒸汽联合循环集成，可优化机组变负荷与太阳能辐射波动过程中的能量匹配规律，低成本实现多热源梯级利用，允许系统集成更大太阳能面积促进可再生能源利用，逐步推进双碳目标。
获奖情况
2021年12月大学生创新创业训练计划项目：基于温控的复杂热力系统优化北京市优秀。
华北电力大学
2023-07-19
分布式光伏数据分析软件
分布式光伏数据分析的主要内容分为三大部分：动态数据分析、谐波分析和故障事件分析。对动态数据，软件可以设置电压、电流、角度、频率等额定值和越限门槛值，并可以绘制发生故障时刻前后若干秒的电压、电流、有功、无功曲线。谐波分析可以计算谐波电压总畸变率、奇次谐波电压含有率、偶次谐波电压含有率、谐波电流是否越限。故障事件分析可以把故障数据解读成便于阅读的故障文件。
创新点
对采集的动态电力数据可以形成完整的分析报告，并对故障事件形成完整的分析报告。
市场前景
电网运行的各种场景，都会产生海量数据。为了在这些数据里找到有效信息，需要有数据分析软件帮助用户实现。只要是电网运行中产生的数据，都能在该软件框架的基础上，实现数据分析相关功能。目前已经开展针对分布式光伏及电采暖数据进行分析，并可以形成完整故障报告。
华北电力大学
2023-08-09
光伏组件自动清洁机器人系统
基于自主路径规划的光伏板表面自适应无水清洁技术。面向光伏板壁面全方位清洁检测的基本需求，针对光伏板表面结构化环境，研究并设计自适应路径规划算法，解决光伏板表面自适应清洁与缺陷检测死角问题，切实提高光伏板表面清洁度与表面检测范围，实现光伏板表面全面深度清洁与检测，最大化降低发电效率损失。
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
学号
苟益鹏
机器人产业学院/
2020/2024
20497214
李川
机器人产业学院/自动化
2020/2024
20416216
张涵琳
机器人产业学院/自动化
2020/2024
20461106
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
徐淑玲
机器人产业学院
院长
智能制造
戴昌志
机器人产业学院
指导老师
人工智能
四、项目简介
目前市面上的清洁车无法做到完全无人化值守，我们希望能解决清洁车全自动化清洁问题。
基于自主路径规划的光伏板表面自适应无水清洁技术。面向光伏板壁面全方位清洁检测的基本需求，针对光伏板表面结构化环境，研究并设计自适应路径规划算法，解决光伏板表面自适应清洁与缺陷检测死角问题，切实提高光伏板表面清洁度与表面检测范围，实现光伏板表面全面深度清洁与检测，最大化降低发电效率损失。同时研究使用与光伏板表面的无水清洁技术，实现光伏表面的无水清洁，减低水资源使用，提升系统应用对环境的友好性。
常州大学
2023-03-13
光伏全覆盖式渔光互补高密度鱼类养殖系统
本实用新型公开了一种光伏全覆盖式渔光互补高密度鱼类养殖系统，包括光伏发电系统和鱼类集约养殖系统，光伏发电系统包括太阳能电池组件、光伏支架、防雷汇流箱、逆变器集成工作箱、升压变压器、电网、充放电控制器、蓄电池组和逆变器；鱼类集约养殖系统包括提水增氧推水机、底增氧设备、吸污设备、增氧推水区、养殖区、粪便收集区、水质净化区、拦鱼栅网片、养殖设施墙体、水流导向设施，太阳能电池组件安装在整个鱼塘上部，太阳能电池组件的光伏板以阵列方式安装，阵列之间设4~12米的间距。本实用新型的光伏发电与鱼类露天式集约养殖一体化复合生产系统，能有效提高水面利用效率，大幅提高单位水面面积的经济效益，为河网地区水域资源利用提供一种重要途径。
浙江大学
2021-04-13
高效率、大面积碳纳米管 - 硅异质结太阳能电池
碳纳米管-硅太阳能电池将具有优异透明导电性能的碳纳米管和高吸光性能的单晶硅完美结合，工艺简单，备受学术界关注。和目前光伏领域所研究的钙钛矿、半导体薄膜、量子点等材料相比，碳纳米管-硅电池将传统硅材料和新型碳纳米材料两者优良的光电性能相结合，有望成为下一代光伏候选技术。和传统晶体硅电池相比， 该电池省略了制备p-n结的热扩散工艺，小面积时无需蒸镀金属栅格，单壁碳纳米管的导电性和载流子迁移率远远高于晶体硅，因此具有低成本、高效率的优点。目前， 该领域的典型结构，无论是碳纳米管-硅还是石墨烯-硅电池，都存在电池效率仍有待提高、电池面积偏小的问题，距离实际应用还比较遥远。
北京大学
2021-02-01
一种定位三氟甲基取代的高效有机太阳能电池受体材料
南方科技大学化学系副教授何凤课题组在能源领域顶级期刊Joule发表最新研究成果，介绍了团队合成的一种定位三氟甲基取代的高效有机太阳能电池受体材料，该材料可通过H/J聚集的协同作用形成具有更多电子跳跃传输结点的三维网络结构，可极大改善电荷在分子间的传输，大幅提高器件性能。在该研究中，团队成功地将三氟甲基引入到稠环电子受体中，得到了超窄带隙受体BTIC-CF3–γ，并将其应用于太阳能电子器件中，极大地提高了器件的能量转换效率，充分体现出光谱红移和超窄带隙的优势，在多元体系、半透明器件和叠层器件应用方面展示出非常有潜力的前景。更重要的是，BTIC-CF3–γ的单晶结构有助于研究人员从分子层面理解这类分子的堆积形式以及分子间相互作用，也为进一步设计新的高性能材料提供了有利的依据和指导。
南方科技大学
2021-04-11
一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱
本实用新型涉及一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱，主要包括保温水箱、集热管、蓄电池、控制器和温差发电模块，集热管平行排列且一端插入保温水箱的下部，保温水箱内部的中心留有一贯通的圆柱形通道，温差发电模块是圆柱形的，它设置在保温水箱预留的通道内，温差发电模块中心也留有一圆柱形的通道，冷水管穿过该通道，温差发电模块的冷端面与冷水管接触，热端面与保温水箱中的热水接触，温差发电模块通过温差而生产的电能储存在蓄电池中，蓄电池和控制器设置在保温水箱右侧面的下部，蓄电池和控制器通过导线与温差发电模块相连。该
安徽建筑大学
2021-01-12
一种基于自然冷源驱动和太阳能再生的溶液除湿空调系统
本实用新型提供一种基于自然冷源驱动和太阳能再生的溶液除湿空调系统，从自然高温冷源的液体经过冷水泵后分成两路，一路通过第一调节阀后流入去除显热的干式室内末端装置后回流至自然高温冷源；另一路通过溶液式新风处理机组调节阀后流入溶液式新风处理机组，然后从溶液式新风处理机组流出后回流至自然高温冷源；溶液式新风处理机组回流的管路分成两路，一路经过第四调节阀后直接回流进自然高温冷源，另一路经过第五调节阀后先流入
青岛农业大学
2021-01-12
面向农村的太阳能微动力分散式智能污水处理系统
安徽建筑大学
2021-01-12
一种碟式太阳能聚光器反射面组件的安装结构
本发明针对以大型碟式聚光器制造过程存在的工艺难题，提出了一种反射面的安装结构，反射面组件与反射面支撑网架之间通过至少3个安装座进行连接与固定，所述的安装座在紧固之前均有6个自由度可供调节，使得反射面组件的安装位置可以调节，当反射面组件处于合适的位置之后，紧固各安装座，从而将反射面组件在合适的位置固定。 市场预测：本发明可使反射面支撑网架的精度要求大大降低，从而反射面组件更加容易地安装在支撑网架上，之后很容易地按照要求进行调节，使得反射面组件能够比较方
长沙理工大学
2021-01-12