项目简介

为了响应国家“碳减排”的号召，争取在2030年实现碳达峰目标，这是我国在今后一段时间的主要任务之一。电厂利用燃烧燃料产生的高温高压蒸汽来驱动发电机发电，其中会产生大量的热能和温室气体。如何利用丰富的太阳能资源来实现发电过程中的节能降碳是电厂等大型企业的经济发展之路。

该方案将太阳光通过光吸收、光催化和光电转化的手段转换为氢气，利用光催化来提高能源利用效率，结合电厂能源需求，提出光电氢热能源综合利用方案，实现光热耦合，氢电互补，层级利用结合电厂现有的能源存储和利用设备，构建太阳能、电能、化学能等多能互补利用体系，获得不同条件下的能源制备与匹配技术，并基于当地环境气候特征构建电厂可再生能源综合利用系统，实现对多源能量的智能化、动态化管理。本项目针对能量管理制定了分区自制、统一分配、光电互补的原则，利用光生电、电解水、水制氢氧、光生热、电生热、热促氢氧等新思想来提高对氢氧的高效制备利用，实现四种能源之间的优势互补与有机集成。开发能量管理调控技术，优化能量传输路径，最大限度的实现能源之间的匹配，减少能量的损耗，进一步满足电厂的实际需求。

针对电厂相关设备运行中出现温度意外升高、降温速率慢、能量受环境因素影响大等问题，掌握循环控温技术来实现系统的温度调节，进一步保障系统的稳定运行。对转换后的电能实现分级利用与储存，保障在极端天气下的可靠运行，研究光热耦合机制，利用分频后产生的热量来促进电解水产氢、氧的效率，多方位来进一步提高整个系统的性能并减少能耗。对产生的氢气和氧气及时进行储存利用，减少电厂中其他设备或操作中对化石能源的依赖。

成果应用

本项目研究成果可用于电厂、供热站等传统能源利用企业，研究成果可充分利用充足的、免费的太阳能作为能源供给，解决传统能源利用过程中的环境污染及成本较高等问题。该系统包含光、电、热、氢氧（化学能）等四类能量的综合互补利用，可满足工业生产用氢用氧、生产生活用热、用电、废水废气等污染物处理等多方面的需求。

该项目在国家政策导向下，预计产业化效果良好。

合作方式

1.直接将项目研发材料配套相应的灭火设备和技术出售，为企业提供技术服务和产品应用；

2.以融资方式吸引企业投入研发，采用校企合作方式实现成果互享。

负责人：王宝元18829344123