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項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:本課題從能源互聯(lián)網(wǎng)自下而上構(gòu)建開放互聯(lián)、對(duì)等分享的新型能源電力基礎(chǔ)設(shè)施的需求出發(fā)，提出能源路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵裝備。借鑒互聯(lián)網(wǎng)的理念、技術(shù)、方法和架 構(gòu)，能源路由器效仿信息網(wǎng)絡(luò)路由器，以實(shí)現(xiàn)能量交換能像信息分享一樣便捷。借助電力電 子、儲(chǔ)能以及信息通信技術(shù)的發(fā)展，本課題結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)用戶需求側(cè)能量交換與互聯(lián)的需求，研制低壓小容量能源路由器。

這一項(xiàng)目以新一代大型電站鍋爐、核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器、流化床、石油天然氣高效開采和儲(chǔ)運(yùn)等設(shè)備中的復(fù)雜多相流與傳熱傳質(zhì)問題為具體研究對(duì)象，同時(shí)對(duì)上述具體工業(yè)應(yīng)用中帶共性的基本現(xiàn)象進(jìn)行重點(diǎn)研究，以便得出具有普遍意義的多相流熱物理理論，取得深入系統(tǒng)的成果，既為上述工業(yè)發(fā)展提供扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，又為建立多相流熱物理新年的學(xué)簡(jiǎn)直體系作出貢獻(xiàn)。

項(xiàng)目背景：針對(duì)不同地區(qū)氣象情況，開發(fā)研制全年自優(yōu) 化控制策略系統(tǒng)，滿足不同系統(tǒng)配置適應(yīng)性。目前，低溫型 多熱源集成熱泵系統(tǒng)核心部件存在效率低、環(huán)境適應(yīng)性差等 問題，其系統(tǒng)對(duì)季節(jié)與環(huán)境溫度、太陽能照射跟蹤等方面能 效利用率低、智能化低等問題。因此，為了填補(bǔ)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)空 白，實(shí)現(xiàn)低溫型多能源集成熱泵供熱系統(tǒng)能效提升 50%，結(jié) 合系統(tǒng)能效目標(biāo)，同步優(yōu)化集熱蒸發(fā)器、水箱換熱等模塊及 開發(fā)。未來三年銷售產(chǎn)值在 3.5 億元，成為國(guó)內(nèi)行業(yè)引領(lǐng)， 并帶動(dòng)周邊相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 所需技術(shù)需求簡(jiǎn)要描述：1.智慧低溫型多熱源集成熱泵 核心部件優(yōu)化，主要包括集熱/蒸發(fā)器、冷凝器-水箱組件， 如何減小復(fù)合換熱過程濕空氣的結(jié)露、結(jié)霜等現(xiàn)象，提高換 熱效率。2.基于全工況負(fù)荷特性的低溫型多熱源集成熱泵系 統(tǒng)柔性設(shè)計(jì)。當(dāng)系統(tǒng)偏離設(shè)計(jì)工況運(yùn)行后，可以減緩系統(tǒng)性 能參數(shù)的降低，提高直熱泵系統(tǒng)自身適應(yīng)工況變化的能力， 可以使系統(tǒng)在面臨所有工況時(shí)的性能整體達(dá)到較優(yōu)水平。實(shí) 際運(yùn)行中，涉及設(shè)計(jì)的環(huán)境參數(shù)都是四季更迭的，工況點(diǎn)存 在季節(jié)性，采集工況以一年為周期，涵蓋四季工況。3.低溫 型多熱源集成泵供熱系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行與智慧控制技術(shù)研究基 于上述研究基礎(chǔ)上開展低溫型多熱源集成泵供熱系統(tǒng)的全 工況動(dòng)態(tài)特性模擬。開展動(dòng)態(tài)特征下的集成熱泵循環(huán)系統(tǒng)多約束優(yōu)化研究。開展基于逆向建模的熱泵循環(huán)主動(dòng)調(diào)控機(jī)制 研究。  對(duì)技術(shù)提供方的要求:具有直膨式太陽能熱泵系統(tǒng)的研 究基礎(chǔ)和試驗(yàn)條件，能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行仿真建模，通過仿真進(jìn) 行系統(tǒng)性能改善，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，針對(duì)不同地區(qū)氣象情況， 系統(tǒng)能夠自識(shí)別自適應(yīng)，保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，并實(shí)現(xiàn)性能提 升。合作單位可根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行產(chǎn)品或系統(tǒng)的性能測(cè) 試及數(shù)據(jù)分析能力。 

項(xiàng)目背景：地?zé)峁I(yè)資源利用可獲取許多貴重的稀有元 素、放射性元素、稀有氣體和化合物，也可用于地?zé)岚l(fā)電、 地?zé)峁┡⒌責(zé)後t(yī)療等場(chǎng)景。目前，我國(guó)大科學(xué)計(jì)劃在探索 超熱巖發(fā)電技術(shù)、深層地?zé)衢_發(fā)相關(guān)顛覆性技術(shù)方面，需要 支撐深層高溫鉆井和壓裂建庫(kù)等技術(shù)的研發(fā)設(shè)備平臺(tái)。因 此，研制高溫高壓巖石真三軸測(cè)試平臺(tái)等，可為后期開發(fā)工 作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。本項(xiàng)目的難點(diǎn)在熱、力學(xué)熱沖 擊效應(yīng)下，高溫巖石真三軸加熱保溫材料的多場(chǎng)耦合技術(shù)， 井筒密封，高溫聲發(fā)射監(jiān)測(cè)，并能模擬現(xiàn)場(chǎng)工況等，設(shè)計(jì)實(shí) 驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并保證性能。 所需技術(shù)需求簡(jiǎn)要描述：關(guān)鍵技術(shù)；巖樣尺寸（方形）： 200mm（250MPa）、300mm（400℃）主要試樣、600mm（ 400℃ ）。 真三軸試驗(yàn)力：10000kN×3、精度 0.5% ，剛性加載，位移、 變形、力三種控制。巖樣最高溫度：400℃，程序升溫，升 溫梯度 5-20℃/min，溫度精度±1℃。水力壓裂注入壓力： 120MPa/攜沙，壓力、流量控制，精度 0.5%，壓力控制 0.001MPa；升學(xué)監(jiān)測(cè)：16 通道，波導(dǎo)桿和直接測(cè)量。暫堵裝 置：流量 1000L/min，壓力 30MPa。  對(duì)技術(shù)提供方的要求:在深層地?zé)豳Y源開發(fā)領(lǐng)域，擁有 一定的研發(fā)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)制造經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)研究成果處于國(guó) 內(nèi)領(lǐng)先水平。 

在“雙碳”目標(biāo)的背景下，基于可再生能源電解水制氫是真正實(shí)現(xiàn)清潔氫氣來源的“綠氫”技術(shù)。然而，目前制約電解水制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一是貴金屬基電催化劑高昂的價(jià)格。近年來，研究者開發(fā)了多種廉價(jià)、高效的電解水陰極析氫非貴金屬電催化劑，其中硫化鉬（MoS2）基催化劑是迄今為止發(fā)現(xiàn)的析氫性能最好的非貴金屬催化劑之一，其具有類鉑活性。然而，這類高活性催化劑往往更易受到復(fù)雜催化反應(yīng)環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致催化劑表面發(fā)生重構(gòu)并破壞其幾何/電子結(jié)構(gòu)，造成催化劑失活。 基于此，本團(tuán)隊(duì)提出了具有分子選擇性的柵欄工程，解決了高活性Co摻雜MoS2析氫反應(yīng)催化劑活性與穩(wěn)定性之間的權(quán)衡問題。這一策略為設(shè)計(jì)高效、穩(wěn)定的非貴金屬基電催化劑的大規(guī)模應(yīng)用提供了新思路。當(dāng)將該MoS2基（Co-MoS2@CoS2）陰極催化材料與實(shí)驗(yàn)室自制的高活性鈷鎳雙金屬硒化物析氧反應(yīng)陽極配對(duì)用于實(shí)驗(yàn)室自制的堿性電解水（AWE）雙電極電解系統(tǒng)時(shí)，在電流密度400 mA/cm2下持續(xù)分解500 h沒有明顯的衰減。 隨著我國(guó)進(jìn)一步推進(jìn)去碳化，電解水制氫有望成為能源變革的核心。在此背景下，只有大力推廣電解水制氫，才能滿足不斷增長(zhǎng)的綠氫需求。為此，需要大幅擴(kuò)大電解水制氫裝置規(guī)模，讓電解水制氫在國(guó)民經(jīng)濟(jì)去碳化中發(fā)揮關(guān)鍵作用。