科学研究

实验室近期成果(2022.01.01至今)

科研项目:承担国家级、省级等纵向项目169项,包括国家重大项目及子课题各1项,经费达近亿元;横向项目91项,经费达3704.95万元。

成果转化:共有72项技术转让、技术开发和技术服务等技术交易,总金额共计3890.6万元,其中,单笔600万元和800万元各1笔。

应用推广成效:实验室开展“电冷联供的梯级利用、蓄冷调控与协同设计技术”等5项成果推广应用,在国内工业园区和商业办公建筑中推广应用后,效果良好,近三年新增产值20亿元以上


【代表性成果】

研究成果1:分布式能源系统能量高效梯级利用理论

依托项目:国家重点研发计划项目等3项、国家自然科学基金区域创新发展联合基金课题等5项。

核心内容:分布式能源系统能量高效梯级利用理论,包括:多能互补、品位耦合机理;动力余热驱动除湿脱盐深度梯级利用方法;变工况主动调控方法;电-冷-热-除湿联供系统及MW级示范验证。

创新点:原创提出了动力余热深度梯级利用的空气除湿脱盐一体化方法,揭示了热驱动的除湿脱盐一体化新机理,构建了低温动力余热与吸收式循环耦合新方法,空气中盐雾脱除率达到93.3%,优于国际同类技术2-8%;创建了设备、流程和系统三个层面协同耦合的主动蓄冷调控方法,实现冷电负荷输出的主动解耦,使分布式能源系统内燃机设计选型容量减少约40%,平均发电效率提高约25%,制冷系统COP提高30%,系统相对节能率提高6-7个百分点;提出新一代冷-热-电-除湿多联供分布式能源系统,建成了东莞宏达工业园MW级内燃机分布式冷热电联产系统工程示范,系统节能率达到29.39%,处于国际领先水平。

主要效益:在国家自然科学基金重大项目课题等8项国家自然科学基金项目、国家重点研发计划项目等3项国家科技部项目的资助下,研究成果授权发明专利35项、发表SCI论文26篇、制定国家标准1项。相关成果经中国工程热物理学会鉴定委员会(宣益民、郭烈锦、赵天寿3位院士在内)评审认为:该成果推广应用效果显著,处于国内领先、国际先进水平。该成果获得中国工程热物理学会技术发明一等奖等。经中国华电科工集团有限公司等推广应用,近三年累计新增销售额达17.39亿元,引领了行业技术进步。

                             

中国工程热物理学会技术发明一等奖      中国产学研合作创新成果优秀奖

多能互补能源系统

东莞松山湖MW级分布式能源站

海岛除湿脱盐技术验证平台

研究成果2 碳基燃料脱碳制氢一体化及电冷储能新方法

依托项目:国家重点研发计划课题等2项、国家科技部项目、国家自然科学基金杰出青年基金等6项。

核心内容:碳基燃料脱碳制氢一体化,包括:天然气水基化学链制氢与脱碳方法、中低温光热甲醇制氢;电冷储能新方法,包括:交直流混合储电、高效复合相变蓄冷。

创新点:原创提出了天然气水基化学链制氢与脱碳方法,通过反应解耦与定向转化,在450-600°C实现连续稳定产氢,验证了天然气化学链制氢与脱碳一体化的可行性与先进性;创新设计了Cu/CuOx/C核壳结构甲醇制氢催化剂,研制出世界上长径比最大、效率最高的中低聚光比太阳能热化学吸收/反应器,实现了燃料的提质增效,太阳能到燃料的转化效率超过60%;提出了5-8°C相变蓄冷方法,储能密度达70-120kJ/kg,比国际同类技术提高约30-50%,建成了1000冷吨相变蓄冷工程示范。

主要效益:在国家自然科学基金杰出青年基金等11项国家自然科学基金项目、国家重点研发计划课题等4项国家科技部项目的资助下,研究成果授权发明专利27项、发表SCI论文32篇,牵头制定了地方标准1份。光热甲醇制氢成果经中国工程热物理学会鉴定委员会(杨勇平、何雅玲、姜培学等6位院士在内)评审认为:该项目在系统理论创新、技术攻关、装备研制、工程应用等方面取得了创新性成果,成果整体处于国际领先水平。储电相关成果获得广东省科技进步二等奖、中国产学研合作创新成果优秀奖等。为化石能源清洁低碳制氢提供了新路径,同时储能成果经推广应用累计销售额达6.7亿元。

                   

 广东省科技进步二等奖          中国产学研合作创新成果二等奖

中国产学研合作创新成果优秀奖


研究成果3:生物质高值高效低碳利用

依托项目:国家重点研发计划课题等2项、国家科技部项目等3项、成果转化项目2项(600万元、800万元)、500万元企事业单位委托项目1项。

核心内容:生物质高效低碳利用,包括:化学链氧解耦生物质改质、太阳能驱动生物质气化;生物质高值利用,包括:生物质高值产品制备。

创新点:原创提出了水热碳化耦合化学链氧解耦方法,从源头将低品位生物质提质为高品位固体燃料,能量密度提高约15-85%,同时探究了核壳型双功能铜基复合载氧体的原位催化与协同脱氯机理,碳转化率和脱氯效率高达95.8%和87.3%;提出基于太阳能驱动生物质两级气化的热化学互补利用方法,揭示了互补利用过程中太阳热能品位提升和生物质燃料化学能梯级利用机制,实现了太阳能能量品位提升32.35%,生物质气化可用能损失降低20.22%;阐明了生物质到高值能源产品的反应路径与机理,掌握了生物质定向解聚制备能源产品羟基丁酸酯的调控机制,实现批量生产该能源产品的国际最高纯度>99%。

主要效益:在国家自然科学基金面上项目等5项国家自然科学基金项目、国家重点研发计划课题等3项国家科技部项目、2项成果转化项目(600万元、800万元各1项)、1项500万元企事业单位委托项目的资助下,研究成果授权国家发明专利30项、发表SCI论文30篇。生物质高值产品成果经推广应用,实现6项技术落地,完成1400万以上成果转化,在东莞松山湖建成中试产线,规划年产值达8000万元。

   

创新东莞青年科技创新奖         中国产学研合作创新成果优秀奖