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高等教育領(lǐng)域數(shù)字化綜合服務(wù)平臺
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超快高儲能柔性器件
本項目以制備超快高儲能柔性器件為導(dǎo)向，建立基于界面納米復(fù)合材料的新技術(shù)。通過水熱法和電化學(xué)方法在柔性導(dǎo)電基底上構(gòu)建納米陣列/金摻雜二氧化錳的三維納米復(fù)合電極，作為正極；通過水熱法和熱處理法在柔性導(dǎo)電基底上生長多孔氧化鐵納米復(fù)合材料，作為負極，組裝全固態(tài)薄膜器件。利用納米復(fù)合材料的多方面優(yōu)勢加速電子/離子在活性材料中的傳遞，進而達到超快高儲能的目的。基于納米復(fù)合材料的全固態(tài)薄膜器件可展現(xiàn)出超快充電能力（10 V/s），比常規(guī)電容器的充電時間快10-100倍。這是國際上基于金屬氧化物贗電容薄膜型超級電容器研究領(lǐng)域的一個重大突破。此外，本項目以開發(fā)超快超柔儲能器件為導(dǎo)向，開發(fā)了一種熱力學(xué)誘導(dǎo)自發(fā)組裝和原位摻雜結(jié)合碳熱還原的方法來實現(xiàn)石墨烯納米篩粉體和薄膜的宏觀可控制備，解決了傳統(tǒng)石墨烯材料縱向物質(zhì)傳輸差的局限。通過控制碳熱溫度，可以調(diào)節(jié)石墨烯納米篩表面的孔密度，即孔徑大小可控（10~100 nm）。與傳統(tǒng)石墨烯薄膜電極相比，石墨烯納米篩表面豐富的孔結(jié)構(gòu)使得其作為電極材料時擁有更大的比表面積，而且電解質(zhì)離子可以在垂直于平面的軸向上傳遞，縮短了離子傳輸路徑。
華中科技大學(xué)
2021-04-10
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組合型震蕩浮子波能發(fā)電裝置
裝置采用組合式陀螺體型振蕩浮子與雙路液壓系統(tǒng)。相對于振蕩浮子式和擺式裝置，振蕩浮子式裝置能量轉(zhuǎn)換效率較高，且各個部件的更換維修均可在海上操作完成，維護成本低，裝置安全可靠。振蕩浮子式裝置又分為單自由度、多自由度及組合型。組合型振蕩浮子裝置整體效率高，運行穩(wěn)定。該成果依托陣列化開發(fā)思想，針對我國近海短周期、小波高、低能流密度的波浪能資源特征設(shè)計了組合型的波浪能攝取機構(gòu)，解決了多數(shù)傳統(tǒng)裝置“小浪不發(fā)電、大浪易損壞”的固有問題。
振蕩浮子波浪能發(fā)電裝置的潮位自適應(yīng)裝置為海洋能的科學(xué)利用與開發(fā)提供了全新的思路：在資源相對貧乏的低能流密度海區(qū)依靠陣列化布置與多能互補實現(xiàn)海洋能的高效利用與集成開發(fā)。進行波浪能向電能的轉(zhuǎn)換，使用潛浮體配合張力錨鏈進行海上安裝定位；依托陣列化開發(fā)思想，針對我國近海短周期、小波高、低能流密度的波浪能資源特征設(shè)計了組合型的波浪能攝取機構(gòu)，解決了多數(shù)傳統(tǒng)裝置“小浪不發(fā)電、大浪易損壞”的固有問題；雙浮體自升沉結(jié)構(gòu)形式突破了近海潮差（3-4m）變化大導(dǎo)致裝置工作時長短的難題，可在大潮差海域?qū)崿F(xiàn)24小時全天候自主控制運行發(fā)電；開發(fā)了全自動在線控制與檢測系統(tǒng)，可在百公里外的海大校園內(nèi)對裝置的實時工作狀況、運行性能等實現(xiàn)遠程監(jiān)控，真正做到了無人值守與遠程遙控；基于產(chǎn)品化設(shè)計，檢修維護方便，所有活動部件的更換維修均可在海上操作完成，維護成本低，安全可靠。
中國海洋大學(xué)
2021-05-09
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太陽能高溫?zé)崃ο到y(tǒng)
針對槽式太陽能高溫?zé)崂玫募療崞鳌⒒炷羶峒夹g(shù)、系統(tǒng)優(yōu)化、標準化、太陽能高溫?zé)崃ο到y(tǒng)的示范等開展了一系列的研究。研制了封閉型槽式太陽能集熱器，搭建了封閉型槽式太陽能集熱器性能實驗臺，進行了實驗研究，結(jié)果表明，該集熱器的熱效率可達到71.35%。綜述了中高溫儲能技術(shù)，利用Fluent 件對三角形截面、正方形截面、實驗?zāi)Ｐ徒孛妗⒘呅谓孛娴膬狍w進行了數(shù)值模擬，得出結(jié)論六邊形截面儲熱體儲熱效果最佳，實驗?zāi)Ｐ徒孛鎯狍w大大提高儲熱效率。從全壽命周期費用和全壽命周期CO2 排放兩個角度對太陽能高溫?zé)崃ο到y(tǒng)進行了優(yōu)化研究。計算了全壽命周期中系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的運行費用、維護費用和檢修費用，繪制出全壽命周期槽式太陽高溫?zé)崃ο到y(tǒng)的費用曲線，計算出與之對應(yīng)的最佳集熱器面積。詳細統(tǒng)計了全壽命周期中系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的CO2 排放量，繪制出全壽命周期系統(tǒng)CO2 排放量曲線，最終計算出與之對應(yīng)的最佳集熱器面積。提出了槽式熱發(fā)電廠的選址模型，根據(jù)氣象參數(shù)、土地利用參數(shù)和水資源分布等情況，考慮是否適合建立槽式熱發(fā)電廠，對我國大部分省份進行了分類。總結(jié)示范系統(tǒng)設(shè)計、建設(shè)、調(diào)試、研究經(jīng)驗和成果，針對槽式太陽能高溫?zé)崃ο到y(tǒng)的集熱器、儲熱裝置、備用熱源、熱力系統(tǒng)進行了標準化研究，初步總結(jié)了標準化條款。
在以上研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計建設(shè)了太陽能高溫?zé)崃ο到y(tǒng)，改系統(tǒng)包括：集熱方陣、備用熱源、儲熱裝置、冷卻裝置、檢測裝置等。并對集熱器方陣的效率和儲熱裝置的儲熱過程進行了現(xiàn)場試驗。
上海電力大學(xué)
2021-04-29
太陽能硅片絲網(wǎng)印刷機
1.本外觀設(shè)計產(chǎn)品的名稱：太陽能硅片絲網(wǎng)印刷機。2.本外觀設(shè)計產(chǎn)品的用途：用于對太陽能硅片執(zhí)行絲網(wǎng)印刷的裝置。3.本外觀設(shè)計的設(shè)計要點：印刷機的整體形狀和圖案，及其操控鍵的形狀和分布。4.最能表明設(shè)計要點的圖片或者照片：立體圖。
華中科技大學(xué)
2021-04-11
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城軌交通用超級電容儲能系統(tǒng)
對于城市軌道交通，再生制動能量的充分利用是實現(xiàn)節(jié)能的重要措施。其中，超級電容儲能系統(tǒng)是目前極具競爭力的解決方案。它的主要功能包括提高再生制動能量利用率，降低牽引能耗，減少再生失效，抑制網(wǎng)壓波動。 北京交通大學(xué)開發(fā)了車載和地面兩種類型的超級電容儲能系統(tǒng)樣機。掌握了儲能系統(tǒng)優(yōu)化配置、大功率雙向DC/DC變流器、超級電容充放電控制、能量管理策略等關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)也可應(yīng)用于工程機械、電動工具等其他領(lǐng)域。
北京交通大學(xué)
2021-04-13
城軌新型能饋式牽引供電裝置
來源：能饋式牽引供電裝置基于國家“十一五”最新科技成果（項目：“城市軌道交通能饋式牽引供電系統(tǒng)及傳動系統(tǒng)研制”，編號：2007BAA12B07），并成功申報國家級星火計劃項目。 簡介：城市軌道交通能饋式牽引供電系統(tǒng)將城市供電網(wǎng)高壓交流電轉(zhuǎn)化成供城軌車輛的直流電，其核心產(chǎn)品雙向變流器柜，可實現(xiàn)交直流能量雙向傳輸：在列車牽引時向列車提供電能，列車制動時將多余再生制動能量反饋回交流電網(wǎng)，保持直流網(wǎng)壓穩(wěn)定。 亮點：與傳統(tǒng)的二極管不控式牽引供電系統(tǒng)不同，新型牽引供電系統(tǒng)采用PWM整流器作為系統(tǒng)中基本的整流器單元，直流側(cè)輸出特性完全可控，通過閉環(huán)反饋控制可保證牽引接觸網(wǎng)的直流牽引電壓水平；交流側(cè)可實現(xiàn)單位功率因數(shù)運行，同時諧波含量大大降低；在車輛制動過程中，該裝置可自動將直流側(cè)累積的過剩能量逆變?yōu)榻涣髂芰炕仞伒浇涣麟娋W(wǎng)，節(jié)能效果顯著。 產(chǎn)品：能饋式牽引供電系統(tǒng)由變壓器、低壓交流開關(guān)柜、雙向變流器柜、直流接觸器柜構(gòu)成。 系統(tǒng)參數(shù)：名稱參數(shù)額定功率2×1000kW （連續(xù)）峰值功率125%*額定功率 （一分鐘）設(shè)備功能整流、逆變、無功補償直流并聯(lián)輸出電壓750V（750-900）直流串聯(lián)輸出電壓1500V（1500-2000）功率因數(shù)>0.99變流器效率>0.98電流總諧波畸變<3% (計算到51次)冷卻方式強迫風(fēng)冷柜體尺寸1200*1200*2300mm（L×W×H）
北京交通大學(xué)
2021-04-13
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低谷電蓄能供熱技術(shù)與裝備
能源與環(huán)境是全世界面臨的緊迫課題，中國是目前世界上第一大能源消費國，其中供暖能耗約占能源總消耗的 1/4。目前城市供熱方式存在下列問題：供暖平均能耗高、難以按需供熱和分戶計量、熱效率低、環(huán)境污染嚴重、設(shè)備原料等必須占用一定土地。另外，我國電力峰谷差加大的問題也越來越嚴重，已成為我國電力生產(chǎn)供應(yīng)的突出矛盾，具體表現(xiàn)在夜間至清晨谷段負荷率低，而高峰時段電力供應(yīng)不足，造成電廠不能均衡發(fā)電，白天經(jīng)常拉閘限電，夜間有電送不出，電網(wǎng)不能在最經(jīng)濟的狀態(tài)下運行。低谷電蓄能供熱技術(shù)與裝備把谷電蓄能技術(shù)與供熱需求合理結(jié)合，形成一種非常有潛力的技術(shù)需求。作為一種供熱技術(shù)與裝備，實現(xiàn)在夜間將廉價谷電轉(zhuǎn)換為熱量進行有效的高密度儲存；在白天的峰電或平電期，有控制地將熱量按需取出，對外進行供暖。本技術(shù)采用模塊化設(shè)計，規(guī)模可小到用于一個房間，也可大到用于一個小區(qū)，裝備放置使用空間少、維護方便；由于采用模塊化設(shè)計和標準化生產(chǎn)，可大大降低制造成本；設(shè)備運行完全自動控制，無需人員值守，自動化程度高；管網(wǎng)距離短(無外網(wǎng))，能源損耗低；室內(nèi)采用風(fēng)機盤管系統(tǒng)，供熱強度大，并可實現(xiàn)供熱量的分戶計量。采用低谷電蓄能供熱技術(shù)與裝備，降低取暖成本，用戶支持；運行成本低、維護檢修簡便，物業(yè)部門支持；實現(xiàn)非規(guī)模建設(shè)，開發(fā)商支持；推行各小區(qū)單獨供暖，縮短供熱管網(wǎng)的長度，降低供熱管網(wǎng)的損耗，節(jié)能降耗，供熱部門支持；采用清潔供暖方式，對環(huán)境無污染，城市環(huán)保部門支持；平衡電網(wǎng)負荷、降低供電成本，供電部門支持；降低對發(fā)電廠負荷調(diào)節(jié)的要求，提高發(fā)電效率和設(shè)備運行的安全性，發(fā)電部門支持。
北京科技大學(xué)
2021-04-13
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除濕材料技術(shù)及其太陽能再生
項目成果/簡介:成果內(nèi)容： 本成果取得3項發(fā)明專利。除濕材料技術(shù)于2019年2月在海南省萬寧市進行了性能測試。試驗結(jié)果表明：在陽光充足的情況下，除濕和再生的轉(zhuǎn)化率可以達到98%左右，能夠滿足除濕材料再生的要求。成果優(yōu)勢：該技術(shù)可用于潮濕環(huán)境下電力電氣設(shè)施、工業(yè)生產(chǎn)
西北大學(xué)
2021-01-12
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全聚物太陽能電池
設(shè)計了兩種基于雙噻吩酰亞胺的n-型聚合物受體材料（見圖a）。這兩種材料在場效應(yīng)晶體管中都能達到1 cm2 V?1 s?1 左右的電子遷移率，但是其分子結(jié)構(gòu)的微小變化對太陽能電池性能有巨大影響。研究發(fā)現(xiàn)，通過并環(huán)的方式將雙噻吩酰亞胺結(jié)合起來，能夠極大的提升聚合物太陽能電池的器件性能，能量轉(zhuǎn)換效率最高可達到6.85%，同時實現(xiàn)較大的開路電壓1.04 V（見圖b），這是萘（苝）酰亞胺體系以外的聚合物太陽能電池的最好結(jié)果。? 通過一系列材料和器件表征手段發(fā)現(xiàn)，雙噻吩酰亞胺并環(huán)使得聚合物半導(dǎo)體具有更窄的帶隙、更低的導(dǎo)帶能級、更高的共面性和結(jié)晶度，從而使得并環(huán)聚合物半導(dǎo)體具有更高的電子遷移率。同步輻射表明，并環(huán)使得高分子半導(dǎo)體在場效應(yīng)晶體管和太陽能電池器件中具有更合適的分子空間取向（圖 2），從而有利于電荷的有效提取，取得更大的電流值和實現(xiàn)更高的能量轉(zhuǎn)化效率。研究結(jié)果表明并環(huán)設(shè)計是實現(xiàn)高性能聚合物n-型材料的有效途徑，為新型受體材料設(shè)計提供重要參考依據(jù)。
南方科技大學(xué)
2021-04-13
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高效太陽能海水淡化新技術(shù)
該項目為國際上首次利用等離激元增強效應(yīng)實現(xiàn)高效太陽能海水淡化。該研究發(fā)現(xiàn)，三維鋁顆粒等離激元黑體材料具有寬太陽光譜超高光吸收效率，大大提高海水淡化過程中光熱轉(zhuǎn)換效率；鋁納米顆粒的局域等離激元光學(xué)共振效應(yīng)使得漂浮在水面的緊密排列的鋁顆粒附近區(qū)域產(chǎn)生極高的局部溫度和電磁場增強效應(yīng)，有利于快速有效的淡水蒸汽產(chǎn)生，多孔結(jié)構(gòu)提供了有效的蒸汽逃離通道；材料制備采用低成本金屬鋁為唯一原材料，采用簡單可規(guī)模化生產(chǎn)的自組裝制備方法，且材料的淡化性能表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和耐用性。
南京大學(xué)
2021-04-14