产教融合研究院
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2023-09-11 13:21  

研究院重点关注太阳能与建筑节能环保集成、新型光伏材料器件、风电设备数字化设计及智能制造、储能装置运行维护、多能源转换与联储联供、源荷功率预测、工业减碳装备技术等领域的发展趋势。重点研究方向包括:

(1)太阳能、建筑和电动汽车、调度储能三位一体微能源系统技术研究

通过房子集成的太阳能光伏,把房子储能和电动汽车(品牌不限)内储能 电池进行分体等压连接互补充电技术的研究实现了储能蓄电池的高效充电(相当于房子集成的光伏等效发电面积增加一倍)。为太阳能作为房子唯一能源提供了专利技术基础。根据此项技术开发出自适应高效互补充电控制专利技术,该技术既能完成给房子高效储能充电又能使新能源汽车高效充电,效率均提高近一倍(相当于比普通电动汽车充电时间缩短一半),通过该充电桩不仅可以快速给电动汽车储能充电而且在不影响蓄电池寿命的条件下节省充电时间一半,该充电桩还可以在连续阴雨天情况下将电动汽车储能多余的能源反送给房子,保证房子能源的可靠供电代替了辅助能源。

(2)多能互补协调与经济调度优化技术

研究分散式与集中式冷热电负荷及储能特性,并考虑风能与光能等清洁能源接入的相互影响因素,构建多能负荷参数体系。研究多能互补协调特性,提出设备级控制、单区域自治和多主体协同的能源互联网分层式优化管理模式,利用能量枢纽对多能源系统进行统一建模。在高精度的能量供给与用能负荷预测技术的基础上,合理制定供能与用能计划。采用多目标优化的人工智能算法,准确求解经济调度优化问题,实现各种形式能源的协同优化。

(3)智能光伏储能分级能效倍增户用系统

分布式光伏可以通过市电并网接入国网系统实行即发即用余电上网最高效使用太阳能光伏能源,分布式光伏另一种应用就是光伏发电加储能既可以解决不便于接入电网的负荷需求又可以解决无电地区电能使用问题。对于电力系统大容量储能调峰技术瓶颈来说,有市电的分布式光伏可以用小容量户用储能借助于智能光伏物联网形成户用储能大容量群解决电力系统的削峰填谷技术瓶颈。由于采用分布式光伏并网系统加储能,通过智能光伏大数据综合管控平台,将分布式单元小型储能用智能物联网形成多户联网储能群,把与分布式储能连在同一电力网的弃风弃光等等所有谷弃电存储到储能群,在用电高峰的时候通过原有的分布式光伏并网设备借助于智能光伏管控平台送出去。本创新技术推广可操作性在于我国积极倡导的开放的售电业务市场,电业局及目前已经成立的众多售电公司为本技术的推广提供了保障性平台。

(4)智慧风电场信息化运维技术研究

数字化智慧风电场已经成为风电领域开发的趋势,与之相关的技术也已成 为行业内研发的重点。结合长期从事风电技术研发经验,从风电场设备状态智能监测与感知、数据智能分析、设备状态智能评价、设备故障智能诊断及预警、精准风资源预测及风机功率智慧调节、智慧运维及可视化智能巡检、智能决策等几方面进行关键技术的研发,并重点围绕目前智慧风电场建设过程中面临的设备运维、数据分析、技术研究、能源管理等多方面问题开展科学研究。其中风机关键设备状态智能监测技术、智能故障诊断技术、风力机智能控制技术、智慧运维技术、大数据智能分析技术、精准风功率预测技术、备品备件智能管理技术、风电场信息智能管理技术等相关课题已经展开,可为数字化智慧风电场的规划及建设提供参考。

(5)面向供能侧与用能侧的能源大数据分析及预测技术

供能侧与用能侧的预测技术是现代化能源系统运行和管理中的一个重要研究领域。为实现能源系统中新能源及储能的优化调度、制定能源交易计划、能源系统安全评估、需求侧管理等功能,需要对综合能源系统中供能侧与用能侧需求进行精确预测。在新能源出力预测方面,建立基于特征选择与深度学习的分布式电源出力预测模型,充分挖掘多元数据的隐藏信息,发现影响预测结果的重要特征(辐照度、温度、云团信息),利用深度学习模型,在平稳天气与突变天气下取得良好的预测效果。在负荷预测方面,综合能源系统中多种能负荷特性及相关影响因素分析是多能负荷预测的基础,通过电-热-冷负荷的全年大致分布情况、季节特性以及周期趋势,将综合能源系统按区块划分主要分为工业区,商业区和居民区,通过大数据分析得到不同区域的用户对电-热-冷-气等异质能源的需求的差异性。

(6)新型薄膜光伏材料与超高容量储能新材料技术

针对薄膜光伏材料存在的共性关键技术问题,重点解决吸光材料、电子或空穴传输材料、纳米材料关键材料制备,器件设计、界面特性及微观机理等核心科学问题。开展薄膜电池器件相关功能材料的宏量低成本制备,大面积器件设计及制备研究。针对电极材料存在的共性关键技术问题,发展电极微结构、电极表界面的先进制备与表征新技术,探索和揭示电活性材料储能机制、材料容量衰减和性能劣化的本征因素,设计构筑新型电极结构,获得兼具高能量密度、高功率密度和长寿命的高性能储能器件。

研究院的建设基于上述研究方向,通过对辽宁省清洁能源产业人才需求、学校专业人才培养效率等方面进行长期跟踪调研、数据分析,发布清洁能源成套装备技术及相关产业、行业、教育相关报告,以高端研究能力支撑产业新技术发展,共同完成教研科研任务,共享研究成果,产出一批科技创新成果,提升产业创新发展竞争力。围绕零碳清洁能源高效利用、综合能源系统集成与控制、工业减碳等领域的中小企业人才和技术需求,校企共同开发行业产业人才培养标准,共同实施课题研究,征集与聘任产业实践人才,为学院注入高质量资源。研究院科研、行业数据报告产出、课题研究、征集与聘任产业实践教授、科技成果转化等经费预算为210万元。


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