■ 研究领域
能量综合梯级利用原理与方法，多能源互补机理与系统集成，高效余热利用及低碳技术等方面的研究。
■ 研究方向
1.多能源互补的分布式能源系统：分布式系统能量综合转换梯级利用，多能源互补的方法与技术，微小型动力与余热吸收式制冷/热泵/除湿技术。
2.太阳能热利用技术：多能源品位互补梯级利用的高效能量转化机理，热互补与热化学互补方法与技术，系统集成与关键技术。
3.化工动力多联产与温室气体减排：燃料化学能梯级利用与CO2捕集的协同机理，CO2减排与能量转化一体化原理与方法，系统集成创新和技术发展路线。
■ 人员组成
现有研究人员16人,其中正高级岗位人员6人,副高级岗位人员5人，在读研究生60人。
■ 2024年项目情况
2024年度在研项目20余项。其中，新争取到国家基金委基础科学中心项目（滚动资助）1项，重点研发计划项目1项、课题2项、子课题3项、基金委面上项目1项、青年基金2项。
■ 2024年主要成果与工作进展
在分布式能源系统方面，完成首台套MW模块化分布式能源系统样机设计、装配及示范项目建设；攻克5-8℃高效复合相变蓄冷材料制备，完成5000次以上循环稳定测试，并开展中试产线建设；成果转化方面，中石化胜利油田百千瓦级绿能智储供热技术和东莞生物技术产业园冷热汽电储一站式供能技术转化落地。聚焦光伏-电化学、光热-热化学关键过程物质与能量交换，探索出太阳能与天然气协同转化新路径，系统㶲效率较传统制氢系统提升7.1个百分点。1 kW高温电解水实验台验证了惰性气体吹扫阳极降电压的可行性，电解电压最大降低3.38%。提出可再生能源驱动的余热超高温热泵系统，可制取260℃~300℃的高温蒸汽，制热能效系数≥1.5，余热温升≥100℃。开展余热超高温热泵系统热力学参数优化、压缩机组转子动力学设计、叶轮构型设计与变工况性能分析，完成热泵系统压缩机组的整机结构设计。
在太阳能热化学与热发电系统集成方面，完成了1Nm3/h级水基化学链制氢和捕集CO2原理样机连续稳定运行与变工况试验测试，获取了工艺设计核心基础数据。基于原理样机试验数据，完成了350Nm3/h示范装置方案设计。基于原创的太阳能热化学三步循环新方法，研制了Fe掺杂Mn氧化物高性能循环材料，制氢温度比传统热化学分解水制氢降低600~700℃。利用研制的国际首套MW级多能互补分布式能源系统示范工程，完成了太阳能到燃料规模转化性能测试，太阳能制氢效率达60%，处于国际领先水平。基于原创的热化学定向分离重整理论与方法，研制了中温（400-600℃）天然气制氢与脱碳协同转化中试样机（5-10 Nm3/h），制氢温度比传统技术下降400-600℃，CO2排放下降>90%。获得国家重点研发计划项目“高比例可再生能源分布式能源系统设计理论和调控方法”资助，将基于本方法与中试成果推进MW级太阳能互补分布式能源系统工业园区示范。
燃料源头低能耗捕集CO2方面，研制了高机械强度、反应活性和长寿命的化学链氧载体颗粒，反应性能2000个循环无衰减。探究了氧载体-活性支撑体的相互促进规律与活化作用机理，在氧化铁氧载体中引入镍，提高了反应中的成核位点浓度与核生长速率，增强了气-固界面氧化还原，发展了氧载体的批量制备工艺，为规模化应用提供了基础。完成千吨级煤炭热解-熄焦中试装置建设及实验验证，实现热解系统能效达92%；完成千吨级外热式粗焦-CO2气化中试工艺设计，形成300MW等级煤热解-燃烧耦合的电厂灵活调峰示范可研设计报告。
本年度发表论文78篇，其中51篇被SCI收录，8篇被EI收录。共申请发明专利20项，获得授权7项。
主 任：金红光 副主任：郝 勇
