1 团队简介
太阳能迁徙与储能时代研究所成立于2022年6月,依托华北电力大学能源工程及工程热物理一级学科,在我国“双碳”配景下,伸开对可再生能源进行高效清洁哄骗的研究。衔尾学校的电力特质与上风,围绕太阳能迁徙及联系储能时代中的前沿基础与时代瓶颈问题,在太阳能高效迁徙与哄骗、单相/相变储热、电化学储能、热化学储能等方面开展了系统而久了的研究。承担了30余项国度级、省部级纵向科研表情,包括国度973指标表情课题、国度要点研发指标表情课题、国度当然科学基金表情、北京市当然科学基金表情等。在International Journal of Heat and Mass Transfer、Journal of Power Source、ACS Applied Interface and Materials、Applied Energy、Chemical Engineering Journal、Science Bulletin等高水平期刊发表宽敞太阳能和储能联系的研究后果,授权专利多项。
2 导师先容
徐超
诠释,博士生导师,能源电力创新研究院本质副院长,太阳能迁徙与储能时代研究所长处
研究场所:太阳能热哄骗、储热、热化学制氢、电解水制氢与燃料电板
邮箱:mechxu@ncepu.edu.cn
巨星
诠释,博士生导师,太阳能迁徙与储能时代研究所副长处
研究场所:锂离子电板热经管与安全贯注、电力电子高热流密度散热、太阳能光伏/热复合时代、单相/相变储热、储能与详细能源系统
邮箱:scottju@ncepu.edu.cn
陆规
诠释,博士生导师,太阳能迁徙与储能时代研究所副长处
研究场所:先进热经管时代、火电/核电热工水力历程多模范仿真及数字孪生时代、下品位能高效哄骗
邮箱:lugui@ncepu.edu.cn
叶锋
诠释,博士生导师
研究场所:电解水制氢与燃料电板、太阳能热化学制燃料、储能材料及系统
邮箱:fye@ncepu.edu.cn
刘桂成
诠释
研究场所:光电迁徙/储能电板:二次电板、燃料电板、太阳能电板、电解池等
邮箱:gcliu@ncepu.edu.cn, log67@163.com
廖志荣
副诠释,硕士生导师
研究场所:相变传热传质机理、热质储能时代、太阳能热发电时代、压缩空气储能时代
邮箱:zhirong.liao@ncpeu.edu.cn
王天虎
副诠释,硕士生导师
研究场所:传热传质、电化学储能、光热电能量迁徙
邮箱:thwang@ncepu.edu.cn
彭曼华
副诠释,硕士生导师
研究场所:储能材料基础电化学研究、芯片电板器件遐想及应用研究、水电解制氢时代应用研究
邮箱:pmh502@ncepu.edu.cn
柳华蔚
副诠释,硕士生导师
研究场所:碳氢火焰温度及气固相组分测量时代、太阳能光伏/热系统遐想及优化、分频纳米流体光学性情调控及应用
邮箱:liuhw@ncepu.edu.cn
夏昕
副诠释,硕士生导师
研究场所:能源材料打算遐想和高通量表面打算、新式低铂高效燃料电板催化剂遐想、太阳电板材料与光催化材料
邮箱:xxia@ncepu.edu.cn
刘赟
副诠释,硕士生导师
研究场所:能源的高效哄骗及节能表面与新花样、传热传质优化表面实时代、太阳能热哄骗、储热新时代
邮箱:liuyunlucia@ncepu.edu.cn
蒋琼琼
讲师
研究场所:多能互补的详细能源哄骗、太阳能热化学储能、化石能源清洁迁徙、CO2减排与哄骗
邮箱:qiongqiongjiang@ncepu.edu.cn
3 研究界限
1. 太阳能高效迁徙与哄骗
时代界限:太阳能全光谱拿获与高效迁徙;太阳能光伏/光热迁徙及哄骗;太阳能热发电时代;太阳电板材料与光催化材料。
1.1 太阳能全光谱分频梯级哄骗
研究了太阳能全光谱分频哄骗中中枢的理念念分频窗口录取问题,全面总结归类现存的理念念光学窗口(IOW)鉴别花样,基于数值模子,从系统性能和热经济学的角度,建设IOW鉴别表面;开荒光-热十足耦合的数值打算模子,引入辐射历程的光谱性情,沟通聚光辐射历程的场所相反,竣事在纳米流体内的光-热十足耦合,竣事光学历程、流动传热与光伏电板光电迁徙历程的耦总打算;开展了不同分频结构的实验研究,了了了骨子环境下的电、热、详细性能。
1.2 太阳能光伏/热器件减损与高效迁徙
研究了太阳能电板的微不雅光-电-热耦合机理,从能源学角度,量化了不同生热机理,建设了光谱-损耗的臆测与降损旅途;研究了非均匀辐照下电板阵列的失配耗损时理,了了了非均匀辐照与电板层电路拓扑结构对电板迁徙效率的协同作用机制;研究了光伏/热器件的多场耦合性情,发达了电路和温度场的相互影响机制;研究了光伏/热器件的跨模范效应,明确太阳能-电能-热能迁徙链条与调控表面。
1.3 聚光太阳能复合发电系统
研究了聚光太阳能性情,冷落了能量梯级匹配的新式塔式光伏-光热复合发电系统,在未影响光伏效率的同期,热质温度提高至150℃以上,详细发电效率达34%。针对鼎沸哄骗中的弃风弃光问题,建设了新式可切换光伏-光热系统,通过电-热迁徙竣事弃电热存储,具备匹配负载和镌汰弃风弃光率的后劲。建设了柔性电、热输出光伏-光热系统,新式系统可再生资源的渗入性提高15%,度电资本镌汰8.8%。
2. 储热/热化学储能
时代界限:储热中的传热传责贫瘠;热能存储材料开荒;多相传输历程;热化学制氢;热化学制燃料;太阳能热化学储能。
2.1 热能存储材料-单元-系统
研究了有机、熔融盐、金属基等定型复合相变材料的成型工艺、热物性和轮回镇静性;研究了复合热化学跨季节储热材料的制备花样,吸脱附性能及反应能源学性情;研究了高温金属基相变材料的微胶囊化封装花样、储热材干、耐氧化性和防腐蚀效果;研究材料相变要津历程的演变机理与调控机制。开荒的相变微胶囊储能材料,权贵改善储热/放热性能。久了分析发现,在储热与放热历程中,相变微胶囊中掺杂扩张石墨,极大的改善了换热器的换热性能。
探究储热历程的热性能影响身分,分析传热强化花样。研究了球形、拘谨式/套管式、管壳式和级联式等类型的相变储热单元中熔融盐、石蜡等相变材料的储热历程;分析了结构、传热流体的温度和流量等身分对储热单元热性能的影响;探讨了翅片、泡沫铜等花样对储热单元的传热强化作用。
研究了堆积床斜温层储热系统的动态轮回性情,揭示了相变颗粒堆积床斜温层分层机制和传热规章;研究了堆积床斜温层储冷系统以超临界液氮和超临界压缩空气为传热流体石英石块算作蓄冷介质的动态热性能;开荒了新式低资本、高无邪性、高效率的复合储热系统;研究了高温平板型相变储热系统的轮回性能,考虑了不同操作参数的影响效果,冷落了遐想花样;遐想了用于空间加热的电蓄热安装;研究了太阳能跨季节供热系统的多年启动性情。
2.2 太阳能热化学储能
围绕热化学储能材料微不雅结构与性能的构效关系,衔尾材料反应能源学与刻画演化规章,构建高轮回镇静性的材料的主动遐想原则;通过揭示颗粒系热质传递性情,冷落热质传递与热化学反应的匹配旨趣,建设多场耦合分析模子,冷落多场耦合协同与强化机制,对储能单元进行拓扑优化与性能调控,竣事反应器型式优选,功能性结构遐想,波动热流下变工况性能调控。
2.3 太阳能热化学制燃料
围绕高温热化学制燃料时代中催化剂各组分协同作用机理,揭示反应机理及居品采用性调控和定向提质规章,研究催化剂材料抗失活机制,竣事高效镇静的复合催化剂体系的彩选和遐想;了了太阳能热化学制氢反应器中光热迁徙、热质传递与化学反应多场耦合机理与强化机制,探索高效太阳能聚光器匹配集成,建设太阳能说合式热化学制燃料集热反应器遐想、优化、调控的表面与花样;研究说合式热化学制燃料反应器中光热迁徙、热质传递与化学反应多场耦合机理与强化机制,建设太阳能热化学说合式膜反应器遐想、优化、调控的表面与花样。
围绕热化学储能单元多相传输历程,了了材料内热质传递与能源学匹配旨趣柔顺固两相流多物理场耦合协同机制,冷落性能调控有运筹帷幄。围绕热化学储热历程中移动界面与固定界面上复杂的气固界面反应历程,借助分子能源学模拟和先进表征测试技能,了了材料里面和纳微界面的扩散-吸附-反应多步说合历程耦合机制,了了界面处热传导、离子传输、化学反应等历程阻力身分,发展反应型界面能源学表面,冷落气固界面传输-反应强化花样。
3. 氢能与燃料电板
时代界限:电解水制氢与燃料电板的要津材料和时代;电解水制氢、燃料电板多物理场模拟及水热经管;氢能与低碳发展计谋和指标。
3.1高性能低资本催化剂开荒
开展高性能、低资本电解水制氢和燃料电板催化剂研究。接受电千里积法制备铂基催化剂,研究滋长机理和能源学参数,用于燃料电板的低载量高性能铂基催化剂;接受静电纺丝法告捷制备了用于析氧反应的新式Pt-IrO2纳米纤维催化剂;研究在酸性、高电位下阳极催化剂组分与结构的演变规章过头对析氧性能的影响规章,研究高性能、长命命催化剂的制备花样、性能衰减机理和优化有运筹帷幄。
3.2 PEM电解池/燃料电板多物理场耦合模拟及水热经管研究
研究了PEM电解池/燃料电板不同启动参数和结构参数对电板内水热分散和电解池性能的影响规章;分析了不同操作条目下里面多物理参数的动态反应性情,冷落启动工况的优化花样;遐想了一种新式的复合叉指射流流场结构,竣事电解池里面液体足够度、温度和电流密度的分散均匀性普及。针对PEM电解水系统,冷落了一种新式的进水温度转变花样,开展了系统的能量效率和㶲效率分析,发展了能源详细高效哄骗的优化表面和花样。
3.3 PEM电解池两相传输及多场耦合分散性情实验
通过流场可视化、分段式电解池及原位测量花样,赢得PEM电解池里面水气两相输运情况及局部电-热分散情况。并基于此论断搭建了具有新式复合射流流场结构的PEM电解池的三维两相稳态模子,冷落了新式复合双极板流场结构,该结构可加强流动为止、促进多物理场耦合均匀分散,竣事热质传输历程均一性的普及。
4. 电板与电化学储能系统
时代界限:电化学储能中的输运表象;电板与电容材料;电板器件遐想及应用;锂离子电板热经管与安全贯注;储能电站能量经管系统优化;燃料电板及羼杂储能;多能互补灵敏冷端系统安全高效启动时代。
4.1 电板材料与器件
聚焦于新式二次电板系统电板材料以及联系器件的遐想,开荒新式具有竞争力的资源丰富、环境友好的电极材料;围绕电板基础科知识题,借助表面打算和实验时代,研究电极的机制-结构-性能之间的关联关系。往时但愿衔尾骨子场景需求,进行上、中、卑劣和会式研究。
4.2 电板热经管热安全
研究电板热经管和安全贯注时代,主要研究场所包括:大限制储能电板系统热经管的流动传热组织状貌,不同传热旨趣下的浸没式冷却时代、储能电板热失控机理分析、极高热流密度下的冷却降温时代、电板济急冷却与热燃阻断时代、冷却系统优化时代等。在热经管与热安全方面,课题组初次冷落歧管微针翅流动传热时代、将臆测时代应用于电板储能系统、燃料电板系统、芯片冷却等。
航空航天、核电、电力电子等极点条目下的安全启动开展热经管和热贯注研究责任,发展从系统、部件到要津历程的多模范调控花样。
4.3 储能电站数字孪生
跟着全球电板储能电站的大限制扩充和应用,安全事故频发,安全运维问题亟待惩办。本团队围绕储能及能源电板安全启动,开展了多层级热控/热延长梗阻时代和数字孪生时代开荒。构建从单电板、电堆到集装箱的电化学-热-流-力跨模范多物理场模子和快速降阶模拟花样,研发测量盲区反演时代,发展运维大数据数据挖掘和非线性神经网罗展望花样,构建物模-数模互聚拢口,建设储能电站数字孪生运维平台。
4 代表性国度级科研表情
序号
表情称号
表情类别
授予单元
年度
1
10MW级先进压缩空气
储能时代研发与示范
国度要点研发指标课题
科技部
2017—2021
2
大限制太阳能热发电系统集成及调控策略
国度“973指标”课题
科技部
2012—2015
3
光伏/风电等波动性电源电解制氢材料和历程基础
国度要点研发指标课题
科技部
2021—2025
4
能量传递迁徙与高效力源系统
创新群体
表情
国度当然
科学基金
委员会
2018—2023
5
****东说念主才
东说念主才表情
中组部
2018—2020
6
多场耦合热质传输
优秀后生
科学基金
国度当然
科学基金
2016—2018
7
有机框架电极材料层间调控及锂(钠)离子电板性能研究
面上表情
国度当然
科学基金
五月槐花香在线播放2023—2026
8
波动性电力输入下电/热性情对证子交换膜电解池层间控与界面传输机制研究
面上表情
国度当然
科学基金
2023—2026
9
纳米颗粒界面自拼装流动-扩散模范协同机理及调控
面上表情
国度当然
科学基金
2021—2024
10
纳米流体光谱性情与温度的关联规章及分频光伏光热器件能量迁徙调控机理研究
面上表情
国度当然
科学基金
2019—2022
11
水合盐复合材料热化学储热性能强化机理与多模范
传热传质的
关联规章
面上表情
国度当然
科学基金
2019—2022
12
纳米多孔碳电极/离子液体界面离子输运性情及采用性储能机理
面上表情
国度当然
科学基金
2019—2022
13
微/纳米双孔分散多孔介质耦合换热关联机制及异质界面热质传递
面上表情
国度当然
科学基金
2018—2021
14
基于相迁徙萃取时代中空贵金属纳米材料宏量制备
历程研究
面上表情
国度当然
科学基金
2015—2018
15
机器学习援助遐想新式金属-MXene复合结构燃料电板催化剂
后生科学
基金表情
国度当然
科学基金
2021—2023
16
基于辐射和插手效应的碳氢火焰气固两相组分浓度在线测量花样研究
后生科学
基金表情
国度当然
科学基金
2022—2024
17
二元硝酸盐固液相变历程
糊状区演变规章研究
后生科学
基金表情
国度当然
科学基金
2018—2020
18
电场下含带电Janus纳米颗粒流体的湿润及相变性情研究
后生科学
基金表情
国度当然
科学基金
2017—2019
19
基于离子风冷却的LED集成系统耦合建模及性能优化研究
后生科学
基金表情
国度当然
科学基金
2015—2017
20
非均匀辐照及温度场下密集阵列聚光光伏系统的光-热-电耦合机理
后生科学
基金表情
国度当然
科学基金
2015—2017
21
沟通风场空间联系性的聚光结构风荷载和风骚反应研究
后生科学
基金表情
国度当然
科学基金
2014—2016
22
中空核壳结构Cu@SiO2颗粒的可控合成及高温储热性能研究
后生科学
基金表情
国度当然
科学基金
2012—2014
23
熔融盐斜温层羼杂储热系统中的流动与换热历程过头耦合机理研究
后生科学
基金表情
国度当然
科学基金
委员会
2012—2014
24
SAR天线伸开机构热力性情研究及样机开荒
横向课题
北京微焓
热控科技
有限公司
2022—2025
25
能源环保数字孪生时代开荒
横向课题
北京
象新力科技
有限公司
2021—2026
26
新式储能的氢热联供时代研究
横向课题
全球能源
互联网研究院有限公司
2021—2023
27
一种基于粉煤灰的复合储热材料的制备花样
横向课题
全球能源
互联网研究
院有限公司
2021—2022
28
槽式太阳能热发电动态模子优化为止研究
横向课题
中广核
太阳能开荒
有限公司
2021—2021
29
工质液体在金属名义的润湿性情研究
横向课题
常州微焓
热控科技
有限公司
2020—2021
30
PEM电解水制氢系统优化研究
横向课题
三峡集团
2020—2022
31
火电厂余热深度哄骗、节水及消白详细改进时代研发
横向课题
中国能源缔造集团江苏电力遐想院
2019—2021
32
安注水旁通分析
横向课题
中国核能源研究遐想院
2019—2020
5 平台条目
研究所依托“电站能量传递迁徙与系统耕作部要点实验室”缔造,整合了国度储能时代产教交融创新平台和能源电力创新研究院等机构在太阳能、储能等界限的上风科研资源。领有紫外/可见光/近红外光谱仪、高通量太阳能聚光模拟器、高温热化学迁徙及在线检测平台、同步热分析-红外光谱联用系统、气相色谱仪、电化学责任站、压汞仪等实验平台,为太阳能和储能时代所需的研发、检测、评估等责任提供时代因循。
6 东说念主才培养
研究所高度珍重学生的详细材干培养,聚焦学生中枢教养培育,构建更高水平的东说念主才培养体系。多年来,培养硕博生百余名,共有4东说念主获国度奖学金、8东说念主获北京市优秀毕业生、9东说念主在寰球大学生节能减排大赛等寰球或省部级科技竞赛中获奖。
7 国表里交流
团队主要成员毕业于世界著明大学,先后赴香港科技大学、好意思国康涅狄格大学、法国国度科研中心历程、材料与太阳能实验室、瑞典麦拉达伦大学、好意思国德雷塞尔大学、德国汉诺威大学等学校或研究机构开展学习与合作研究。团队学生现在与丹麦时代大学、英国赫尔大学、洛桑联邦理工学院等课题组合作,公派留学长入培养博士3名、硕士1名,已发表5篇SCI期刊论文。与国内包括中科院工程热物理研究所、中科院电工研究所、中科院历程工程研究所、中科院大连化学物理研究所、清华大学、西安交通大学、北京工业大学等外洋著明的太阳能与储能研究团队开展合作研究。与三峡集团、国度电网等企业建设了合作关系。研究所将力争拓展与外洋/国内太阳能和储能研究团队以及联系企业的合作交流,为安装研发和工程示范提供时代因循。研究所但愿与更多的国表里研究团队和企业单元开展交流与合作,发展缔造高学术和时代水平的交流平台。
8 兴盛的科研生活
劳逸衔尾、张弛有度不错匡助大家调理心态、放松压力,塑造健全的东说念主格。团队成员在科研责任中皓首穷经、迎头赶上,在科研生活之余,团队里面的文娱行为也多姿多彩。约集聚餐——研究生时候会有好多记挂性的日子,团队成员诞辰、表情结题的日子、披发奖学金的日子……大家聚在统共纪念过往历程,泛论东说念主生理念念。体育畅通——办公室领有篮球、足球、羽毛球、乒乓球、飞盘等多种畅通器材,每到天高云淡、风清气爽的周末,团队里面齐会组织体育行为、户外行为。毕业合影——“典礼感”是最高档的狂妄,每到毕业季,团队憨厚和成员会和毕业同学统共拍合影眷顾,为大家的学生糊口留住最完整的钤记。
毕业合影眷顾
约集聚餐合影
体育行为合影
9 作事情况
已毕业研究生均在高校、研究所、大型央企/国企/民企从事研究或经管责任,包括扬州大学、朔方民族大学、东北电力大学、天津交易大学、新疆工程学院、桂林航天工业学院、国度能源集团国神时代研究院、航空工业第一飞机遐想院、西安热工研究院、国度电投集团氢能科技发展有限公司、国度节能中心、江苏苏好意思达成套公司、新天绿色能源股份有限公司、闻泰科技股份有限公司、百度网讯科技有限公司、中国电力工程参谋人集团华东电力遐想院有限公司、北京市煤气热力工程遐想院有限公司、中冶焦耐(大连)工程时代有限公司、青岛海信激雪白现公司、中国核电工程有限公司、中国华电集团有限公司宁夏分公司、长春绿动氢能科技有限公司、北京亿华通科技股份有限公司、中国电建集团上海电力遐想院有限公司、中国西电集团西安西电电力系统有限公司等。
10 招生要求
研究长处期招收优秀推免或统招硕士生(学术硕士、全日制专科硕士);直博生或招考博士生(学术博士、工程博士)。呈报条目如下:
1. 东说念主品轨则,具备基本的科研教养、严谨轨则的科研格调、邃密的调换材干和团队合作材干;
2. 具有能源工程及工程热物理、储能科学与工程、氢能科学与工程、材料、化学、数学、打算机科学等专科配景优先;
3. 领有邃密的英语阅读和写稿材干,在高水平专科学术期刊发表过论文优先;
4. 身心健康,积极乐不雅,镇静肯干,劳苦勤学。
11 加入咱们
臆测东说念主:
巨星(scottju@ncepu.edu.cn/010-61773876)
陆规(lugui@ncepu.edu.cn/010-61773876)