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1、主要研(yan)究內容

      （1）光(guang)伏(fu)發電及光(guang)伏(fu)建(jian)筑一體(ti)化（BIPV）技術研究

當前，我(wo)國(guo)(guo)已是(shi)全(quan)球最大的光(guang)伏發(fa)電關鍵設備(bei)生產國(guo)(guo)，但國(guo)(guo)內應用比率卻非常低。例(li)如光(guang)伏組件98%用于出口。阻礙國內應用主要原因是國內缺乏為光伏發電投資提供整體化解決方案的能力，如：項目投資與收益、政府激勵政策、關鍵設備供應廠商和設備性價比分析、系統設計與集成技術、各類行政申請與審核手續等等。鑒于國內光伏發電應用的主要困境，我院通過研究光伏發電系統集成技術，重點在發電系統項目可行性研究分析、優化設計、監測控制系統、建設施工工藝等關鍵應用技術方面進行研究創新，努力推動新能源在國內發展。主要創新點為：優化設計軟件、基于物聯網的遠程在線監測系統等。

（2）淺層地熱能利(li)用技術(shu)研究

淺(qian)層地熱能也是一種可再(zai)生的新型(xing)環保能源。它蘊藏(zang)在地表以下200米以內的淺巖土體、地下水中，溫度低于25℃，屬地球內部熱能資源；它主要來源于太陽輻射和地球梯度增溫，受四季氣候影響較小，溫度相對恒定，再生迅速、可循環利用；與深層地熱相比，它分布廣、儲量大、清潔環保、采集方便，開發價值很大、利用前景廣闊。
    淺層(ceng)地(di)熱(re)能的開發利用，主要(yao)借助熱(re)泵(beng)(beng)技術(shu)，包括(kuo)水源熱(re)泵(beng)(beng)技術(shu)和地(di)源熱(re)泵(beng)(beng)技術(shu)。比如使用地(di)源熱(re)泵(beng)(beng)（需要(yao)配合少量(liang)用電(dian)），在冬季(ji)可以把土(tu)壤中的熱(re)量(liang)“取”出來，提高溫度后供給室內采暖，在夏季則可把室內的熱量“取”出來釋放到土壤中去，減低室溫——以這種方式為建筑物供熱制冷，可大大降低燃料消耗，不僅節能，同時減少燃燒礦物燃料引起的二氧化碳和其他污染物排放，節能減排。隨著熱泵技術不斷成熟，到上世紀80年代，西方發達國家已廣泛應用。如在美國，地源熱泵空調系統占全部空調系統的40%。據美國環保署估計，設計、安裝良好的地源熱泵，平均可為用戶節省30%-40%的供熱制冷空調的運行費用。在我國，淺層地熱能的開發利用目前總體上還處于起步階段，但也取得了一些成果，據有關資料顯示，僅2008年，淺層地熱能的開發利用就使我國減排二氧化碳1987萬噸。相信隨著我國能源結構的戰略調整和熱泵技術的逐步提高完善，淺層地熱能也將成為一種備受重視、得到積極開發利用的新型能源。

目(mu)前國內地(di)源熱泵技術(shu)存在大(da)量問題，制約了該技術(shu)的(de)進一步發(fa)展。主要表(biao)現在：

①　對土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)特(te)性(xing)(xing)研(yan)究不(bu)夠(gou)。地(di)源(yuan)熱(re)(re)泵系統(tong)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能好壞與當地(di)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)熱(re)(re)特(te)性(xing)(xing)密切相關，地(di)熱(re)(re)源(yuan)的(de)(de)(de)最佳間隔和(he)深度取決于當地(di)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)的(de)(de)(de)熱(re)(re)物(wu)性(xing)(xing)和(he)氣候條(tiao)件。土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)的(de)(de)(de)熱(re)(re)特(te)性(xing)(xing)研(yan)究主要包括土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)的(de)(de)(de)能量(liang)平衡(heng)、熱(re)(re)工性(xing)(xing)能、土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)中的(de)(de)(de)傳(chuan)熱(re)(re)與傳(chuan)濕(shi)以及環境(jing)對土(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)熱(re)(re)物(wu)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)影響等。

②　地(di)下換熱(re)器傳(chuan)熱(re)機理(li)(li)的(de)理(li)(li)論研究繁(fan)多，但缺乏理(li)(li)論與實(shi)踐的(de)有效(xiao)(xiao)結合(he)，缺乏多環境(jing)下應用技術的(de)系統研究以(yi)及實(shi)際有效(xiao)(xiao)的(de)強化傳(chuan)熱(re)方(fang)法(fa)。

③　不同冷、熱(re)負荷下，地下換熱(re)器與熱(re)泵系統最(zui)佳匹配技(ji)術的(de)研究不夠。

④　熱泵技術與其它(ta)技術的配合問(wen)題(ti):地源熱泵(beng)技(ji)術(shu)(shu)是(shi)暖(nuan)通空調技(ji)術(shu)(shu)與鉆井技(ji)術(shu)(shu)相結合的綜合技(ji)術(shu)(shu)，兩者缺(que)一不可，這要求工程組織者和工程技(ji)術(shu)(shu)人員能(neng)夠合理(li)協調、做好充分的技(ji)術(shu)(shu)經濟分析(xi)。

淺層(ceng)地(di)熱(re)能(neng)利用技術研究(jiu)(jiu)(jiu)主(zhu)要包括：土壤熱(re)響(xiang)應測試裝置(zhi)及分(fen)析軟件開發；季節性土壤蓄能(neng)技術研究(jiu)(jiu)(jiu)；土壤熱(re)平衡(heng)模擬計算軟件研究(jiu)(jiu)(jiu)開發；地(di)源熱(re)泵結(jie)合(he)太陽能(neng)技術研究(jiu)(jiu)(jiu)；地(di)埋(mai)管換熱(re)器(qi)、水源拋管換熱(re)器(qi)等(deng)關鍵技術研究(jiu)(jiu)(jiu)開發，主(zhu)要創新點為(wei)：基于柱線源融合(he)模型(xing)的熱(re)響(xiang)應測試分(fen)析軟件、基于納(na)米導熱(re)復(fu)合(he)材料(liao)的新型(xing)換熱(re)器(qi)、熱(re)泵太陽能(neng)蓄能(neng)耦合(he)技術等(deng)。

2、關鍵技術及創新點、代(dai)表性成果及應用

（1）太陽(yang)能(neng)光伏建筑一體(ti)化研究關鍵技術及創新點在既有光(guang)伏系統設計的基礎上，通過PVSyst軟件建立光伏發電模擬系統，將模擬數據與光伏電站設計規范相結合，對光伏發電系統進行設計優化，使系統達到最佳的運行效果；利用光伏陶瓷瓦替代傳統瓦片，將光伏發電與建筑融為一體，所發電能自發自用，余電上網，同時具有節能和產能的雙重功效，為建筑節能和生態文明美麗中國的建設提供了一種全新的方案和模式；光伏電站監控系統在一般設計原則上，采用新型產品PCS-9617光伏并網接口裝置，研究該裝置適用的新系統，使其既能滿足設計要求，又能提高性價比。 

該項研究獲得：實用專利2項（戶用光伏發電系統管理器，ZL201320310491.0；一種戶用(yong)防逆流控(kong)制(zhi)器(qi)，ZL201420116461.0）；發明專利1項（戶用防逆流控制器；201410094720.9）

2012年以來(lai)，國電(dian)能源院在(zai)光(guang)伏(fu)(fu)(fu)發(fa)(fa)電(dian)技術設計(ji)咨詢和系統集成業(ye)務(wu)方面發(fa)(fa)展迅速(su)，研(yan)究成果(guo)得到了應用(yong)和產業(ye)化(hua)，現已經在(zai)紹興佳(jia)寶新(xin)能源有限公(gong)司、晶科電(dian)力有限公(gong)司、陜西華電(dian)榆(yu)林小壕兔50MWp光(guang)伏(fu)(fu)(fu)并網發(fa)(fa)電(dian)項(xiang)(xiang)目(mu)、浙江安吉農光(guang)互補光(guang)伏(fu)(fu)(fu)電(dian)站(zhan)項(xiang)(xiang)目(mu)等近20多個項(xiang)(xiang)目(mu)中得到應用(yong)。4年來(lai)光(guang)伏(fu)(fu)(fu)發(fa)(fa)電(dian)站(zhan)總(zong)裝機(ji)容量為(wei)980MW,累計(ji)發(fa)(fa)電(dian)量為(wei)24.5X104萬KWh，一次能源消耗減少8.1 X105噸(dun)標煤，CO2總(zong)減排量為(wei)1.99 X106噸(dun)，主要項(xiang)(xiang)目(mu)列舉(ju)如下：

（2）淺(qian)層(ceng)地(di)熱能(neng)利用技(ji)術研究關鍵技(ji)術為地(di)下換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器優化(hua)設計(ji)，從(cong)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器本身(shen)和(he)系(xi)統(tong)(tong)(tong)兩方面(mian)考慮。在既有單(dan)井(jing)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)模(mo)型的(de)(de)基礎上(shang)研(yan)究井(jing)間熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)擾動，建立井(jing)群(qun)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)模(mo)型，優化(hua)換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器具體(ti)參(can)數(shu)(shu)等，同(tong)時從(cong)地(di)源(yuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵(beng)系(xi)統(tong)(tong)(tong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)平衡(heng)的(de)(de)角度(du)優化(hua)系(xi)統(tong)(tong)(tong)配置和(he)運行(xing)(xing)策略；基于(yu)物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網技(ji)術的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)響應(ying)(ying)測(ce)試裝置及數(shu)(shu)據(ju)分析(xi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)，創新(xin)(xin)性的(de)(de)采(cai)用(yong)(yong)(yong)物(wu)(wu)聯(lian)(lian)網技(ji)術和(he)地(di)源(yuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵(beng)技(ji)術相(xiang)結(jie)合，開(kai)創地(di)源(yuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵(beng)技(ji)術應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)新(xin)(xin)的(de)(de)里程(cheng)(cheng)碑。數(shu)(shu)據(ju)分析(xi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)采(cai)用(yong)(yong)(yong)柱源(yuan)和(he)線源(yuan)傳(chuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)模(mo)型相(xiang)結(jie)合的(de)(de)創新(xin)(xin)計(ji)算(suan)模(mo)型，能通(tong)過測(ce)試數(shu)(shu)據(ju)直(zhi)接分析(xi)計(ji)算(suan)出(chu)土壤(rang)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)物(wu)(wu)性參(can)數(shu)(shu)和(he)埋管井(jing)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)阻，測(ce)試誤差和(he)分析(xi)誤差小(xiao)；搭建地(di)源(yuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵(beng)監(jian)測(ce)平臺，進行(xing)(xing)系(xi)統(tong)(tong)(tong)和(he)地(di)下換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器的(de)(de)遠程(cheng)(cheng)監(jian)測(ce)，掌(zhang)握系(xi)統(tong)(tong)(tong)長期運行(xing)(xing)數(shu)(shu)據(ju)，為運行(xing)(xing)調整以及改進提(ti)供服務。 

該(gai)項研究獲(huo)得：軟件著作權2項（GSHP地源熱泵系統選型與模擬運行軟件，2012SR053317；可(ke)再生(sheng)能源利用項目數據遠傳軟件，2013SR1111148）。

目(mu)(mu)前為止(zhi)，中(zhong)心已(yi)承(cheng)擔了多項(xiang)(xiang)地(di)源熱泵項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)設(she)計(ji)咨詢、熱響應測試及技(ji)術支持業務。開展(zhan)并(bing)完成的熱響應測試項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)包括(kuo)蘇州金(jin)雞湖國賓館、塘(tang)棲倉儲文(wen)化展(zhan)示中(zhong)心、福建龍(long)巖云頂酒店、杭州創新(xin)創業新(xin)天(tian)地(di)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)、臨(lin)安金(jin)基青云山居項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)中(zhong)心會所、青山湖科技(ji)城(cheng)能源站項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)、浙江省(sheng)科技(ji)信息(xi)綜合樓易地(di)建設(she)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)、溫州殘聯(lian)、石家(jia)莊鐵道大(da)學等并(bing)獲得專(zhuan)家(jia)和業主的一致認同(tong)。