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针对非稳态、高分散的太阳辐射特点，研制出联合多条太阳能转化路线为一体的太阳能聚光分频氢热电集成装置。对太阳能转化系统体系内流动、辐射、传热、传质、化学反应进行多场/多尺度优化调控，实现不同时间尺度的能量动态平衡和系统高效运行，太阳能聚光分频氢热电系统第三方认证制氢最佳效率达到***%，且可以根据用户需求实时调整氢、热、电输出比例。发明了基于聚光分频和光热耦合的辐射强化吸收转化方法，针对主流太阳能转化路线的能量瓶颈，精准调控系统内水力学及光热谱吸收发射特性，同步实现系统内聚光分频、辐射重构、能量优化运移，解决了太阳能全光谱高效多能流转化输出难题；发明了场流协同能质流动态分配及主动调控方法，解决了多模块最优工况动态匹配和系统内部光热流及反应场的运行参数自主优化控制运行难题；发明了基于信息流、物质流融合的变工况、变辐照综合管理技术及控制方法。针对非稳态太阳辐照、多能转换及其传输的多时间尺度、能流惯性和信息时滞，提出“主动调控-超前优化”的分层控制方法，太阳能转化系统体系内能质传输及流动反应的多尺度优化，实现不同时间尺度的能量动态平衡和系统高效运行。

该项目通过开发太阳能源头、负荷及储能多维变工况调控技术，以悬浮体系光热催化反应流体自身作为液态分频流体及辐射再分配器件，提出了光热耦合体系内能质传输动态调配以及多能流信息物理系统优化控制方法。基于该项目提出的集不同制氢路径为一体的耦合调配一体化集成方法，形成了从材料制备、装备研发、成套技术控制、产业化示范等多学科交叉的完全自主知识产权群。以此专利核心思想提出的“太阳能聚光分频氢热电一体化关键技术”被国际PCT第三方全球检索后认为是“具有新颖性、创造性和工业实用性”。经包括7位院士在内的专家组鉴定后一致认为项目总体达到国际领先水平。项目也荣获“2022年中国可再生能源学会技术发明一等奖”。该项目团队与世界五百强沙特基础工业公司、美国霍尼韦尔公司以及国内的国家电投新疆能源化工有限公司、内蒙古鄂尔多斯碳中和研究院、广东佛山市政府、西安瀚海氢能源科技有限公司、珠海格力钛新能源股份有限公司等单位共同围绕太阳能制氢工程放大及密集产业链示范进行联合攻关推动技术落地，合同总额达9亿余元。位于新疆塔城国家开发开放试验区的太阳能氢热电多联产大型工业化示范项目也已成功运行。

该团队由中科院郭烈锦院士领衔，团队人员包括杰青及长江学者共6人，“四青”人才20余人。自2003年起率先在国内攻关太阳能光催化制氢技术的规模化难题，深入研究光氢转化过程能质传输转化及互匹配机制，创建了太阳能光电化学制氢多相流能质传输集储与转化理论，研制首套低成本太阳能聚光制氢中试装置，光氢转化效率达国际同期最高值，被认为“首次清晰展示出太阳光解水制氢大规模应用前景”。团队连续主持了太阳能制氢相关国家“973”“863”及首个国家重点研发计划，成果申请及授权国家发明专利百余项，并获2017年国家自然科学二等奖、2016年陕西省科学技术一等奖、2020年陕西省教育成果特等奖、2022年中国可再生能源学会技术发明一等奖。

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