新型热泵储能系统及其在多能互补综合能源系统中的应用

发布时间: 2022-11-15

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术许可

成果类型：发明专利,实用新型专利,新技术

行业领域：

高端装备制造产业,节能环保产业

成果介绍

能源危机与日益恶劣的气候条件促使当代社会朝着能源清洁化的方向不断前进，多能互补综合能源系统成为了今后发展的方向。目前关于综合能源系统的优化大多数将经济性、能效和环保作为优化目标，且大多关注短期运行调度优化。而对于并网型综合能源系统，容量配置、运行策略和可再生能源消纳能力都显得尤为重要。如何提高综合能源系统中间歇式可再生能源的消纳能力、稳定性、灵活性、柔性和风险防御能力，降低投资和运行成本，是实际应用的关键。本项目旨在解决上述问题，研究不同工况下环保热泵系统能效提升，及其与多能互补综合能源系统一体化优化设计与实时优化控制。

成果亮点

1、技术优势：高效环保，基于动态模拟 2、成本优势：通过提高热泵效率降低了热泵系统运行成本降低、即降低了全生命周期成本。可降低多能互补综合能源系统运行成本 3、创新性：系统各部件协同优化设计与实时优化控制 4、解决方案：一种双模式热泵储能效率实时优化控制方法（发明专利）、一种基于亲疏性组合表面协同调控的气液两相喷射器（发明专利）、一种分层混合储能装置（发明专利）、基于双模式热泵储能协调的综合能源系统双层优化方法（发明专利）、基于动态耦合模型的热泵储能系统设计控制共同优化方法（发明专利）、一种跨临界CO2发电驱动的热泵储能系统（发明专利）、一种基于温度流量数据的相变储能模型参数辨识方法（发明专利）等

团队介绍

团队负责人，刘方，教授，博导，上海市“高端人才”特聘教授。主持国家自然科学基金面上项目、省部级科研/人才项目、横向项目多项。国家/省部级项目评审专家。中国可再生能源学会综合系统专业委员会委员、中国机械工业教育协会制冷与低温工程专委会委员、中国制冷学会-海尔联合创新中心专家委员会委员、中国工程热物理学会工程热力学与能源利用分会青年工作委员会委员。以第一作者/通讯作者在APPL ENERG和INT J HEAT MASS TRAN等国际高水平期刊和会议上发表论文100余篇，SCI他引600余次。以第一发明人获得国家发明专利授权4项、实用新型专利授权1项。研究成果获得中国国际工业博览会高校展区“优秀展品奖”1项。在能源和传热领域国内外高水平会议上做特邀报告并受邀担任分会主席多次。与美国普渡大学、香港大学和天津大学等国际知名大学长期科研合作。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”融合创新制冷产业科技服务团 (中国制冷学会) 评价时间：2022-11-17

倪龙

哈尔滨工业大学

教授

综合评价

该成果将热泵与储热储冷耦合系统，储能罐可收集存储余热和太阳能光热等。开展了动态仿真模拟与实验结合研究及部分优化设计与控制方法研究，研制了实验室样机。能应用在综合能源系统、数据中心、工业和建筑楼宇的供热供冷等场合。其创新性体现在系统各部件协同优化设计与实时优化控制。该项目可应用于多能互补综合能源系统、数据中心、工业和建筑楼宇的供热供冷，提高综合能源系统中间歇性可再生能源的渗透率、稳定性和灵活性，降低新能源系统的运行成本和CO2排放量。因此具有一定的市场和潜力。总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间较大，有利于当前政策要求，但转化成熟度不高，建议强化相应产品开发。

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