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高能效金属铝基底光伏光热集成组件

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-09-22 16:02:16

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 张健 | 2022-09-22 16:02:16

本项目研究开发了一种高能效金属铝基底光伏光热集成组件,主要有以下用途。1.可作为绿色建筑的组件或者构件,安装在建筑物的顶部或侧面形成光伏光热建筑一体化,或与幕墙系统相结 合形成光伏光热幕墙,在减少建筑能耗的同时,为建筑提供太阳能的电和热两种绿色能源,达到节能环保的目的;2.可设计为分布式绿色供能系统,实现某一区域的电能和热能供给;3.可设计为较为轻便、结构安全的移动能源,满足偏远地区、边防、游牧民、野外作业和日益增长的旅游者的需求。

本项目开发的高能效金属铝基底光伏光热集成组件,可采用先进的吹胀和热熔焊技术实现具有中空流道结构的铝基底,并结合结构设计和工况条件的优化,合理调 控组件工作温度的高低与分布,不仅能相对增加10-20%的输出电能,同时能获得与单一太阳能集热器接近的集热性能,投资回报期比单一的光伏组件和太阳能集热器分别少1.5和2.5年,具备了商业产品所需的技术先进性和经济可行性。

本新型组件不仅可能形成光伏光热集成产品的多样化,实现高性价比的技术和产品竞争,而且能有效增强我国在以金属铝为代表的轻质合金材料方面的应用能力,形成全新的轻质合金、光伏、光热和光伏光热集成组件的产业链, 年产值达数千亿元。相对于传统组件,新型组件具有单位面积发电量多、太阳能综合利用率高达75-80% (其中发电效率20%,光热效率55-60% ),以及耐候性好,使用寿命长达20年以上的技术特点,而且工艺自动化程度高, 具有成本低的加工特点,而且应用领域广。

我校材料与制造学部拥有工业大数据应用技术国家工程实验室和国家产学研激光技术中心2个国家级科研平台以及12个省部级科研平台,大量科技成果被成功应用于多项国家重点工程或实现产业化。例如“变极性等离子弧穿孔立焊工艺及装备”成功完成天宫一号/二号主结构的焊接制造、多元复合稀土阴极成功应用于国产大型装置的新型电子源阴极、中高强高耐蚀可焊接5系铝铝合金成功应用于国产大型水面艇体材料以及单晶LaB6空心阴极成功应用于世界首台磁聚焦霍尔推力器等。

新型光伏光热集成组件能满足于全季节、全地域的能源需求。针对南方地区可以有效提升发电效率,针对北方地区可以部分替代冬季采暖需求。以北方庭院3kW分布式电站的应用为例,采用全季节型光伏光热集成组件,成本增加50-60%,而得到的收益:(1)发电效率全年平均提高1-2%,年发电量提高8-10%;(2)太阳能的转换效率从光伏6-8%提高到光伏7-10%,光热50-55%;(3)全年生活热水能源替代率大于60;(4)冬季采暖能源替代率大于80%。

1、技术承接方应当具备较为充足的资本,以使得成果转化相关工作能够顺利开展;2、技术承接方应当具有一定的技术能力,并配备足够的技术人员开展技术转化的系列工作;3、技术承接方应按照合同约定支付技术转让费用;4、技术承接方应当按照合同约定的范围和期限实施专利;5、技术承接方不得许可约定以外的第三人实施该专利。