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1. 痛點問題 光伏太陽能發電是實現雙碳目標的重要途徑。目前主流的光伏發電技術采用的是晶硅太陽能電池，但是它仍然存在著多種問題。主要包括效率還有待進一步提高；光電轉換效率受光照強度影響大（光照較弱的時候幾乎不發電）；有傾斜角要求不適合用于立面；不便用于需要透光的場合如窗戶等。 2. 解決方案 鈣鈦礦太陽能電池是新一代光伏發電技術的典型代表。鈣鈦礦是一類帶隙可調的材料，因而可以用來制備效率更高的疊層太陽能電池。作為直接帶隙材料，鈣鈦礦光吸收系數高，光電轉換效率不受光照強度影響，而且可以利用散射光發電，因此鈣鈦礦太陽能電池安裝沒有傾斜角要求。此外，還可以制備半透明的鈣鈦礦太陽能電池。基于鈣鈦礦太陽能電池的這些特點，可以開發多種形式的太陽能電池新應用場景。本實驗室開發了真空蒸發制備高效率鈣鈦礦太陽能電池的新工藝，并且通過多種方法大幅度提高了鈣鈦礦太陽能電池的穩定性，結合鈣鈦礦太陽能電池的特點可開發多種應用場景的太陽能光伏電池產品。 合作需求 可行的需求包括： 1、中試驗證和連續化生產線需要場地約800平方米，購置相關的設備需要資金約2000萬元。 2、從事光伏發電和清潔能源相關的企業，可開展合作技術開發和技術轉讓。

西安交通大學金屬材料強度國家重點實驗室下屬等離子噴涂實驗室，于93年引進美國90年代最新水平的9M型高能等離子噴涂設備，并擁有相關的涂層性能測試與評價技術手段，針對電力、能源、石油化工等國家大中型企業一些重要設備的關鍵零部件，由于高溫、腐蝕、磨損引起的表面損傷和早期失效問題，通過失效分析、涂層設計和工藝優化，最終采用先進的等離子噴涂技術，有效解決了大型電站

1 成果簡介由于能源的危機，中國面臨著巨大的節能壓力，要求我們大力發展節能減排的產業。近幾年來，國內出現了很多水源熱泵， 地熱源熱泵，空氣源熱泵等多種回收低品位熱源的熱泵技術，經驗表明，這些技術得到了很好的推廣，同時具有較強的適應性。但是對于廢水和污水等工業和生活的廢熱，卻沒有很好的利用。企業和家庭的生活污水中含有大量的廢熱，現階段，這些熱量被大量直接排走，造成了巨大浪費。 本技術成果綜合了空氣源和廢熱水源等熱泵的優點，具有從空氣和廢水中同時吸收熱量的功能，同時加入了自循環和相關控制裝置，換熱充分，使熱水器的熱水溫度能夠穩定，同時最大限度的利用廢棄能源，達到最高的系統能效比 COP（ =系統制熱量/系統耗電量），系統 COP最高可達 10。系統樣機如下圖：圖 1 余熱利用高能效比熱泵熱水器樣機 圖 2 系統能效比隨時間變化曲線 圖 2 是實驗系統運行時的系統能效比隨時間的變化曲線，當系統穩定后，系統可長時間運行在高能效比（ COP=10）的工況下，系統能效比 COP 為 6~10 左右，相比電加熱熱水器和鍋爐洗浴，節省電耗 80~90%，節省煤耗 80~90%， 應用前景廣闊。本技術申報國家發明專利和實用新型專利。2 應用說明此系統可充分利用低品位熱能，如廢水熱、地熱、工業廢熱、交通工具廢氣余熱等低溫熱源，適用范圍較廣。熱水器采用自循環溫控和液位控制系統，變頻控制壓縮機系統，確保熱水達到指定溫度才出熱水，隨著運行時間增加，熱水溫度恒定。熱水溫度 40~60℃。 熱水器可用于洗浴中心或者商業酒店等場所，也可用在家庭洗浴和廚房使用。

成果與項目的背景及主要用途： 本成果可以幫助企業降低生產成本，提高經濟效益和市場競爭能力。其技術 途徑是通過系統優化，降低企業的用能及原材料消耗，進而降低成本。可以起到 節能、減排、增效、降耗的綜合效果。 本成果以化工原理、化工熱力學、化工系統工程的原理和方法為基礎，以計 算機模擬、過程集成為技術手段，著眼于整個系統的優化，可以顯著降低企業的 能量消耗和物料消耗，降低生產成本。其特點是使用成熟設備的優化組合及優化 操作，通過加工過程的合理化及能量發生、利用、回收、輸送的合理化達到節能、 降耗、增效、減排的目的，技術成熟可靠。 大多數節能工作著眼于局部。例如，低溫熱回收只著眼于低溫熱怎樣回收， 本成果則通過系統優化設法將低溫熱降到最低，然后再考慮其回收；根據能量守 恒定律，低溫熱的降低，必然帶來外部能量供應的降低，因而，可以顯著降低外 部能來能量消耗，同時，將低溫熱回收系統的負荷降到最低。再如，精餾系統的 20天津大學科技成果選編 21 能量優化，單純考慮精餾塔系統節能是一個局部優化，但是，從整個裝置的角度 考慮精餾塔系統的能量優化則是一個整體優化，整體優化的節能效果會更顯著。 隨著過程系統工程和熱力學分析兩大理論的發展及其相互結合與滲透，產生 了過程系統節能的理論和方法，把節能工作推上了一個新的高度。 主要包括： 1. 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷 2. 工藝系統優化 3. 化工能量系統分析與集成優化 4 Total Site 能量系統優化 該技術成果適用于各類過程工業過程，包括石油化工、煤化工、精細化工、 食品化工、制藥過程、鋼鐵、電力等，技術成熟可靠，沒有風險，投資回收期可 控制在 1 年以內，也可根據工廠要求控制在 3 年以內。 技術原理與工藝流程簡介： （1） 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷 采用數學及計算機技術對現場采集的數據進行分析，修正模型參數，建立與 現場操作數據基本吻合的機理模型，尋求對工藝及設備的深刻理解，診斷系統及 設備的潛力和瓶頸。 通過計算機模擬與標定計算，診斷裝置與設備的潛力及存在的瓶頸因素，通 過少量的改造或操作優化，實現裝置擴產或節能。 （2） 工藝系統優化 反應系統：采用夾點技術，有效利用反應熱。對于吸熱反應，則實現有效供 熱。 精餾系統：優化精餾塔序列及回流比、采出量，采用夾點技術實現精餾塔內 部及外部能量系統的集成優化，以及多效精餾、熱泵精餾、隔壁精餾等技術的優 化運用。 換熱網絡優化：通過夾點技術分析節能潛力，優化換熱網絡。對冷系統和熱 系統采用。 設備強化：采用計算機模擬技術優化工藝操作及設備選型，通過選用高效分天津大學科技成果選編 離、換熱、蒸汽回收裝置實現設備強化。設備強化同時帶來最小換熱溫差的變化， 進而，通過夾點技術，實現設備強化后的反應系統、精餾系統及換熱網絡的再優 化。部分裝置的優化效果可達 40%以上。本技術若用于工藝包效果會更好。 （3） 化工能量系統分析與集成優化 含換熱網絡優化和蒸汽動力系統優化二項內容。通過夾點分析和換熱網絡優 化技術，實現對用熱及用冷過程的優化，對新過程，一般可節能 20?40%，對已 有過程，一般可節能 10?30%。蒸汽動力系統優化含鍋爐系統，蒸汽儲能，熱電 聯產，燃料系統等的優化，節能效果在 10?30%范圍。 （4） Total Site 能量系統優化 以夾點技術為核心，從各裝置的工藝優化入手，首先實現能量需求側的優化， 然后對各裝置進行夾點分析和換熱網絡優化，使能量回收達到最優，然后考慮各 裝置之間的能量優化，最后是公用工程系統的能量優化。最終，做到全系統的能 量優化。Total Site 能量系統優化是工廠能量優化的最佳解決方案，可顯著提高 系統能效。 技術水平及專利與獲獎情況： 該技術具有近 30 年的研究歷史，數千套裝置的工業實踐，是美國國家能源 署首推的過程工業節能減排先進技術。 本項目組自 2008 年與英國曼徹斯特大學過程集成中心（CPI）展開合作，在 近 20 年過程模擬優化研究基礎上，消化吸收 CPI 的過程集成技術，經過 10 余個 工廠，近 30 套不同工業裝置（涉及石油化工、煤化工、精細化工、食品工業、 制藥工業、電力等過程）的工業實踐，積累了豐富經驗。 優化過的典型工業過程有： 20 萬噸/年二甲醚裝置優化 60 萬噸/年煤制甲醇過程優化 10 萬噸/年水玻璃生產過程優化 10 萬噸/年白炭黑生產過程優化 2 萬噸/年大豆制油過程優化 2 萬噸/年大豆蛋白生產過程優化 22天津大學科技成果選編 120 萬方/天天然氣處理過程優化 150 萬噸/年常減壓裝置優化 20 萬噸/年催化裂化裝置優化 4 萬噸/年氣分及 MTBE 裝置優化 2 萬噸/年 HFC125 裝置優化 應用前景分析及效益預測： 系統優化的目標是降低能耗和企業的生產成本，同時，帶來節能減排的社會 效益。 節能減排勢在必行，系統優化是幫助企業提高技術水平，實現節能減排的有 效技術途徑。 應用領域：石油化工、煤化工、精細化工、食品、制藥、電力等行業 合作方式及條件：面議

能量回饋變頻器產品技術是在全球節能趨勢下，針對傳統變頻器所 做的一種技術改進。釆用了基于有源PFC的能量回饋技術，在電力傳動場 合，把電機反向運轉產生的再生能量通過回饋方式加以利用；解決了傳 動變頻器能耗高、壽命低的缺點，同時大大降低了對電其他電子設備的 干擾。該技術符合國家節能政策，具有可觀的經濟效益。性能指標： 1. 輸入三

本成果可以幫助企業降低生產成本，提高經濟效益和市場競爭能力。其技術途徑是通過系統優化，降低企業的用能及原材料消耗，進而降低成本。可以起到節能、減排、增效、降耗的綜合效果。本成果以化工原理、化工熱力學、化工系統工程的原理和方法為基礎，以計算機模擬、過程集成為技術手段，著眼于整個系統的優化，可以顯著降低企業的能量消耗和物料消耗，降低生產成本。其特點是使用成熟設備的優化組合及優化操作，通過加工過程的合理化及能量發生、利用、回收、輸送的合理化達到節能、降耗、增效、減排的目的，技術成熟可靠。大多數節能工作著眼于局部。例如，低溫熱回收只著眼于低溫熱怎樣回收，本成果則通過系統優化設法將低溫熱降到最低，然后再考慮其回收；根據能量守恒定律，低溫熱的降低，必然帶來外部能量供應的降低，因而，可以顯著降低外部能來能量消耗，同時，將低溫熱回收系統的負荷降到最低。再如，精餾系統的能量優化，單純考慮精餾塔系統節能是一個局部優化，但是，從整個裝置的角度考慮精餾塔系統的能量優化則是一個整體優化，整體優化的節能效果會更顯著。隨著過程系統工程和熱力學分析兩大理論的發展及其相互結合與滲透，產生了過程系統節能的理論和方法，把節能工作推上了一個新的高度。主要包括：1. 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷2. 工藝系統優化3. 化工能量系統分析與集成優化4 Total Site能量系統優化該技術成果適用于各類過程工業過程，包括石油化工、煤化工、精細化工、食品化工、制藥過程、鋼鐵、電力等，技術成熟可靠，沒有風險，投資回收期可控制在1年以內，也可根據工廠要求控制在3年以內

本成果較傳統空調節能65%，技術指標已達歐洲同類產品標準。計劃2年內建成投產，5年內年銷售收入達5億元，10年內達到20億元。本成果已產品化。一體機已銷售1000多套，實現銷售收入1.5億元。

本發明公開了一種能量受限條件下的全雙工中繼能量自回收通信方法及系統，屬于無線通信技術領域。每一個時隙被劃分為兩個子時隙，第一子時隙為信息發送階段，信源產生信息信號并發送給中繼，各中繼嘗試解碼該信號。第二子時隙為同步信息轉發與能量收集階段，系統從上一階段成功解碼的中繼中選取一個最優的中繼將解碼的信號轉發給信宿；同時信源向中繼發送能量信號，各中繼接收信源發送的能量信號以及最優中繼轉發的信號并轉化為能量，實現全雙工中繼的同步信息轉發與能量收集。其中，兩個子時隙時長由預設時間分割策略確定。通過這種方式，可以平衡兩個子時隙下中繼和信宿成功解碼的概率，達到降低系統中斷概率、提升系統能量效率的目的。