学科专业评审组:能源与化工组
项目名称:相变蓄热耦合智慧供热集成技术与峰谷柔性调控应用
提名单位: 陕西省科学技术协会
提名等级:三等奖
提名单位意见: 本项目针对相变蓄热耦合智慧供热集成技术与峰谷柔性调控应用中的关键问题,开展了系统性研究与工程实践,取得具有重要理论价值和显著工程效益的创新成果。主要创新包括:开发基于多孔介质的高导热复合相变材料,揭示金属泡沫对传热主导模式的调控机制;提出梯度金属泡沫构型设计,打破均匀填充范式,实现导热与对流的跨尺度协同强化;发明太阳能光-热-电驱动的相变蓄热颗粒连续吸附封装系统,实现低能耗、连续化制备跨越。在系统集成方面,将相变蓄热与分布式燃气供热、热电联产集中供热、光伏光热供能深度耦合,构建多源互补清洁供暖方案;发明集成光伏发电与相变蓄热的多源节能电暖器,实现谷电蓄能、峰电释能;以蓄热罐为核心构建电-热耦合系统,实现供用能在时间维度上的解耦匹配。在管网输配方面,提出供热全网水力工况时空分析理论,实现从静态设计向动态仿真的跨越。同时研发了基于时空大数据的集团智慧能碳管控系统,覆盖测碳、算碳、降碳、易碳、管碳全链条。 项目代表性成果有论文6篇,其中3篇入选ESI高被引论文,获发明专利授权4项,软件著作权1项,成果在莲湖区卫生服务大楼、西安大兴初级中学的供暖项目和大唐西安热电厂-三星热源厂长输供热管网工程中得到了应用,经济、社会和环境效益显著,具有很好的推广应用价值。建议授予科学技术进步奖。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:
主要完成人:
  1. 姓名:杨肖虎
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:对本项目主要学术贡献: 为项目主要完成人,统筹整个课题按照计划进行,最终圆满完成。此外,对项目创新点1、2、3做出突出贡献。具体完成内容包括:(1)开发出金属泡沫复合相变材料的强化换热蓄热罐,(2)设计了梯度孔隙泡沫的强化换热蓄热罐,(3)提出了蓄热多能耦合的供热模式,(4)提出了综合能源系统调度策略。发明了相关专利4项,发表相关论文5篇。
    曾获国家科技奖励情况:无
  2. 姓名:熊穗平
    排名:2
    行政职务:院长
    技术职称:研究员
    工作单位:贵州省特种设备检验检测院
    对本项目技术创造性贡献:为项目重要完成人,对项目创新点4做出突出贡献。具体完成内容包括:(1)建立了相变蓄热储罐承压设备检验方法与安全评价体系;(2)组织完成示范工程蓄热装置及附属承压管道安装监督检验与在役定期检验;(3)提出了燃气调峰管道安全检测方法,保障了多源互补供暖系统安全运行。参与制定承压设备检验国家标准。
    曾获国家科技奖励情况:无
  3. 姓名:杜锐
    排名:3
    行政职务:执行董事兼总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西中为能源技术有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目主要学术贡献: 为项目重要完成人,对项目创新点1、2做出突出贡献。具体完成内容包括:(1)提出了一种相变材料连续吸附封装方法,(2)开发了一种相变蓄热固体颗粒制备方法,(3)设计了多种相变蓄热综合能源供暖系统并开展工程应用。授权了发明专利2项。
    曾获国家科技奖励情况:无
  4. 姓名:郑忠海
    排名:4
    行政职务:碳中和研究所副所长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西中为能源技术有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目主要学术贡献: 为项目重要完成人,对项目创新点2、3做出突出贡献。具体完成内容包括:(1)提出了供热管网整网水力工况的时空分析方法,(2)建立了适用于大规模热网的多工况水力分析模型,(3)促进了蓄热耦合综合能源系统工程化应用。发表论文1篇,授权了软件著作权1项。
    曾获国家科技奖励情况:无
  5. 姓名:惠茂森
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安高新区热力有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目主要学术贡献: 为项目重要完成人,对项目创新点3做出突出贡献。具体完成内容包括:(1)构建了高效稳定的供热网络,(2)优化调节了集中供热管网的平衡。
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:李元基
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:对本项目主要学术贡献: 为项目重要完成人,对项目创新点1、2做出突出贡献。具体完成内容包括:(1)开发出金属泡沫复合相变材料的强化换热蓄热罐,(2)设计了梯度孔隙泡沫的强化换热蓄热罐,(3)提出了蓄热多能耦合的供热模式。发表相关论文1篇。
    曾获国家科技奖励情况:无
  7. 姓名:袁坤
    排名:7
    行政职务:部长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:贵州省特种设备检验检测院
    对本项目技术创造性贡献:为项目重要完成人,对项目创新点4做出突出贡献。具体完成内容包括:(1)参与制定承压设备低频电磁检测方法国家标准,并应用于蓄热储罐在役检验;(2)开展了供热管网压力管道风险管理与完整性评价,支撑示范工程安全运行;(3)参与了燃气调峰管道安全检测方法研究。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:陕西中为能源技术有限公司
    单位贡献:对本项目主要学术贡献: 陕西中为能源技术有限公司为本项目的第一完成单位,承担了大部分的实际工程应用工作与关键技术攻坚,将理论成果转化为可实施的工程方案,主导了示范工程的建设与落地: 1、设计了一种相变材料连续吸附封装方法,该方法增加了相变颗粒封装效率。2、开发了一种相变蓄热固体颗粒制备方法,方便相变材料应用在光伏板背板吸热。3、主导了相变蓄热单元于卫生服务大楼供热应用,系统实现了最大供热能力1256kW,用电负荷仅720kW,实现了低碳、舒适、无噪音的清洁能源供热,运行费用降低一半以上。4、主导了相变蓄热单元于初级中学供热应用,系统实现了最大供热能力420kW,用电负荷仅200kW,实现了低碳、舒适、无噪音的清洁能源供热,运行费用降低40%以上。

  2. 单位名称:贵州省特种设备检验检测院
    单位贡献:贵州省特种设备检验检测院为本项目的合作完成单位,主要负责相变蓄热供暖系统核心装备的承压安全检验与管网安全检测技术研究。主要贡献如下:(1)建立了蓄热储罐承压设备检验方法与安全评价体系;(2)承担了示范工程承压设备安装监督检验与在役定期检测;(3)提出了燃气调峰管道安全检测方法,保障了多源互补清洁供暖系统的安全运行。参与制定承压设备检验国家标准。

  3. 单位名称:西安高新区热力有限公司
    单位贡献:对本项目主要学术贡献: 西安高新区热力有限公司为本项目的合作完成单位,围绕供热管网整网水力计算及优化开展研究,主要负责项目的关键技术攻坚,辅助开展实际工程的实施落地。主要贡献如下: 开发多热源联网供热系统,实现了多热源区域热网的互联互通,优化调节全网平衡,使得管网运行效率大幅提升,热源调控也更加灵活,取得了明显的经济效益。

  4. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:对本项目主要学术贡献: 西安交通大学为本项目的合作完成单位,主要负责项目的基础理论研究及关键技术研发。围绕高效换热相变蓄热罐的设计开展研究,辅助其应用到实际工程中。主要贡献如下: 1、开发出金属泡沫复合相变材料的强化换热蓄热罐。2、设计了梯度孔隙泡沫的强化换热蓄热罐。3、提出了蓄热多能耦合的供热模式。4、提出了综合能源系统调度策略。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处