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本發明公開了一種中溫太陽能?空氣能耦合系統，包括中溫太陽能集熱裝置、空氣源熱泵機組、中溫水箱、低溫水箱、吸收式制冷機組、燃氣爐，通過三進一出換向閥和一進三出換向閥，可以切換太陽能供暖、太陽能制冷、太陽能供熱水、燃氣供暖、燃氣制冷、燃氣供熱水、空氣源熱泵制冷、空氣源熱泵供暖、空氣源熱泵供熱水等運行模式，系統結構簡單，運行成本低，穩定可靠，節能效益顯著。

成果來源于承擔的國家“863計劃”課題。該技術將光伏發電、太陽能集熱、熱泵供熱技術有機結合，研發了一體化的高性能太陽能光伏/集熱裝置，收集熱能的同時有效降低光伏組件溫度，光電效率可相對提高10[[%]]；基于熱泵技術對太陽能、空氣熱能進行高效捕集與復合利用，為建筑提供全年熱水與采暖，能效比達4.0以上。 該技術具有自主知識產權(ZL 200810020840.9等多項發明專利)，實現了太陽能熱電聯供及與空氣熱能的多能互補，應用前景廣闊。曾獲江蘇省技術發明二等獎。

一、 項目簡介近年來，隨著能源與環境問題的日益突出，地源熱泵成為供熱空調系統的新寵，各地爭相建設。但是，一些地源熱泵系統項目由于存在設計考慮不周、施工偷工減料及運行精細化不夠等問題，出現了大量的項目運行不理想或失敗的案例。尤其是，地源熱泵（土壤源熱泵）系統需要保持土壤的冷熱平衡問題沒有引起設計和運行人員的注意。北方地區，在全年的建筑用能上，常常出現用熱量遠大于用冷量的情況，在系統設計時需要考慮補助熱源的設計，在運行過程中需要特別實時監測地下溫度場的平衡。太陽能-地源熱泵聯合系統（HSGSHPS），由地源熱泵系統（GSHPS）和太陽能輔助地源熱泵系統（SAGSHPS）組成，可以為建筑供冷、供熱及供熱水，既解決了夏季空調能耗遠低于冬季供熱能耗建筑單純使用地源熱泵時出現的地溫不平衡問題，同時最大限度利用可再生能源。具有如下優點：兩個子系統熱負荷分配靈活可調，適應負荷計算的不確定性；非供熱季太陽能通過跨季節儲存與土壤中，既減少了太陽能集熱器的需求面積，又可以提高土壤溫度，進而提高地源熱泵機組COP；太陽能冬季直接供熱效率高，提高整個系統供熱的COP。本項目的特點是因地制宜根據建筑負荷需要和建筑所在地地質和太陽能資源情況，對供熱空調系統進行優化設計，保證地源熱泵系統的平穩運行并使系統初投資和運行成本最低。二、 項目技術成熟程度本項目技術已在小型別墅建筑和中型辦公建筑進行示范運行，積累了大量的經驗，基本達到成熟。三、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）本項目依托國家科技支撐計劃項目、天津市科技支撐計劃項目和天津市科技計劃重大項目完成，獲得驗收，現有發明專利一項：一種太陽能-地源熱泵聯合建筑供能系統（專利號：201110146044.1）。四、 市場前景（應用領域、市場分析等）目前，在新農村建設中，很多地區處于找不到熱源的狀態，城市集中供熱不能到達，燃煤鍋爐不允許新建，燃氣鍋爐供熱運行費用太高且燃氣氣源緊張，傳統的供熱方式不能適應新農村建設，太陽能耦合地源熱泵系統以可再生能源為熱源，消耗部分電能可獲得3-5倍熱量為建筑供熱，同時，可以實現建筑的制冷空調，室內舒適度高，運行費用低。本項目技術適用于農村小型建筑、別墅以及中型辦公建筑或住宅，應用前景很好。五、 規模與投資需求（資金需求、場地規模、人員等需求）以260 m2的別墅建筑為例，建筑供熱負荷約15 – 20 kW，供冷負荷約為18 – 25 kW，需配置一臺地源熱泵機組，太陽能集熱器25 – 40 m2，室內布置風機盤管4 – 6臺，室外鉆孔4 – 5口，孔深110 m。 系統投資10 – 15萬元， 系統供暖運行費用15 – 18 元/m2。以5000 m2的辦公建筑為例，建筑熱負荷約為260kW，冷負荷為360kW。室內末端采用風機盤管，采用地源熱泵與太陽能跨季節儲熱輔助地源熱泵系統耦合形式，系統總投資約為300萬元，系統運行供暖費用8 – 10元/m2。六、 生產設備本項目所涉及的設備均可通過外購途徑獲得，企業無需投入相關生產設備。七、 效益分析采用合同能源管理形式為用戶提供能源服務，或者為用戶提供系統設計等形式，對該供熱空調系統進行推廣，比傳統的集中供熱節省運行費用30-50%。八、 合作方式專利轉讓、技術入股均可，面議。九、 項目具體聯系人及聯系方式（包括電子郵箱）聯系人：王恩宇電話：1380217895Email: [email protected]十、 高清成果圖片3-4張

成果來源于承擔的國家“863計劃”課題。該技術將光伏發電、太陽能集熱、熱泵供熱技術有機結合，研發了一體化的高性能太陽能光伏/集熱裝置，收集熱能的同時有效降低光伏組件溫度，光電效率可相對提高10%；基于熱泵技術對太陽能、空氣熱能進行高效捕集與復合利用，為建筑提供全年熱水與采暖，能效比達4.0以上。 該技術具有自主知識產權(ZL 200810020840.9等多項發明專利)，實現了太陽能熱電聯供及與空氣熱能的多能互補，應用前景廣闊。曾獲江蘇省技術發明二等獎。

利用豐富的、開再生的玉米秸稈、麥稈、稻草等農作物秸稈原料生產燃料乙醇，是當前世 界生物能源產業的前沿技術領域，是未來替代石油能源的主要技術路線。本技術的產業化實施 可以高效率進行農作物廢棄物的資源化利用，對傳統農業的可持續發展和產業更新換代具有重 大的提升作用，并大幅減少因秸稈焚燒帶來的霧霾等大氣污染因素。然而，高額生產成本嚴重 阻礙了本技術的產業化進程。目前，秸稈燃料乙醇的生產成本具體表現在過程的高能耗、大量 廢水排放、纖維素酶成本等環節上。 本項目的農作物秸稈原料生產燃料乙醇成套技術采用華東理工大學研發的干法生物煉制技 術。該技術主要包括干法稀酸預處理、固態生物脫毒、高固體含量糖化與發酵等主要工序。其 中，干法稀酸預處理技術使用新型的螺帶攪拌式預處理反應器，實現了過程零廢水排放，新鮮 水和蒸汽用量比典型的預處理技術降低80%以上；固態生物脫毒則采用生物降解方法脫除預處 理原料中所含的各種有毒物質，實現過程的零水耗和零能耗；高固體含量糖化與發酵技術則通 過自主研發的螺帶型反應器處理固體含量達40%以上的纖維素底物進行同步糖化與發酵生產乙 醇，與常規發酵反應器相比，電耗可以降低80%以上，纖維素酶用量大幅降低。整個農作物秸 稈原料生產燃料乙醇成套技術可以得到不低于8% (v/v) 的高濃度乙醇發酵液，纖維素轉化率可 達75%以上。本技術的采用將會大大降低纖維素乙醇的生產成本或環境成本，為即將商業化運 作的燃料乙醇工廠中的技改提供技術儲備。

空氣壓縮機為燃料電池提供電化學反應所需要的氧氣。將空氣壓縮到一定壓 力（通常在 1.3~3.2bar 范圍內），有助于提高電堆的功率密度，是燃料電池汽 車降低成本、實現輕量化的重要技術手段。為了滿足燃料電池最高功率，空氣壓 縮機應保證足夠的流量，根據估算，100 kW 的電堆功率大約需要 300 Nm3·h-1 的空氣。除了保證一定的壓力和流量外，燃料電池車用空氣壓縮機還需要滿足其 他要求，包括壓縮氣體絕對無油，以防止催化劑中毒；壓縮效率高，減少壓縮氣 體需要的額外能耗；能對啟停、加速、剎車、制冷、供熱等各種工況變化做出準 確、快速響應，具有良好的工況適應性；在極端工況和氣候條件下，具有良好的 可靠性和長久的壽命，且維護簡便；結構緊湊，體積小，重量輕。對效率、可靠 性、工況與環境的適應性、體積與重量等指標的綜合要求，特別是對壓縮氣體絕 對無油的嚴格限制，使得燃料電池車用空氣壓縮機的產品研發及其產業化存在不 可忽視的技術挑戰。

成果與項目的背景及主要用途： 流場板（雙極板）是質子交換膜燃料電池中的重要部件。目前，質子交換膜 燃料電池廣泛采用的流場板（雙極板）主要有機加工硬質石墨板、機加工金屬板 和注塑碳-塑復合材料雙極板三種類型。這三類流場板各有顯著的優點，但是各 自的缺點也較突出。 為實現燃料電池商品化，需要更低成本和更適應批量化生產的流場板。為此， 我們開發了基于天然鱗片石墨材料和模壓成型工藝的復合石墨流場板技術。經過 努力研究，現在形成的技術可以大幅度降低流場板的材料成本和加工成本，實現 高生產率，同時使導電率（>10S/cm）、氫氣透過系數（<1×10-4 cm3 /s.cm2）、 熱傳導系數（>20W/m.K）以及抗壓強度（>10MPa）等指標均滿足雙極板材料性 能的要求。 復合石墨流場板的主要用途是作為質子交換膜燃料電池的雙極板。 技術原理與工藝流程簡介： 92天津大學科技成果選編 技術原理： 復合石墨流場板主要由天然鱗片石墨和聚合物組成。天然鱗片石墨具有良好 的導電和導熱性能，且化學穩定性好，耐腐蝕，從而保證復合流場板具有良好的 導電及導熱性能。聚合物的添加可以提高復合流場板的強度，并且使復合板阻氣 性能得到改善，以實現雙極板分隔氧化劑和還原劑的功能和滿足燃料電池堆對雙 極板機械性能的要求。 工藝流程：配料→裝料→升溫→模壓→降溫→脫模→成品 技術水平及專利與獲獎情況： 目前已開發和制備出工作面積為 100mm×100mm 的流場板。并可根據需要 加工具有不同尺寸和流場形式的流場板。 應用前景分析及效益預測： 隨著能源的消耗持續增長，能源短缺問題日益凸現。燃料電池的發展必然受 到越來越廣泛的重視。質子交換膜燃料電池是目前應用前景最廣且發展最快的一 類燃料電池。隨著質子交換膜燃料電池的發展和普遍應用，復合石墨流場板因價 格低和適應批量生產的優勢顯示出巨大的市場潛力和經濟競爭力。 應用領域：質子交換膜燃料電池、直接甲醇燃料電池及其它電化學反應器。 合作方式及條件：面議

菊芋是一種重要的經濟作物，可以在干旱地和鹽堿地等邊緣土地上大量種植。菊粉 (一種 多糖) 是菊芋塊莖的主要組分，可以由菊粉酶或蔗糖酶降解為果糖和葡萄糖等單糖。與纖維素 乙醇和纖維素乳酸相比，生物轉化菊芋生產乙醇或乳酸的技術相對簡單，更易于產業化。但目 前的菊芋生物質生產燃料乙醇和乳酸技術需要使用昂貴的菊粉酶來降解菊芋生成單糖，進而發 酵成乙醇或乳酸；而且發酵產物濃度偏低，造成高昂的產物分離成本和生產成本使這一技術并 不具備產業化的潛力。 本項目的菊芋生物質生產燃料乙醇和乳酸技術采用華東理工大學研發的高固體含量底物 同步糖化與發酵技術。該技術主要包括整合生物加工菊芋生產乙醇技術和高固體含量同步糖化 與發酵菊芋生產乳酸技術。其中，整合生物加工菊芋生產乙醇技術使用自主篩選的具有高菊粉 降解活性的釀酒酵母同步糖化與發酵菊芋生產乙醇，并采用新型的螺帶攪拌式反應器，實現了 無菊粉酶添加的整合生物加工過程，乙醇濃度可達14%(v/v)以上，菊芋轉化率達80%以上；高 固體含量同步糖化與發酵菊芋生產乳酸技術通過自主研發的螺帶型反應器處理固含量達30%以 上的菊芋進行乳酸發酵，與常規發酵反應器相比，電耗降低80%以上，發酵液中乳酸濃度可達 11% (w/w) 以上，菊芋轉化率達80%以上。本技術的實施將會大大降低菊芋乙醇和菊芋乳酸的 生產成本，為菊芋生物質的生物煉制產業化奠定基礎。

本成果針對燃料電池催化劑長時間運行過程中因碳載體腐蝕、Pt 溶解、遷移團聚長大及Pt中毒等原因而逐漸退化的技術難題，發展了多種提高 燃料電池催化劑穩定性和活性的新方法、新技術，研制出了一系列低成本、高性 能、長壽命燃料電池催化劑。目前，該項目已經具有完全自主知識產權，所開發的燃料電池催化劑已經完全能夠滿足動力電池的性能要求，屬于國際一流國內領 軍的高科技技術。