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成果簡介： 進(jìn)入21世紀(jì)以來，能源短缺、環(huán)境污染和氣候異常已成為全人類面臨的重大挑戰(zhàn)，尋求清潔高效的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)已經(jīng)成為各國政府、企業(yè)和高等院校等共同關(guān)注的問題。燃料電池是在一定條件下燃料（主要是氫氣）與氧化劑（空氣中氧氣）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能和熱能的發(fā)電裝置。質(zhì)子交換膜（PEM）燃料電池操作溫度低，效率高，啟動(dòng)快以及功率密度高，沒有任何

本項(xiàng)目提出了將時(shí)間維度與空間維度相結(jié)合的多尺度綜合能源 需求分析與預(yù)測模型，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種面向智慧城市的綜合能源需 求分析與預(yù)測的方法，提升能源供應(yīng)規(guī)劃和營銷策略的優(yōu)化與決策支 持。 項(xiàng)目特色： ? 面向綜合能源時(shí)空數(shù)據(jù)的需求分析和預(yù)測可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)， 結(jié)合地理區(qū)域的相互關(guān)系來預(yù)測給定時(shí)間范圍和空間位置的 能源需求。 ? 針對(duì)綜合能源的特性，項(xiàng)目提出了聯(lián)合學(xué)習(xí)和遷移學(xué)習(xí)的思想 對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練。同時(shí)優(yōu)化不同區(qū)域中多種類型能源的聯(lián)合預(yù) 測模型，將已有模型的結(jié)果遷移到訓(xùn)練集數(shù)據(jù)不足的模型中， 提高能源用量預(yù)測的準(zhǔn)確率。 ? 面向智慧城市的綜合能源信息應(yīng)用服務(wù)場景，并利用 GIS 技術(shù) 實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)分析和用戶用電特性分析的可視化。

一、項(xiàng)目進(jìn)展 創(chuàng)意計(jì)劃階段 二、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 學(xué)號(hào) 高春林 克勞斯塔爾大學(xué) 2019 / 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 李茜 電信院/電氣工程 副教授 能源系統(tǒng)智能感知 四、項(xiàng)目簡介 深海生命線衛(wèi)士—復(fù)合能源管道健康管理系統(tǒng)是集能源管道實(shí)時(shí)監(jiān)測、狀態(tài)評(píng)估、故障預(yù)警、三維立體顯示、創(chuàng)新健康管理、用戶檢修策略等多功能為一體的能源管道在線監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的人工巡檢和巡邏船巡檢的故障監(jiān)測模式，將大幅度減少綜合成本。該系統(tǒng)改進(jìn)了市面上監(jiān)測系統(tǒng)功能單一、顯示界面陳舊等問題，率先提出創(chuàng)新性健康管理功能，使用戶全面了解能源管道的生命周期及整體健康情況，為用戶提供高效狀態(tài)檢修策略。該系統(tǒng)定位是做能源管道健康管理系統(tǒng)先驅(qū)，守衛(wèi)深海生命線安全。

山東奧揚(yáng)新能源科技股份有限公司（簡稱奧揚(yáng)科技）成立于2011年6月，致力于新能源汽車智能動(dòng)力供氣系統(tǒng)（LNG、CNG、H2）、能源儲(chǔ)運(yùn)裝備系統(tǒng)、新能源發(fā)電裝備系統(tǒng)的研發(fā)制造。公司的產(chǎn)品主要銷往一汽、陜汽、歐曼等主機(jī)廠，市場占有率穩(wěn)居全國前列，并成功出口俄羅斯、印度等國家和地區(qū)。公司先后獲得國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)、省級(jí)創(chuàng)新技術(shù)中心、獨(dú)角獸企業(yè)稱號(hào)，山東省瞪羚標(biāo)桿企業(yè)等稱號(hào)。 依靠在低溫絕熱氣瓶領(lǐng)域多年積累的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，公司建立了以用戶為中心，市場需求為導(dǎo)向，以技術(shù)創(chuàng)新為依托的發(fā)展模式，已逐步發(fā)展成為國內(nèi)重要的低溫絕熱儲(chǔ)運(yùn)應(yīng)用裝備生產(chǎn)企業(yè)之一，在行業(yè)內(nèi)具有較高的知名度，并與一汽解放青島、陜重汽、成都大運(yùn)、濟(jì)寧重汽、濟(jì)南重汽、北京福田戴姆勒、陜汽商用車等知名整車廠商建立了穩(wěn)定合作關(guān)系。 奧揚(yáng)科技堅(jiān)持秉承“以用戶為中心，系統(tǒng)匹配與優(yōu)化”和“最懂中重卡用戶使用感受”的產(chǎn)品研發(fā)理念，力求為客戶提供安全、優(yōu)質(zhì)、低成本、高質(zhì)量的LNG車輛供氣系統(tǒng)。公司不斷加大產(chǎn)品研發(fā)投入和生產(chǎn)工藝改進(jìn)升級(jí)，通過新品研發(fā)響應(yīng)市場需求，解決客戶痛點(diǎn)，增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力。公司開發(fā)的車載LNG供氣系統(tǒng)產(chǎn)品覆蓋不同容積、不同壓力30余種型號(hào)，形成了較為完整的產(chǎn)品體系。 公司一直專注于車載LNG供氣系統(tǒng)行業(yè)，在研發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造方面積累了多項(xiàng)專利和核心技術(shù)，覆蓋產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工工藝等領(lǐng)域。公司在北美、德國等設(shè)有海外研發(fā)機(jī)構(gòu)，引進(jìn)以美國博士為首席專家的四型瓶專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，提升創(chuàng)新能力，攻克技術(shù)難關(guān)。 公司已獲授權(quán)專利49項(xiàng)，其中發(fā)明專利3項(xiàng)，現(xiàn)有5項(xiàng)正在申報(bào)，累計(jì)承擔(dān)國家級(jí)、省級(jí)重大項(xiàng)目2項(xiàng)。目前，公司已經(jīng)取得國家市場監(jiān)督管理總局頒發(fā)的B3級(jí)（纖維纏繞氣瓶）、B4級(jí)（低溫絕熱氣瓶）壓力容器制造許可證、山東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的GC2（管道）級(jí)安裝許可證。  

鋁鎵合金是一種新型、易儲(chǔ)、即取的固體能量塊。其是以鋁為主體的在線供氫材料，加水實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)釋氫。其制備工藝流程簡單、易于實(shí)現(xiàn)，且產(chǎn)品易于儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷售。該項(xiàng)成果處于同類產(chǎn)品世界領(lǐng)先水平，其產(chǎn)業(yè)化能夠避免目前氫氣利用過程中儲(chǔ)存、運(yùn)輸和加注等環(huán)節(jié)帶來的困擾，從而有效突破阻礙氫能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。 研究團(tuán)隊(duì) 吉林大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 魏存弟教授研發(fā)團(tuán)隊(duì) 成果成熟度 可產(chǎn)業(yè)化。

本課題從能源互聯(lián)網(wǎng)自下而上構(gòu)建開放互聯(lián)、對(duì)等分享的新型能源電力基礎(chǔ)設(shè)施的需求出發(fā)，提出能源路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵裝備。借鑒互聯(lián)網(wǎng)的理念、技術(shù)、方法和架 構(gòu)，能源路由器效仿信息網(wǎng)絡(luò)路由器，以實(shí)現(xiàn)能量交換能像信息分享一樣便捷。借助電力電 子、儲(chǔ)能以及信息通信技術(shù)的發(fā)展，本課題結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)用戶需求側(cè)能量交換與互聯(lián)的需 求，研制低壓小容量能源路由器。清華大學(xué)在國內(nèi)較早開始開展能源互聯(lián)網(wǎng)方面的研究工作，提出了能源互聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)、 關(guān)鍵技術(shù)，并開展能源路由器以及相關(guān)信息通信技術(shù)等方面的研發(fā)工作，并于 2014 年獲得 國家自然科學(xué)基金委首個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)方面的立項(xiàng)——“能源互聯(lián)網(wǎng)建模、分析與優(yōu)化理論研 究”，目前參與承擔(dān)國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目“能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)研究”“能源互聯(lián)網(wǎng)信息通 信體系架構(gòu)研究”和“全球視角下能源互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)構(gòu)建理論及情景分析”等直接能源互聯(lián) 網(wǎng)相關(guān)研究。能源路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心重大裝備，未來電網(wǎng)發(fā)展趨勢會(huì)以大量電力電子裝置呈現(xiàn)，電能路由器以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)，電能路由器未來能替代電力變壓器、電力電子裝備 等，加上隨著新能源和分布式新能源的發(fā)展，新能源的接入成為能源路由器的最大推手，市 場規(guī)模達(dá)到百億以上。

本課題從能源互聯(lián)網(wǎng)自下而上構(gòu)建開放互聯(lián)、對(duì)等分享的新型能源電力基礎(chǔ)設(shè)施的需求出發(fā)，提出能源路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵裝備。借鑒互聯(lián)網(wǎng)的理念、技術(shù)、方法和架 構(gòu)，能源路由器效仿信息網(wǎng)絡(luò)路由器，以實(shí)現(xiàn)能量交換能像信息分享一樣便捷。借助電力電 子、儲(chǔ)能以及信息通信技術(shù)的發(fā)展，本課題結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)用戶需求側(cè)能量交換與互聯(lián)的需求，研制低壓小容量能源路由器。 清華大學(xué)在國內(nèi)較早開始開展能源互聯(lián)網(wǎng)方面的研究工作，提出了能源互聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)、 關(guān)鍵技術(shù)，并開展能源路由器以及相關(guān)信息通信技術(shù)等方面的研發(fā)工作，并于 2014 年獲得 國家自然科學(xué)基金委首個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)方面的立項(xiàng)——“能源互聯(lián)網(wǎng)建模、分析與優(yōu)化理論研究”，目前參與承擔(dān)國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目“能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)研究”“能源互聯(lián)網(wǎng)信息通 信體系架構(gòu)研究”和“全球視角下能源互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)構(gòu)建理論及情景分析”等直接能源互聯(lián) 網(wǎng)相關(guān)研究。裝置的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下： l 能源路由器實(shí)現(xiàn)開放式即插即用的能量交換與路由； l 能源路由器支持多路可擴(kuò)展的新能源和動(dòng)態(tài)負(fù)荷接入； l 能源路由器解決瞬時(shí)平衡的能源互聯(lián)網(wǎng)能量管理； l 能源路由器實(shí)現(xiàn)信息—能量融合的基礎(chǔ)設(shè)施一體化； l 能源路由器在海淀北區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目示范應(yīng)用； 性能參數(shù)： l 研制自治微網(wǎng)能源路由器和小批量實(shí)現(xiàn)，傳輸電壓等級(jí)為低壓 380V，系統(tǒng)容量達(dá) 到百 kVA 級(jí)，響應(yīng)時(shí)間小于 10ms，接入電源類型不少于 2 種，負(fù)荷類型不少于 3 類。 l 能源路由器可實(shí)現(xiàn)基本的能量路由功能，還可提供可擴(kuò)展的工作模式：潮流調(diào)節(jié)模 式（增加有功、無功統(tǒng)一調(diào)節(jié)；功率因數(shù)達(dá)到 95%以上）和電能質(zhì)量調(diào)節(jié)模式（增加電能質(zhì) 量暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)指標(biāo)的統(tǒng)一調(diào)節(jié)；暫態(tài)電壓補(bǔ)償能力超過 30%，電流諧波含量小于 5%）。

項(xiàng)目成果/簡介: 鋁鎵合金是一種新型、易儲(chǔ)、即取的固體能量塊。其是以鋁為主體的在線供氫材料，加水實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)釋氫。其制備工藝流程簡單、易于實(shí)現(xiàn)，且產(chǎn)品易于儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷售。該項(xiàng)成果處于同類產(chǎn)品世界領(lǐng)先水平，其產(chǎn)業(yè)化能夠避免目前氫氣利用過程中儲(chǔ)存、運(yùn)輸和加注等環(huán)節(jié)帶來的困擾，從而有效突破阻礙氫能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。 研究團(tuán)隊(duì) 吉林大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 魏存弟教授研發(fā)團(tuán)隊(duì) 成果成熟度 可產(chǎn)業(yè)化。應(yīng)用范圍: 鋁鎵合金在線供氫技術(shù)可應(yīng)用于氫能源汽車，還可作為無人機(jī)、野外探測、單兵作戰(zhàn)及面對(duì)大型災(zāi)難的等各類電源系統(tǒng)。該技術(shù)無須加氫站，避免了傳統(tǒng)氫能源利用技術(shù)路徑高投資、低回報(bào)、周期長等問題，投資回報(bào)高。