2014年12月2日,科技部在北京鐵道大廈召開了973計(jì)劃項(xiàng)目驗(yàn)收會(huì)議,黃湘研究員作為首席科學(xué)家匯報(bào)了《高效規(guī)模化太陽(yáng)能熱發(fā)電的基礎(chǔ)研究》(項(xiàng)目編號(hào)2010CB22710)項(xiàng)目情況,隨后分別介紹了項(xiàng)目的兩個(gè)代表性成果報(bào)告《吸熱過程光-熱耦合特性及傳熱機(jī)理》和《太陽(yáng)能熱發(fā)電“光-熱-功”一體化能量系統(tǒng)集成研究》。
本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)集中了我國(guó)工程熱物理、光學(xué)、材料學(xué)、化學(xué)、機(jī)械學(xué)等領(lǐng)域一批優(yōu)秀的學(xué)者,形成一支在太陽(yáng)能熱發(fā)電領(lǐng)域具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的研究團(tuán)隊(duì),建成培養(yǎng)太陽(yáng)能領(lǐng)域高素質(zhì)創(chuàng)新人才、太陽(yáng)能熱發(fā)電科學(xué)技術(shù)研究基地,增強(qiáng)承擔(dān)國(guó)家重大科研攻關(guān)任務(wù)的能力,提升太陽(yáng)能利用水平和發(fā)展能源、材料學(xué)科的科技創(chuàng)新能力與綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。
驗(yàn)收專家組通過現(xiàn)場(chǎng)答辯的形式評(píng)估了項(xiàng)目計(jì)劃任務(wù)和預(yù)期目標(biāo)的完成情況、研究水平和創(chuàng)新性、項(xiàng)目實(shí)施效果、研究隊(duì)伍與人才培養(yǎng)情況、組織管理、合作交流、數(shù)據(jù)共享、科技報(bào)告檔案建立、經(jīng)費(fèi)使用以及課題結(jié)題驗(yàn)收情況等。專家組對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)展和取得的成果給予了高度評(píng)價(jià),認(rèn)為切實(shí)解決了太陽(yáng)能熱發(fā)電領(lǐng)域的一些關(guān)鍵科學(xué)問題,對(duì)我國(guó)太陽(yáng)能熱發(fā)電科學(xué)技術(shù)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)!
本項(xiàng)目于2010年1月正式啟動(dòng),歷時(shí)五年,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)由中國(guó)科學(xué)院電工研究所、中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所、西安交通大學(xué)、河海大學(xué)、中山大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)和武漢理工大學(xué)等8家單位組成。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)按照任務(wù)書內(nèi)五年計(jì)劃內(nèi)容開展工作,已全部開展完成計(jì)劃任務(wù),并于2014年9月完成了本項(xiàng)目6個(gè)課題的驗(yàn)收,取得全優(yōu)的成績(jī)。
經(jīng)過五年攻關(guān),該項(xiàng)目建立了太陽(yáng)輻射能流聚集—吸收的協(xié)同輸運(yùn)及轉(zhuǎn)換的理論框架,開發(fā)了聚光系統(tǒng)新型材料體系,形成了聚光與吸熱過程協(xié)同設(shè)計(jì)方法,發(fā)展了輻射能流時(shí)空不穩(wěn)定非均勻條件下傳熱學(xué)理論,并以此為系統(tǒng)控制邏輯設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),揭示了儲(chǔ)熱過程多相耦合傳遞機(jī)理,探索了新型傳熱、儲(chǔ)熱材料的構(gòu)建體系,為低成本高效傳熱、儲(chǔ)熱材料制備技術(shù)及規(guī)模化應(yīng)用提供科學(xué)基礎(chǔ);建立了不可控輸入的太陽(yáng)能“光—熱—功”能量系統(tǒng)一體化集成與調(diào)控理論,發(fā)展“光—熱—功”轉(zhuǎn)化中熱能梯級(jí)利用原理;探明了規(guī)模化熱發(fā)電系統(tǒng)全壽命周期內(nèi)環(huán)境影響機(jī)制,形成太陽(yáng)能熱發(fā)電的環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)方法,并以此得出了基于多參數(shù)耦合的我國(guó)太陽(yáng)能選址模型編制了選址軟件。該項(xiàng)目除完成本項(xiàng)目規(guī)定任務(wù)外,項(xiàng)目組還在我國(guó)建立一批太陽(yáng)能熱發(fā)電的重要研究平臺(tái),包括北京延慶的太陽(yáng)能聚集、吸熱、傳熱、儲(chǔ)熱、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)沙環(huán)境影響等方面;西安交通大學(xué)高倍室內(nèi)太陽(yáng)輻射試驗(yàn)臺(tái);中山大學(xué)建立了熔融鹽傳熱、兩相流傳熱試驗(yàn)平臺(tái);北京工業(yè)大學(xué)熔融鹽太陽(yáng)能吸熱試驗(yàn)平臺(tái);中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光機(jī)所太陽(yáng)能聚光器面型精度試驗(yàn)平臺(tái);武漢理工大學(xué)高溫陶瓷儲(chǔ)熱材料物理化學(xué)性能試驗(yàn)平臺(tái),多孔材料傳熱試驗(yàn)平臺(tái)等。這些平臺(tái)的建立涉及了太陽(yáng)能熱發(fā)電的重要過程,為我國(guó)太陽(yáng)能熱發(fā)電的可持續(xù)發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。
本項(xiàng)目執(zhí)行期內(nèi),國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能熱發(fā)電的基礎(chǔ)研究工作得到空前活躍,中國(guó)在太陽(yáng)能熱發(fā)電方面發(fā)表的SCI論文數(shù)量和增量國(guó)際排名目前處于第1位,論文創(chuàng)新質(zhì)量等方面也顯著提高,在重要國(guó)際會(huì)議作大會(huì)特邀報(bào)告25次,擔(dān)任國(guó)際會(huì)議主席5人次,使得我國(guó)太陽(yáng)能熱發(fā)電科學(xué)技術(shù)在國(guó)際學(xué)術(shù)屆占據(jù)重要地位,產(chǎn)生重要影響。第20屆國(guó)際能源署太陽(yáng)能熱發(fā)電和熱化學(xué)大會(huì)于2014年9月在北京召開。我國(guó)科學(xué)家被選為國(guó)際能源署太陽(yáng)能熱發(fā)電和化學(xué)能組織副主席。
太陽(yáng)能熱發(fā)電科學(xué)技術(shù)的研究在我國(guó)方興未艾,隨著973項(xiàng)目成果向高技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移,我國(guó)的太陽(yáng)能熱發(fā)電事業(yè)在下一個(gè)5年將更加蓬勃!