1、主要研究?jì)热?/span>

      （1）光伏發(fā)電及光伏建筑一體化（BIPV）技術(shù)研究

當前，我國已是全球最大的光伏發(fā)電關(guān)鍵設備生產(chǎn)國，但國內應用比率卻非常低。例如光伏組件98%用于出口。阻礙國內應用主要原因是國內缺乏為光伏發(fā)電投資提供整體化解決方案的能力，如：項目投資與收益、政府激勵政策、關(guān)鍵設備供應廠(chǎng)商和設備性?xún)r(jià)比分析、系統設計與集成技術(shù)、各類(lèi)行政申請與審核手續等等。鑒于國內光伏發(fā)電應用的主要困境，我院通過(guò)研究光伏發(fā)電系統集成技術(shù)，重點(diǎn)在發(fā)電系統項目可行性研究分析、優(yōu)化設計、監測控制系統、建設施工工藝等關(guān)鍵應用技術(shù)方面進(jìn)行研究創(chuàng )新，努力推動(dòng)新能源在國內發(fā)展。主要創(chuàng )新點(diǎn)為：優(yōu)化設計軟件、基于物聯(lián)網(wǎng)的遠程在線(xiàn)監測系統等。

（2）淺層地熱能利用技術(shù)研究

淺層地熱能也是一種可再生的新型環(huán)保能源。它蘊藏在地表以下200米以?xún)鹊臏\巖土體、地下水中，溫度低于25℃，屬地球內部熱能資源；它主要來(lái)源于太陽(yáng)輻射和地球梯度增溫，受四季氣候影響較小，溫度相對恒定，再生迅速、可循環(huán)利用；與深層地熱相比，它分布廣、儲量大、清潔環(huán)保、采集方便，開(kāi)發(fā)價(jià)值很大、利用前景廣闊。
    淺層地熱能的開(kāi)發(fā)利用，主要借助熱泵技術(shù)，包括水源熱泵技術(shù)和地源熱泵技術(shù)。比如使用地源熱泵（需要配合少量用電），在冬季可以把土壤中的熱量“取”出來(lái)，提高溫度后供給室內采暖，在夏季則可把室內的熱量“取”出來(lái)釋放到土壤中去，減低室溫——以這種方式為建筑物供熱制冷，可大大降低燃料消耗，不僅節能，同時(shí)減少燃燒礦物燃料引起的二氧化碳和其他污染物排放，節能減排。隨著(zhù)熱泵技術(shù)不斷成熟，到上世紀80年代，西方發(fā)達國家已廣泛應用。如在美國，地源熱泵空調系統占全部空調系統的40%。據美國環(huán)保署估計，設計、安裝良好的地源熱泵，平均可為用戶(hù)節省30%-40%的供熱制冷空調的運行費用。在我國，淺層地熱能的開(kāi)發(fā)利用目前總體上還處于起步階段，但也取得了一些成果，據有關(guān)資料顯示，僅2008年，淺層地熱能的開(kāi)發(fā)利用就使我國減排二氧化碳1987萬(wàn)噸。相信隨著(zhù)我國能源結構的戰略調整和熱泵技術(shù)的逐步提高完善，淺層地熱能也將成為一種備受重視、得到積極開(kāi)發(fā)利用的新型能源。

目前國內地源熱泵技術(shù)存在大量問(wèn)題，制約了該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。主要表現在：

①　對土壤特性研究不夠。地源熱泵系統的性能好壞與當地土壤熱特性密切相關(guān)，地熱源的最佳間隔和深度取決于當地土壤的熱物性和氣候條件。土壤的熱特性研究主要包括土壤的能量平衡、熱工性能、土壤中的傳熱與傳濕以及環(huán)境對土壤熱物性的影響等。

②　地下?lián)Q熱器傳熱機理的理論研究繁多，但缺乏理論與實(shí)踐的有效結合，缺乏多環(huán)境下應用技術(shù)的系統研究以及實(shí)際有效的強化傳熱方法。

③　不同冷、熱負荷下，地下?lián)Q熱器與熱泵系統最佳匹配技術(shù)的研究不夠。

④　熱泵技術(shù)與其它技術(shù)的配合問(wèn)題:地源熱泵技術(shù)是暖通空調技術(shù)與鉆井技術(shù)相結合的綜合技術(shù)，兩者缺一不可，這要求工程組織者和工程技術(shù)人員能夠合理協(xié)調、做好充分的技術(shù)經(jīng)濟分析。

淺層地熱能利用技術(shù)研究主要包括：土壤熱響應測試裝置及分析軟件開(kāi)發(fā)；季節性土壤蓄能技術(shù)研究；土壤熱平衡模擬計算軟件研究開(kāi)發(fā)；地源熱泵結合太陽(yáng)能技術(shù)研究；地埋管換熱器、水源拋管換熱器等關(guān)鍵技術(shù)研究開(kāi)發(fā)，主要創(chuàng )新點(diǎn)為：基于柱線(xiàn)源融合模型的熱響應測試分析軟件、基于納米導熱復合材料的新型換熱器、熱泵太陽(yáng)能蓄能耦合技術(shù)等。

2、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng )新點(diǎn)、代表性成果及應用

（1）太陽(yáng)能光伏建筑一體化研究關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng )新點(diǎn)在既有光伏系統設計的基礎上，通過(guò)PVSyst軟件建立光伏發(fā)電模擬系統，將模擬數據與光伏電站設計規范相結合，對光伏發(fā)電系統進(jìn)行設計優(yōu)化，使系統達到最佳的運行效果；利用光伏陶瓷瓦替代傳統瓦片，將光伏發(fā)電與建筑融為一體，所發(fā)電能自發(fā)自用，余電上網(wǎng)，同時(shí)具有節能和產(chǎn)能的雙重功效，為建筑節能和生態(tài)文明美麗中國的建設提供了一種全新的方案和模式；光伏電站監控系統在一般設計原則上，采用新型產(chǎn)品PCS-9617光伏并網(wǎng)接口裝置，研究該裝置適用的新系統，使其既能滿(mǎn)足設計要求，又能提高性?xún)r(jià)比。 

該項研究獲得：實(shí)用專(zhuān)利2項（戶(hù)用光伏發(fā)電系統管理器，ZL201320310491.0；一種戶(hù)用防逆流控制器，ZL201420116461.0）；發(fā)明專(zhuān)利1項（戶(hù)用防逆流控制器；201410094720.9）

2012年以來(lái)，國電能源院在光伏發(fā)電技術(shù)設計咨詢(xún)和系統集成業(yè)務(wù)方面發(fā)展迅速，研究成果得到了應用和產(chǎn)業(yè)化，現已經(jīng)在紹興佳寶新能源有限公司、晶科電力有限公司、陜西華電榆林小壕兔50MWp光伏并網(wǎng)發(fā)電項目、浙江安吉農光互補光伏電站項目等近20多個(gè)項目中得到應用。4年來(lái)光伏發(fā)電站總裝機容量為980MW,累計發(fā)電量為24.5X104萬(wàn)KWh，一次能源消耗減少8.1 X105噸標煤，CO2總減排量為1.99 X106噸，主要項目列舉如下：

（2）淺層地熱能利用技術(shù)研究關(guān)鍵技術(shù)為地下?lián)Q熱器優(yōu)化設計，從換熱器本身和系統兩方面考慮。在既有單井換熱模型的基礎上研究井間熱擾動(dòng)，建立井群換熱模型，優(yōu)化換熱器具體參數等，同時(shí)從地源熱泵系統熱平衡的角度優(yōu)化系統配置和運行策略；基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的熱響應測試裝置及數據分析系統，創(chuàng )新性的采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和地源熱泵技術(shù)相結合，開(kāi)創(chuàng )地源熱泵技術(shù)應用新的里程碑。數據分析系統采用柱源和線(xiàn)源傳熱模型相結合的創(chuàng )新計算模型，能通過(guò)測試數據直接分析計算出土壤的熱物性參數和埋管井熱阻，測試誤差和分析誤差??；搭建地源熱泵監測平臺，進(jìn)行系統和地下?lián)Q熱器的遠程監測，掌握系統長(cháng)期運行數據，為運行調整以及改進(jìn)提供服務(wù)。 

該項研究獲得：軟件著(zhù)作權2項（GSHP地源熱泵系統選型與模擬運行軟件，2012SR053317；可再生能源利用項目數據遠傳軟件，2013SR1111148）。

目前為止，中心已承擔了多項地源熱泵項目設計咨詢(xún)、熱響應測試及技術(shù)支持業(yè)務(wù)。開(kāi)展并完成的熱響應測試項目包括蘇州金雞湖國賓館、塘棲倉儲文化展示中心、福建龍巖云頂酒店、杭州創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)新天地項目、臨安金基青云山居項目中心會(huì )所、青山湖科技城能源站項目、浙江省科技信息綜合樓易地建設項目、溫州殘聯(lián)、石家莊鐵道大學(xué)等并獲得專(zhuān)家和業(yè)主的一致認同。