東南大學太陽能技術研究中心是東南大學主管的機構,成立於2007年。
東南大學太陽能技術研究中心依託能源與環境學院,利用學院的學科優勢,通過學校985工程投資800萬元進行學科建設,主要開展太陽能利用技術的各項研究。
本中心主任由中國工程院院士、南京市科協主席張耀明教授擔任。中心成立前,張院士就曾先後主持和承擔了20多項國家、省部級重大科技攻關項目,獲得國家發明二等獎和科技進步獎6項、省部級科技進步二等獎5項、杜邦獎1項,申請專利120多項。在省市領導直接關心和有關部門大力支持下,張院士帶領其團隊率先在南京江寧經濟開發區建成國內首座70kW塔式太陽能熱發電示範工程並在2005年10月29日成功發電,並被《太陽能》雜誌評為“2005年可再生能源十大事件之一”。
本中心主任由中國工程院院士、南京市科協主席張耀明教授擔任。中心成立前,張院士就曾先後主持和承擔了20多項國家、省部級重大科技攻關項目,獲得國家發明二等獎和科技進步獎6項、省部級科技進步二等獎5項、杜邦獎1項,申請專利120多項。在省市領導直接關心和有關部門大力支持下,張院士帶領其團隊率先在南京江寧經濟開發區建成國內首座70kW塔式太陽能熱發電示範工程並在2005年10月29日成功發電,並被《太陽能》雜誌評為“2005年可再生能源十大事件之一”。
中心成立以來,我們在太陽能聚光光伏發電、光電光熱綜合利用、太陽能熱發電、採集太陽光照明等技術領域的研究一步步接近或達到了國內領先水平,部分關鍵技術還達到國際先進水平,承擔了市、省、國家各類科研項目。開展了一系列如:聚光技術、聚光太陽能電池組件技術、散熱技術、低成本高精度自動跟蹤太陽技術、光伏光熱綜合利用技術等研究,形成了具有自主智慧財產權的低倍聚光光伏發電和光伏光熱綜合利用技術,取得了一系列豐碩的科研成果。其中,低倍聚光光伏發電機構、槽式太陽能熱發電系統等(槽式熱發電技術在聚光器、真空集熱管等方面也取得了較大的突破),並進一步向著實現太陽能技術領域的關鍵設備與系統的產業化方向努力,最終目的是成為國內外知名的一流太陽能利用技術研究開發機構。中心具有配備基礎設施和試驗條件的“太陽能技術研發基地”, 並建立了10kW光伏光熱發電示範工程,200kW光伏光熱發電示範電站正在建設之中。
主要科研成果:
1.70Kw塔式熱發電工程:
建成於南京江寧科技開發區的70kW塔式太陽能熱發電系統試驗示範工程,是由中國工程院院士、南京市科協主席、東大—中天聯合研究中心主任張耀明主持研製的中國首座塔式太陽能熱發電系統示範工程。它填補了我國太陽能熱發電技術空白,走出了我國太陽能熱發電技術多年徘徊不前的困境,揭開了太陽能熱發電技術研究全新一頁,為國家建設兆瓦級太陽能熱發電系統、推進塔式太陽能熱發電的商業化進程奠定了基礎。這項示範工程是於2005年10月建成的,經過兩年的調試、完善,和連續發電運行測試表明,該系統運行穩定、操控方便、安全可靠。2005年被《太陽能》評為2005中國可再生能源十大事件之一。
2.聚光光伏發電裝置
近幾年研製生產的太陽能聚光光伏發電裝置,是一種成本低、效率高的新型太陽能發電設備,它由平面玻璃反射鏡聚光器、聚光型太陽能電池組件、支撐鋼結構、方位角和高度角驅動機構、跟蹤控制器、逆變器等部分組成。發出的電可直接併網,蓄電池組可根據實際運用情況進行添加。該技術通過自動跟蹤太陽裝置使平面玻璃反射鏡聚光器對準太陽,增加太陽能電池接受的光照強度,在獲得同樣電能的情況下,太陽能電池的用量不到普通固定式光伏發電系統的1/4,顯著降低了昂貴的半導體材料的用量,有利於光伏發電系統的商業化推廣套用。低倍聚光光伏研究進行得相對較為豐富。聚光光伏發電系統經歷如下幾個階段:①V型槽一方向跟蹤,另一方向定期調整;②V型槽二維(二方向); ③蝶形二維(兩方向跟蹤);④雙U型聚光光伏系統。⑤光伏光熱綜合利用系統。
3.槽式太陽能熱發電技術
槽式太陽能熱發電系統系統包括:聚光集熱子系統、蓄熱子系統、汽輪發電子系統和輔助能源子系統。其中聚光集熱子系統是系統的核心,由聚光鏡、高溫高空集熱管和跟蹤裝置構成。
槽式太陽能熱發電系統是國內外太陽能界比較公認的最接近商業化可能的太陽能發電系統。公司在張耀明院士的帶領下成功開發了新型直通式金屬-玻璃槽式太陽能真空集熱管。並通過一系列結構樣機運行的試驗表明:設計、製造的新型槽式太陽能真空集熱管能夠達到在國內即將建設的“100kW槽式太陽能熱發電系統”的使用標準。
槽式太陽能熱發電系統是國內外太陽能界比較公認的最接近商業化可能的太陽能發電系統。公司在張耀明院士的帶領下成功開發了新型直通式金屬-玻璃槽式太陽能真空集熱管。並通過一系列結構樣機運行的試驗表明:設計、製造的新型槽式太陽能真空集熱管能夠達到在國內即將建設的“100kW槽式太陽能熱發電系統”的使用標準。
4.光伏光熱綜合利用
我中心經過多年的努力,研製出聚光型光伏&光熱綜合利用一體機,該機型採用跟蹤聚光技術,通過光伏電池片與高效太陽能集熱裝置的層壓技術,使電池片獲取數倍光照強度,提高電池片的發電量。同時,把電池片在數倍光照的工作中所產生出的熱量以極快的速度傳遞到相應的集熱裝置,再由集熱裝置背部的熱交換器把光熱儲存在特製的保溫熱水箱內。
該技術不僅有效地解決了聚光所帶來的電池板溫升過高問題,提高了聚光光伏發電的效率,而且可以同時獲取數量可觀的熱水,達到高效、低成本太陽能光電 — 光熱的綜合利用,使得太陽能光電轉換效率從15%提高到光電光熱綜合性能效率大於55%。
該技術不僅有效地解決了聚光所帶來的電池板溫升過高問題,提高了聚光光伏發電的效率,而且可以同時獲取數量可觀的熱水,達到高效、低成本太陽能光電 — 光熱的綜合利用,使得太陽能光電轉換效率從15%提高到光電光熱綜合性能效率大於55%。
此外,本中心的太陽能光熱利用研究還包括:太陽能空調、太陽能海水淡化、太陽能DSG技術等方面內容,在太陽能幹燥、太陽能制氫、太陽能熱利用系統與建築結合等技術方面也取得了不少研究成果,並將進一步深入地研究下去。