2024年辽宁省科学技术奖拟推荐项目公示

1.项目名称：严寒地区能源供给侧多能源耦合供热关键技术与应用

2.科技进步奖及等级：辽宁省科学技术进步奖 三等奖

3.主要完成单位：辽宁省建设科学研究院有限责任公司、沈阳建筑大学、辽宁建大产学研节能科技集团有限公司

4.主要完成人：刘馨、朱宝旭、王梽炜、赵志南、王晨辰、张骁、姜明超

5.项目简介：

加快构建新型能源体系，稳妥推进能源绿色低碳转型，持续优化能源结构是实现我国能源法的重要战略决策。加快提升北方地区供给侧能源的高效利用水平，大力发展非化石能源，发挥多能源梯级利用能力，提高能源利用效率，对实现我国碳达峰、碳中和战略目标具有重要意义。

在国家重点研发计划、国家自然科学基金等重点项目的资助下，将产-学-研-用结合，项目长期持续专注于严寒地区能源供给侧的储供热关键技术研发与工程应用工作，取得以下系统性创新成果：

1.研究多因素耦合作用下的建筑能耗特性，分析关键气象参数与能源供给侧的相关性强弱并利用预测模型预测负荷，实现供热负荷精准预测，为能源供给侧的智能优化策略提供依据。分析常规工况下设计负荷对能源供给侧关键参数的影响，限定极端工况下能源供给侧负荷消纳能力，研发严寒地区建筑的高性能围护结构构筑方法与实践工艺，建筑本体节能率可达35%以上；外墙、屋顶及外窗在能源供给侧节能中的贡献率分别为25.89%、10.03%和9.09%。

2.基于对严寒地区能源供给侧的实地调研，分析单一可再生能源系统应用效果，突破传统热泵能源系统的调控难度大、能源浪费严重等局限，为实现以可再生能源为主的多能源协同优化配置和梯级利用提供依据。分析不同单一可再生能源热泵系统的应用效果，提出土壤源、污水源和空气源热泵实际运行中存在的问题，探究不同热泵能源系统的节能潜力。土壤源热泵系统通过控制室内温度可降低能耗22%；污水源热泵系统采用变频水泵可节约能耗14%；空气源热泵通过间歇供热方案可提高室内温度17%，同时降低系统能耗21%。

3.建立可再生能源耦合供热系统模型，优化相变储能与多能耦合供热系统对不同模式间切换的控制参数，挖掘多能耦合供热系统的最大潜力，研发基于数据挖掘的智慧供热技术。多能耦合供热系统可以实现各种能源的协同优化，提高能源的综合利用水平。通过对7种可再生能源耦合供热系统性能和经济效益分析，光伏光热-双源热泵系统（PVT-DSHP）系统性能为2.80，静投资回收期最短为8.81年，零能耗运行的潜力值最大为0.6603。优化相变储能技术与多能耦合供热系统的控制参数，耦合供热系统的月平均COP最高为3.640，最低为2.548；土壤温度由11.2℃升高到11.79℃，土壤温度经过一年运行后提升了5.27%。

目前以获授权发明专利4项，实用新型专利10项，标准规范5部，软件著作权8项，发表学术论文26篇，其中SCI及EI等英文核心学术论文收录7篇。项目在先进技术、软件著作、工程应用与智慧供热等方面有所突破和创新。