太阳能热发电关键设备高温双罐熔盐储热系统研制成功

太阳能热发电关键设备高温双罐熔盐储热系统研制成功

上海电气集团股份有限公司中央研究院研制出了高温双罐熔盐储热系统。该系统的设计/运行温度、防冻堵策略、智能控制等关键性能指标均达到了国内先进水平。

熔盐在220℃会发生凝固，可能会导致系统在启动、停机等工况下发生冻堵，造成系统运行故障。研究人员从设备选型、系统设计、工艺流程等方面着手，通过对高低温罐、熔盐换热器、阀门及管路等进行优化设计，防止了系统冻堵情况的发生，形成了一套预防熔盐冻堵的策略，可确保系统在300℃～550℃范围内正常运行。该高温双罐熔盐储热示范系统模拟了光热电站的熔盐储换热系统，测试了熔盐管内的对流换热系数，积累了熔盐系统启停及运维经验，已为多家企业提供了熔盐物性及腐蚀特性测试等服务，为光热电站熔盐储热系统的设计、建设和运行打下了坚实的基础。

目前，研究人员正在进一步拓展该系统的应用范围，着重关注“煤改电”“弃风弃光熔盐蓄热供暖”等项目，为节能环保领域提供了新的思路。 (沪经委)

我国成功研制ITER大型超导磁体系统首个部件

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所承担研制的国际热核聚变实验堆（ITER）大型超导磁体系统首个部件——PF4过渡馈线研制成功。

磁体馈线系统是ITER部件中最为复杂的系统之一，包含31套不同的馈线，总重超过1600t，共计6万余个部件，被称为ITER主机的“生命线”。PF4过渡馈线是ITER主机“生命线”上的首个部件，将用来连接PF4馈线系统的内馈线和线圈终端盒，并通过真空隔断将PF4过渡馈线系统划分成两个不同的真空系统。

研究人员在高温超导电流引线、超导接头、低温绝热、低温高压绝缘等核心技术方面取得了诸多国际领先成果：研发的万安级高温超导电流引线集高载流能力、低冷量消耗和长失冷安全时间等优势于一体，降低了ITER的运行成本和低温系统的建造投入；研发的68kA级高温超导电流引线创造了在85kA下运行1h、90kA下运行4min的世界纪录；研发的盒式高载流低损耗超导接头的接头电阻达到了0.2nΩ级，处于世界领先水平，保障了ITER装置主机的安全运行。

该项目实现了多项中国创造，填补了国际空白，实现了超导材料、低温材料、大功率电源器件等技术和部件从无到有、到规模化生产并向欧美西方发达国家出口的飞跃。 (W.KX)

中国电子科技集团公司第三十八研究所研制的波浪发电装置正式通过国家海洋局验收，为我国波浪发电装置的工程化应用奠定了基础。该装置突破了波浪能液压转换与控制装置模块及千伏级动力逆变器关键技术，可实现稳定发电，且在小于0.5m浪高的波况下仍能频繁蓄能。

我国波浪发电装置突破关键技术

海洋波浪蕴藏着巨大的能量，为利用这一天然能源“发动机”，研究人员在海南岛进行了海浪发电试验，通过不断优化和改进装置模型，采用智能侦调综合控制技术，提升了波能装置的转换效率，增强了吸能效果；其首创的宽幅逆变稳定技术，实现了海洋能千伏级逆变系统的高效转换。海上试验结果表明，该发电装置的浮体摆动正常、吸波稳定，飞轮蓄能均匀而连续，发电性能稳定。

据介绍，该岸崖浮摆式波浪能发电装置由浮子、摆杆、压载框、液压系统、飞轮系统、逆变器、控制及监控系统等组成，其浮子既可以像船舶一样漂浮，也可以在台风来临时收拢到岸边。目前，该波浪发电装置前期装机5kW，采用浮体重构模块化设计理念，后续，其还可以扩大波浪能发电系统的装机容量，通过并网提供标准电力供给。 (新 华)

德国开发基于半透明有机太阳能电池材料的智能太阳镜

德国卡尔斯鲁厄技术学院的研究人员正在开发一种基于半透明有机太阳能电池材料的太阳能眼镜，可为眼镜上集成的微处理器提供电力支持。该太阳能眼镜堪称光伏移动应用的典型代表。

有机太阳能电池具有可弯曲、透明和轻质等特点，应用范围比传统的硅基太阳能电池更为广泛。卡尔斯鲁厄技术学院的研究人员在太阳镜的玻璃上覆盖了半透明的有色太阳能电池，为微处理器和两个显示设备提供电力。研究人员开发的“智能”太阳镜安装在一个树脂眼镜架上，外观和重量均与传统太阳镜相同，微处理器和两个显示设备安装在眼镜腿上，可实时显示阳光的强度和温度。其每个眼镜片可产生200µW的电力，足以支持诸如助听器或步数计数器之类的应用。据称，该太阳能眼镜在正常办公和家居照明条件下也可正常工作。 (船经院)

秦山核电动态刻棒技术获得首个发明专利授权

秦山核电有限公司申请的发明专利——利用功率量程探测器和信号作为信号源的动态刻棒方法获得国家知识产权局授权，成为秦山核电动态刻棒技术获得授权的首个发明专利。

动态刻棒技术是秦山核电联合相关单位共同研发的先进物理试验技术，该技术突破了美国西屋公司传统的动态刻棒方法，达到了国际领先水平，可以广泛应用于不同的压水堆机组，且不用对功率量程探测器进行技术改造和设备运行状态变更，避免了由此带来的停堆风险，同时提高了信号的有效性，提高了试验精确性和可靠性。

据悉，该项技术拥有自主知识产权，已在秦山地区全面应用，取得了良好的经济效益和技术效益。

(中核网)

新型液态金属电池或可实现大规模储能

挪威科技大学的研究人员开发出一种无薄膜的钠锌液态金属电池，能够与可再生能源系统搭配使用，实现大规模储能。

据介绍，该新型液态金属电池无需离子选择膜，具有3层液体层：顶层的钠作为负极，中间层是氯化钠基电解质，底层的锌则为正极。这些材料来源丰富、价廉易得，对环境的影响较小。为了避免含锌离子与钠电极之间发生反应，研究人员在电极之间放置了多孔隔膜或隔离层，取代了易脆裂的昂贵的β-氧化铝离子选择薄膜，从而显著提高了液态金属电池的性能，同时降低了成本。研究人员还选用了不互溶的电解质和电极，有助于确保电池系统的安全，避免发生火灾或爆炸。

研究人员目前正在与SINTEF公司合作，共同开展实验室规模的电池设计和开发，以及针对电池性能和材料进行测试。 (W.CL)

美国国家技术标准研究院的研究人员利用两种新技术，首次以纳米级精度检测了广泛使用的太阳能电池的化学成分及缺陷的变化，有助于研究人员更好地了解太阳能电池的微观结构，并研发出进一步提高太阳能光电转化效率的方法。

美国研究人员首次以纳米精度检测太阳能电池

相关研究表明，材料晶体排列的缺陷与其化学构成中的杂质相关。研究人员利用两种基于原子力显微镜（AFM）的辅助方法，通过光诱导共振（PTIR）来测量太阳能电池样品从可见光到中红外线的宽波长范围吸收光的数量，从而在纳米级尺度上得到了太阳能电池的构成及其缺陷。研究人员采用扫描近场光学显微镜（dt-NSOM），通过记录特定位置传输光的数量来捕捉太阳能电池的组成及缺陷的变化，从而形成详细的纳米尺度图像。

(QH.0713)

±1100kV直流穿墙套管研制成功 突破特高压直流输电瓶颈

由中国电力科学研究院联合西安交通大学、清华大学、平高集团有限公司、西安西电高压套管有限公司等单位共同完成的“±1000kV级直流SF6气体绝缘穿墙套管核心技术研究及装置研制”项目在±1100kV直流穿墙套管研制方面取得重要进展，突破了套管材料、设计、工艺及试验等一系列关键技术，属国内首创，达到国际领先技术水平。

该项目研制出了世界首支“环氧芯体SF6气体复合绝缘”和“纯SF6气体绝缘”两种绝缘结构的±1100kV/5523A直流穿墙套管，开发出了具有自主知识产权的套管用绝缘材料配方体系，攻克了超大型环氧芯体无气泡浸渍技术和固化过程热应力抑制技术难题，建立了±1100kV特高压直流穿墙套管电、热及机械性能综合试验平台和试验技术体系，在国际上率先完成了两种结构的±1100kV直流穿墙套管全套试验。该项目研制的直流穿墙套管将在世界首个±1100kV直流输电工程昌吉—古泉特高压直流输电工程中挂网运行。

该项目突破了±1100kV直流穿墙套管研制的核心技术，成功研制出了±1100kV直流穿墙套管，相关技术已应用于±800kV及以下电压等级直流套管研制，使我国在高端电工装备研发历史上实现了核心技术引领，对于实现特高压直流设备的全面国产化、降低成本、引导我国电工装备制造产业升级、增强国际竞争力具有重要意义。 (科技部)

中外合作在全固态锂硫电池研究方面取得进展

中国科学院宁波材料与工程研究所与美国马里兰大学的研究人员合作，设计了一种采用新型硫正极结构的全固态锂硫电池，通过在还原氧化石墨烯上沉积超薄（～2nm）非晶态纳米硫层保持复合材料的高电子传导率，进而将还原氧化石墨烯/硫复合材料均匀分散在超锂离子导体Li10GeP2S12基复合材料中，实现了高离子电导率和低应力/应变。以还原氧化石墨烯/硫复合材料-Li10GeP2S12-乙炔黑混合物作为正极层，Li10GeP2S12/改性Li3PS4双层电解质作为固态电解质层，金属锂为负极组装全固态锂硫电池，获得了与传统锂硫电池截然不同的充放电曲线，显著抑制了多硫化物的产生。

测试结果表明，在60℃条件下，该全固态锂硫电池0.05C首次放电容量为1629mAh/g，首次库伦效率达到90%，同时显示出优异的倍率性能；在0.1C、1.0C和2.0C不同倍率进行充放电，可逆容量分别达1384.5mAh/g、903.2mAh/g和502.6mAh/g；1.0C大倍率长循环充放电循环750圈后仍可保持830mAh/g的可逆容量，电池单次循环容量衰减率仅为0.015%，循环性能较传统锂硫电池显著提升。 (宁材所)

华东理工大学的研究人员在太阳能光解水领域取得了重要研究进展，成功制备出了一种新型太阳能光解水催化材料。

华东理工大学制备出新型太阳能光解水催化材料

光解水技术可将太阳能转换存储为化学能，光解水材料的吸光范围是太阳能转换效率的重要影响因素，拓宽光解水材料的吸光范围是该研究领域的一大挑战。华东理工大学的研究人员基于金属性光解水材料依靠带内跃迁来产生电子空穴对的特点，利用钨酸铵和盐酸溶液合成反应中间体钨酸，在氨气环境下通过固相烧结方法可控地制备出了一种分解纯水响应波长达765nm的金属性光催化材料氮化钨，并通过导电率和电化学阻抗等测试，以及密度泛函理论证明了合成的氮化钨具有金属性。

研究人员表示，该催化材料不仅首次实现了金属性光催化材料全分解水，而且是目前分解纯水响应波长最长的单一光解水催化材料。该项研究成果为拓宽光解水催化材料吸光范围提供了思路，或将使全频谱利用太阳能进行光解水制氢成为可能。 (W.JY)