■ 研究领域
能量综合梯级利用原理与方法，多能源互补机理与系统集成，高效余热利用及低碳技术等方面的研究。
■ 研究方向
1.多能源互补的分布式能源系统：分布式系统能量综合转换梯级利用，多能源互补的方法与技术，微小型动力与余热吸收式制冷/热泵/除湿技术。
2.太阳能热利用技术：多能源品位互补梯级利用的高效能量转化机理，热互补与热化学互补方法与技术，系统集成与关键技术。
3.化工动力多联产与温室气体减排：燃料化学能梯级利用与CO2捕集的协同机理，CO2减排与能量转化一体化原理与方法，系统集成创新和技术发展路线。
■ 人员组成
现有研究人员16人,其中正高级岗位人员6人,副高级岗位人员5人，在读研究生71人。
■ 2023年项目情况
2023年度在研项目29项，新争取各类项目11项，其中包括国家重点研发计划课题及子课题4项、中国科学院战略性先导科技专项（A类）子课题2项、国家自然科学基金面上项目1项、地方重大科技示范专项1项，企业委托3项等。完成并通过验收项目4项。
■ 2023年主要成果与工作进展
分布式能源系统方面，完成多能互补MW级模块化分布式梯级利用能源系统初步设计方案；启动松山湖国际创新创业社区MW级分布式示范工程建设。完成高效相变储冷材料制备、测试小试平台及1冷吨材料循环特性测试平台搭建，攻克材料制备与封装技术。提出太阳能与天然气互补制氢方法和系统，整合热化学-电化学实现了能量和组分的深度利用，实现CO2近零排放并提高制氢效率7%，揭示了天然气与太阳能协同转化过程中不可逆损失的形成机制。研究了高温固体氧化物电解水制氢过程中氧分压对制氢效率的影响，建成SOEC电解水制氢效率实验台。
太阳能热化学与热发电系统集成方面，攻关氧载体材料-反应器-制氢系统全链条，突破天然气水基化学链制氢关键技术，完成1Nm3/h级移动床式天然气水基化学链制氢原理样机，实现冷态调试与热态连续稳定制氢，氢产量1.01-1.31Nm3/h，打通了化学链制氢还原-再生-氧化反应循环，完成了关键技术试验验证。提出太阳能与碳氢能源互补的热-电化学耦合制氢、脱碳与太阳能储能新方法，结合聚光太阳能驱动的中温重整与电化学H2分离以及原位CO2吸附，在500℃、常压条件下，实现了甲烷近完全转化制氢与CO2捕集，太阳能制氢净效率26.25%（高于光伏-电解制氢11个百分点以上，一半氢气来自于水）。原创提出了太阳能热化学三步循环分解水制氢新方法，太阳能直接分解水制氢温度由1500℃大幅下降至850℃，研制了kW级聚光太阳能三步制氢反应器原理样机，完成了整体循环实验验证。研发了聚光太阳能热化学互补转化技术，研制了高效规模化太阳能热化学吸收/反应器，应用于张家口可再生能源示范区MW级太阳能与燃料热化学互补供能示范系统，实测太阳能热化学转化效率 64.9%（报道最高），并通过成果鉴定。提出聚光光/热化学链甲烷制氢方法，对比热化学方法，反应温度降低、转化率提高，验证了聚光光/热耦合协同理论。
燃料源头低能耗捕集CO2方面，创新性提出煤热解/气化制氢与脱碳协同技术，完成30kW外热式煤热解装置及焦炭-CO2装置建设，获得煤分级气化产品调控规律；完成3吨/天外燃式煤热解-干熄焦一体化中试装置设计并开工建设；与重庆富燃有限公司签署合作协议，落实300MW电厂灵活调峰示范工程。
本年度共出版专著1部；发表论文35篇，其中17篇被SCI收录，3篇被EI收录。共申请PCT1项，发明专利27项，获得授权1项，软件著作权1项。
主 任：金红光 副主任：郝 勇 刘启斌
