1、可再生能源重点实验室 2013 年年报一、基本信息实验室中文名称：中国科学院可再生能源重点实验室实验室英文名称：CAS Key Laboratory of Renewable Energy实验室代码：2001DP173127依托单位：中国科学院广州能源研究所实验室主任：吴创之实验室学术委员会主任：陈勇通讯地址：广州市天河区五山能源路 2 号联系人：吴慧杰联系电话：020-87217365传真：020-87217365E-MAIL：网址：（建设中）学科与学位点：学科 1 学科 2 学科 3名称 代码 名称 代码 名称 代码学科分类 动力工程及工程热物理0807 化学工程与技术0817工程热物理
2、080701 化学工程 081701热能工程 080702硕士点流体机械及工程 080704工程热物理 080701热能工程 080702博士点流体机械及工程 080704博士后站 动力工程及工程热物理 0807研究性质 （）基础研究 （）应用基础研究 社会公益性研究 （）高技术研发归口领域(选 1 项 )化学 数理 地学 生命科学 医学科学 信息 材料 （）工程注 ：学 科 与 代 码 可 参 考 国 务 院 学 位 办 颁 布 的 “授 予 博 士 、硕 士 学 位 和 培 养 研 究 生 的 学 科 、专 业 目 录 ”：http:/ 2001 年 12 月开始建设，经过 2007 年实
3、验室评估后整改，于 2009 年 5 月通过验收。2012 年实验室评估结果为 B。为了进一步提升我所科研平台建设水平，保障研究所“ 十二五”135 规划的实施，经中国科学院批准，从 2013 年起 实验室名称变更为“中国科学院可再生能源重点 实验室”（科发计字【2013】49 号）。依托单 位中国科学院广州能源研究所高度重视实验室的整改工作，在实验室更名后重新定位依托单位与实验室的关系，凝练科技目标，进一步明确研究方向和主要研究内容，加强队 伍建设和人才引进与培养，规范实验室管理，注重 实验室管理制度和科研平台建设。（一） 、总体定位和发展目标根据评估后的整改意见，重点实验室在科技目标与研究
4、方向上进一步突出了以可再生能源规模化开发利用为重点研究方向，提升自主创新和可持续发展能力，总体定位和发展目标如下： 1、总体定位实验室的总体定位是：瞄准国家能源可持续发展战略需求，面向可再生能源发展国际前沿， 坚持“ 基础性、战 略性、前瞻性”原则，坚持原始创新和技术集成相结合，研究可再生能源开发利用过程中的共性基础问题，开发核心技术，形成解决方案，着力突破可再生能源规模化利用的重大科技问题，为可再生能源开发利用提供理论依据和技术支撑。2、发展目标实验室的发展目标是：从规模化开发利用可再生能源出发，开展可再生能源应用基础研究和关键技术研发，致力于解决可再生能源开发利用中资源分散、稳定性差、 转
5、换效率低、集成优化弱等瓶颈问题，在前瞻性、基础性、 战略性方面做出的创新贡献，形成一批具代表性的、在经济和社会发展中有重要推动作用影的知识产权及研究成果，发挥引领和示范带动作用，成为 可再生能源领域国内一流科研创新基地、人才培养基地和高技术辐射基地。具体任务包括：在生物质能源方面，应用基础研究与技术研发并重，以应用基础研究带动相关学科的发展，通 过 核心技术研发促进解决方案的形成，以组建国家重点实验室为目标，建成一个具有明确 战略定位、资源共享、具有国 际影响力的开放研究平台；在非碳可再生能源方面，以应用基 础研究与前沿技术研发为 主，利用新材料、新工艺实现技术原理的创新和关键技术的突破，通
6、过单项技术的应用，引领、推 动非碳可再生能源技术的发展；具体包括继续加强海洋能和地热能的研发力量和水平，拟建设海洋能、地热能（联合）的国际工程研究中心或工程技术研发中心；继续加大对太阳能直接利用功能材料及关键技术的培育力度，为我国太阳能资源利用，建筑节能提供基础理论和技术支撑，形成产业化示范基地。 此外，以可再生能源为主体的分布式能源系统也被纳入到更名后的实验室研究平台上：系统以微网技术和储能技术为重点，研究多能互补、综合利用等系统集成与优化理论、工 艺和关键技术，通过分布式可再生能源系统 集成优化，突破可再生能源 资源分散及不稳定性的制约。同时 通过能源环境和经济学模型对能源技术和系统的成本
7、效益进行评价。（二） 、研究方向和主要内容实验室的研究方向包括：生物质能源、非碳可再生能源和分布式可再生能源系统集成优化。研究内容上重点突出原理创新和工艺技术创新，在分散能源高效富集（包括光合作用模拟、高效太阳能转换材料、聚光及跟踪技术、波浪能收集等）、低品位能源高效转化（包括光化学转化利用、中低温太阳能利用、太阳能光伏发电、生物 质燃料制备、地热资源综合利用等）、非稳定能源 储存及输送（包括高效大容量储能材料、多能互补应用技术、可再生能源发电并网控制技术等）等开展核心技术研究，进行技术集成，形成解决方案。具体部署见图 1。可 再 生 能 源生物质能源非碳可再生能源系统集成优化生化转化热化学转
8、化催化转化太阳能微网技术海洋能地热能储能技术综合利用能源藻、能源植物开发利用；生物柴油、燃料乙醇、生物燃气制备工艺与技术；微生物燃料电池技术探索。生物质固体废弃物、生物 质热解、气化及燃烧工艺研究与技术开发；生物质气化及燃烧发电技术研究及设备研制。生物质成分分离、生物 质直接催化 转化工艺研究及技术开发；生物质化工制品创制及生产工艺研究开发。以应用基础研究带动相关学科的发展，通 过核心技术研发促进解决方案的形成，构建具有我国特色的生物质能源理论技术体系。根据不同用户、不同需要构建多种可再生能源互补及综合利用系统，进 行系统优化及应 用技术集成。研究可再生能源电力并网关键设备及控制技术，开展分布
9、式可再生能源微电网关键技术研究与应用示范。管理系统。研究新型储能材料及关键技术，构建高效储能系统及其控制技术。研究新型海洋波浪能发电理论和技术，研究海上波浪发电装置多台并网及其稳定运行控制系统。深层地热资源模拟、评估及开发；高效地 热发电技术研究开发与设备研制；低热综合利用系统研究。太阳能直接利用材料、转化材料研究开 发；太阳能中高温利用工艺以及其他直接利用技术研究开发。 利用新材料、新工艺实现技术原理的创新，通 过核心技术的应用，引领、推动非碳可再生能源技术的发展。研究多能互补、综合利用等系统集成优化理论，构建稳定可靠的分布式可再生能源系统，研究能源优先技术产业发展和市场化政策保障措施；突破
10、可再生能源产业化应用的制约。领域（一）、总体定位和发展目标方向 研究重点 目标图 1 重点实验室研究方向和研究重点部署方向 1：生物质能源针对生物质高效能源转换及高品质转化、固废能综合利用等问题，开展生物质热化学转化、生化转化、催化转化等过程研究，开 发生物 质合成燃料和精细化工品制备新工艺，研制生物质发电、燃烧利用等核心装备与工程应 用研究，形成生物 质转化的理论方法体系，解决制约生物质利用的关键技术， 为生物质转 化为热电、高品 质燃料以及高附加值化工品提供核心技术和解决方案，形成具有我国特色的生物质规模化应用理论和技术装备。主要研究内容包括：（1（ 生物质生化转化：以生物柴油、纤维素乙醇
11、、生物燃气、微藻能源以及生物燃料电池的技术和相关机理研究为主线，兼顾功能性低聚糖、微藻 DHA、微藻 -胡萝卜素、脂肪酸甲酯润滑剂等高附加值产品的开发，为形成可实现原料全组分利用、清洁生产的通过能源环境和经济学模型研究新能源科技发展趋势与需求情景；能源技术和系统的成本效益评价。技术评估生物炼制工艺路线做出技术支撑。在生物柴油方面，研究固体催化剂，脂肪 酶、产油酵母，生物柴油深度转化制备航空燃料，生物柴油连续化生产反应器及产业化工程。在纤维素乙醇方面，研究生物质水解糖平台的构建（水解机理、高浓度连续化反应器及其工艺），纤维素/半纤维素酶、五碳糖、六碳糖乙醇共发酵菌种及其基因工程菌株的构建，功能性
12、糖品等高附加值产品的研发，以及纤维乙醇产业化工程。在生物燃气方开展多元原料厌氧干发酵、氢甲烷联产等工艺技术和工程研究，探索以能源植物为主的能源农场建设。在能源微藻方面，研究藻细胞淀粉与脂肪的碳分配关系及生理学功能解析，微藻光合固碳和油脂累积关键基因协同作用以及能源微藻废水培养体系构建及其营养源同化机理。在微生物燃料电池方面，开展产电菌的筛选与培育、产电机制、 电池结构设计、微生物燃料系统优化以及以微生物燃料电池为核心的产品开发和应用。（2（ 生物质热化学转化：在研究生物质热解过程及影响因素的基础上，系统研究三种热解产物的形成机理、耦合作用机理和调控工艺，设计开发新型热解液化反应器；以生物质气化
13、多联产利用为目标，深入研究生物质气化机理、焦油及其他污染物形成机理及脱除方法、燃气净化调变 机理和工艺，构建生物质定向气化制取合成气、高品 质燃气和氢气的理论体系，设计 开发新型气化反应器；进行生物质燃料的流体流动、燃烧及传热过程研究，设计开发针对 生物质燃料的新型燃烧器；对生物质热解液化制取生物油、气化合成液体燃料和化学品、气化燃料电池一体化发电、气化发电及热电联供、生物 质燃气替代窑炉燃料等生物质热化学转化系统进行耦合优化集成和实验室验证；从能源资源环境一体化角度出发，分析不同路线的技术经济性。（3（ 生物质催化转化：开展基于生物质基合成气合成化工品的工艺路线设计以及工艺方法的研究，为基于
14、生物 质基合成气原料气合成生物汽油、柴油、醇、醚等生物燃料以及生物质基化学品及中间体提供理论基础与技术支撑；开展生物质水相重整制备化学品技术、生物质基功能材料技 术研发；开展生物油催化合成工艺规模应用研究。方向 2：非碳可再生能源重点开展：太阳能光热转换材料及系统应用、太阳能光伏发电等关键技术及系统应用，海洋波浪能转换机理、发电技术研究以及核心装置研制，深 层地热资源开发、转化核心技术研究及综合利用成套设备研制。形成引领、推动和促进非碳可再生能源技术应用的先进技术和装备；同时开展新型太阳能电池技术、太阳能功能材料、流体流动过程、能量传递等应用基础研究，为 我国非碳可再生能源利用提供技术理论和技
15、术方法。主要研究内容包括：（1（ 太阳能利用：研究二氧化钒基热致变色材料相变动力学和热力学，探索低维纳米氧化钒热致变色材料的可控合成方法和低温沉积镀膜技术，开发太阳能节能智能窗材料；研究高稳定性金属-陶瓷基太阳选择性吸收光热涂层材料及其多层涂层膜系连续化制备工艺，应用于太阳能光热利用。（2（ 海洋能利用：开展波浪能与波浪载荷的能量转换的模拟研究，为高效波浪能转换装置的设计提供理论基础，以大幅度提高波浪能装置的水动力学性能。发展新的可变阻尼技术及新的相变蓄能稳压技术以获得稳定的波浪能输出，进行海洋能发电、制淡系统的优化设计与可靠性分析。（3（ 地热能利用：开展中低温地热高效发电和综合利用关键技术
16、和装备研究开发，建立深层地热资源评价方法和技 术，研究深层热储层增强与稳定、流体 传热和流动控制、流体流态判定和控制以及高效能量 转换等理论、工艺和关键技术，研制深 层地热高效发电核心技术和装备。方向 3：分布式可再生能源系统集成优化研究储能关键材料与技术、微网关键设备及控制技术，构建分布式可再生能源多能互补发电系统，提高独立可再生能源系统的稳定性，突破可再生能源资源分散及不稳定性的制约， 为海岛、农村等偏远地区、无 电和缺电地区提供 稳定清洁的能源供应；根据不同可再生能源的特点，分析可再生能源应用于节能减排、环境保护和化工品替代等产业需求，研制以生物质能、固废能以及太阳能为主体的 综合利用系
17、统，形成可再生能源分布式利用商业化解决方案，推 动可再生能源利用模式转变。主要研究内容包括：（1（ 储能材料及技术： 针对独立可再生能源系 统对储能（储电、储热、储冷、储压）技术的要求，研究开发 新型储能材料基础理论及关键技术，研制相关高效设备和高稳定性的储能系统，开发系 统控制软件，提高升分布式可再生能源系统的可靠性。（2（ 分布式可再生能源发电微网技术：研究分布式可再生能源发电微网技术系统仿真与控制理论，开发微 电网智能管理系统、 电力 变换装置等关键技术与设备， 为推动分布式可再生能源发电微网技术的应用提供理论和技术支撑。（3（ 综合系统集成优化：根据不同可再生能源特点和用户、环境需求，
18、分析可再生能源应用于节能减排、环 境保护和化工品替代等产业需求，研究多种可再生能源互补及综合利用系统，进行系统优 化及应用技术集成，构建以生物质能、固 废能或太阳能利用为主体的综合利用系统， 对技术和系统进行全生命周期综合分析与评价，研究能源优先技术产业发展方向和市场化政策保障措施，形成可再生能源分布式利用的商业化解决方案，推动可再生能源利用模式的 转变。（二） 、组织结构根据中国科学院对重点实验室管理要求，重点实验室作为依托单位中国科学院广州能源研究所下属科研单元， 实现科研独立管理，各研究方向与依托 单位研究中心平行，行政上受依托单位管理，科研上相 对独立。根据主要研究内容的部署，重点实验
19、室设置 3 个研究方向、12 个研究团队及 1 个分析测试中心(组织结构见图 2)。图 2 重点实验室组织结构中国科学院可再生能源重点实验室重点实验室管理委员会重点实验室学术委员会分析测试中心系统集成优化方向非碳可再生能源方向生物质能源方向生物质生化转研究团队 生物质热化学转化研究团队 生物质催化转化研究团队 废弃物处理与利研究团队 地热能开发利用研究团队海洋能转化及利用研究团队太阳能材料及利用研究团队 有机能源材料研究团队 可再生能源微网发电研究团队 综合利用技术集成研究团队能源战略及技术评估研究团队 能源战略及技术评估研究团队储能技术研究团队三、人员信息1、学术委员会序号 姓名 性别 国别
20、 学委会职务 职称 是否院士 工作单位1. 陈 勇 男 中国 主任 研究员 是 中科院广州分院2. 王 洋 男 中国 副主任 研究员 否 中科院山西煤化所3. 颜涌捷 男 中国 委员 教 授 否 华东理工大学4. 季 杰 男 中国 委员 教 授 否 中国科技大学5. 张 亮 男 中国 委员 教 授 否 哈尔滨工程大学6. 李克文 男 中国 委员 教 授 否 中国地质大学7. 丁 静 女 中国 委员 教 授 否 中山大学8. 马晓茜 男 中国 委员 教 授 否 华南理工大学9. 李伟善 男 中国 委员 教 授 否 华南师范大学10. 吴创之 男 中国 委员 研究员 否 中科院广州能源所11. 马
21、隆龙 男 中国 委员 研究员 否 中科院广州能源所12. 袁振宏 男 中国 委员 研究员 否 中科院广州能源所13. 徐 刚 男 中国 委员/秘书 研究员 否 中科院广州能源所2、队伍建设研究单元序号 研究单元 学术带头人其它固定人员名单1. 生物质生化转化研究团队袁振宏孔晓英、张宇、朱顺妮、徐惠娟、李志兵、徐忠斌、周卫征、邢涛、吕鹏梅、王忠铭、庄新姝、孙永明、许敬亮、李 连华、 罗文、李惠文、王琼、许洁、余 强、王 闻、刘姝娜、陈小燕、丰平仲、黄大隆、王治元、甄峰、梁翠谊、许瑾、王瑶、郭颖、尚常花、谭雪松、杨玲梅、李 颖、秦磊、杨改秀、刘云云、何敏超、邵世界、陈仲霞、周桂雄。2. 生物质热化
22、学转化研究团队阴秀丽黄艳琴、汪丛伟、谢建军、郎林、杨文申、陈坚、周肇秋、陈文威、潘 贤齐、 吕永兴、刘华财、袁洪友、周意、曾中华、李伟振、黄秋菊、苏德仁、郭大亮。3. 生物质催化转化研究团队 王铁军陈金铸李宇萍、定明月、章青、刘琪英、张琦、王晨光、张兴华、仇松柏、龙金星、 陈伦刚、徐莹、李 凯、 吕微、谈金、史娜、何明红、李伯松、高辉、黄形。4. 废弃物处理与资源化利用研究团队 李海滨 王小波、赵增立、何方、刘安琪、郑安庆、钟慧琼、黄振、常胜、 赵坤、 陈泽安、魏国强。5.太阳能材料及利用研究团队 徐 刚苗 蕾李新军肖秀娣、史继富、黄华凛、徐雪青、熊斌、李育坚、朱艳青、詹勇军、邓育军、李注苓、
23、钟柳文、梅凤娇、柴冠麒、刘呈燕、周建华、程浩亮、张玉红、李娟、习敏、吴梁鹏、杨旭。6. 海洋能转化及利用研究团队游亚戈张运秋、彭雯、苏琼清、姜家 强、王幸、吴必军、盛松伟、王坤林、张亚群、吝 红军、刁向红、黄硕、叶寅、王敏星、王文胜、李洪进、李春林、黄圳鑫7.地热能开发及利用研究团队 马伟斌蒋方明龚宇烈、卜宪标、徐琼辉、刘雨兵、廉永旺、骆超、叶灿滔、王令宝、陆振能、王显龙、李华山、松龙云、姚远、 陈琦、曹权华、邓云柳、岑继文、曾建邦、曹文炅、王亦伟、彭鹏、刘培、马芬云、郭剑。8. 储能技术研究团队 冯自平 宋文吉、林用满、黄冲、何世辉、黎涛、张建军、高日新、韩颖、 陈金发、 陈永珍、吕杰、于亮
24、、林仕立、杨承志、秦坤。9. 有机能源材料研究团队 张灵志 仲皓想、唐道平、汪靖伦、麦永津、赵欣悦、骆浩、闫晓丹、 钟景燕。10. 可再生能源发电微网研究团队 舒 杰 张先勇、吴志锋、吴昌宏、关锐奇、姜桂秀、崔琼、黄磊、宋香荣、张继元。11.综合利用技术集成研究团队 郭华芳陈新德仝兆丰、袁浩然、呼和涛力、柳青、熊祖鸿、王亚琢、林镇荣、黄宏宇、朱冬生、鲁敏、鲁涛、何兆红、 杨希贤、吴浩、邓立生、赵丹丹、尹华、 邓丽、范根育、王颖、易林姿、戚宇杰、林志贤、陈雪芳、王璨、熊莲、 张海荣、黄超、林晓清、杨娟、郭海军、彭芬、。12. 能源战略及技术评估研究团队赵黛青刘尚余、蔡国田、汪鹏、王文军、漆小玲、
25、骆志刚、任松彦、廖翠萍、涂小琳、成贝贝、刘维刚、 陈浩波、黄 莹、 骆跃军、张裕泰、谢鹏程、孙守强、王文秀。13. 支撑部门-分析 测试中心 苏秋成 张少鸿、付 娟、陈晓丽、陈佩丽、林福华、文春燕、张晓红、付春红、 饶 红、周衡刚、李喜萍。固定人员名单序号姓名性别出生日期 职务 职称 所学专业 工作性质1. 孔晓英 女 1973-01-20 副研究员 热能工程 研究2. 张宇 男 1982-12-25 副研究员 热能工程 研究3. 朱顺妮 女 1981-08-15 副研究员 环境工程 研究4. 徐惠娟 女 1971-09-08 副研究员 生物化工 研究5. 李志兵 男 1973-12-17 高
26、级工程师 环境工程 技术6. 徐忠斌 男 1987-03-14 研究实习员 材料化学 研究7. 周卫征 男 1986-10-13 研究实习员 生物化学与分子 生物学 研究8. 邢涛 男 1985-03-27 研究实习员 环境工程 研究9. 吕鹏梅 女 1973-08-19 研究员 工程热物理 研究10. 袁振宏 男 1953-10-16 学术带头人 研究员 化学工艺 研究11. 王忠铭 男 1966-08-15 研究员 热能工程 研究12. 庄新姝 女 1970-03-03 研究员 环境科学与工程 研究13. 孙永明 男 1977-08-02 研究员 生态学 研究14. 许敬亮 男 1977-11-09 研究员 微生物学 研究15. 李连华 女 1979-12-02 助理研究员 环境工程 研究
