以“双碳”目标为引领,针对鄂尔多斯能源产业碳排放量大、能耗高、冷热分离等现状,节能减碳方向以天然工质CO₂资源利用为核心,提出高效、低碳、环保的CO₂制冷-制热-发电-储能四位一体综合利用技术。推动能源绿色低碳转型,助力经济高质量发展。
城市建筑能耗水平居高不下,跨临界CO₂冷热一体化技术向建筑提供冷量同时回收系统余热,满足建筑物的用冷用热需求,对建筑物冷热供应体系进行重构。团队创新研发跨临界CO₂直冷制冰及全热回收技术,应用于2022年北京冬奥会国家速滑馆,在人类冬奥史上首次用CO₂替代氟利昂和氨,并对余热回收利用,打造出“最快最环保的冰”。目前正依托该技术推进鄂尔多斯“零碳机场“示范项目的建设。该技术后续可辐射到零碳社区、零碳酒店、零碳工厂等其他建筑领域。
北京大学张信荣教授率先在国内提出跨临界CO₂发电热力学循环,在朗肯发电和布雷顿发电循环基础上创新开发新型超临界CO₂储能耦合发电技术。该技术具有能量转换效率高、结构紧凑、适用范围广等优势。在碳达峰、碳中和背景下,该技术在能源领域有较大发展潜力。
煤化工作为鄂尔多斯市的支柱产业之一,存在传统化石能源消耗量大,冷热分离制备,余热未回收利用等问题。团队致力于为煤化工工艺过程重构冷热一体化供给系统,整合煤化工企业及周边区域冷热需求,打造区域协同的能源供给体系,降低区域整体能耗,促进煤化工企业及鄂尔多斯市绿色低碳发展。
内蒙古农牧资源丰富,农牧业低碳精深加工是促进产业可持续发展的重要途经。团队在农牧业冷热一体化及精深加工领域开展以下研究:
(1)高品质、低碳排、低能耗的牛羊肉CO₂冷热一体化保鲜与加工技术和装备研究;
(2)高品质、低碳排、低能耗的奶制品CO₂冷热一体化保鲜与脱水干燥加工技术与和装备研究;
(3)动物骨头、内脏等高附加值成分及产品工艺与装备研究;
(4)绿色、低能耗、高品质的干燥、蒸煮及萃取加工技术与装备研究。
北京大学鄂尔多斯能源研究院首席科学家、节能减碳研究方向负责人
北京大学工学院能源与资源工程系教授
北京能源学会会长
北京市城市热管理工程技术研究中心主任
北京市城市热管理工程技术研究中心研究员
北京市城市热管理工程技术研究中心研究员
北京市城市热管理工程技术研究中心助理研究员