辽宁工程技术大学鄂尔多斯研究院设立校地科技合作培育项目，聚焦能源领域，与鄂尔多斯市企事业单位合作，针对企业在能源开发、利用等环节的技术困点与产业难点提出研究课题，通过定向对接企业需求，整合高校科研资源，开展产学研协同攻关，助力企业突破技术瓶颈，推动能源产业技术升级与创新发展，实现校地优势互补、合作共赢。

本成果来自于《相变储热乏气分流冷凝压缩再循环ORC热电联产系统高效太阳能光热利用特性研究》，是2023年校地科技合作培育项目中，经过项目中期评审的优秀项目。

一、项目背景

成果1 新型高效主动旋转三套管储热装置研发

提出了一种新型主动旋转三套管储热单元，通过分析关键结构和运行参数（翅片类型、翅片偏心距、转速）变化对储热特性的影响，获取了储热单元最佳翅片、最佳转速及最佳偏心距等关键参数。相比于传统三套管储热单元，相变储热材料融化时间最大可缩短66.32%，储热性能大幅度提升。在实验室按照相似比例搭建了实验装置，验证了理论结果。该成果共发表中科院2区论文4篇，申请发明专利1项，参与制定行业标准1项。

成果二 SCR-ORC系统综合性能与调控特性研究及优化

提出一种高效太阳能光热利用的相变储热乏气分流冷凝压缩再循环ORC发电系统(SCR-ORC)，确定系统设备组成及热力循环过程，并根据模拟结果分析不同调控参数对相变储热SCR-ORC系统综合性能的影响，明确系统运行特性与优势，研究结果表明：与ORC系统相比，SCR-ORC系统的净输出功率、热效率、㶲效率、总㶲损失和总㶲环境影响率分别提高了65.35 %、56.23 %、58.84 %、34.93 %和35.63 %，而总㶲成本率降低了7.42%。在实验室搭建了2kW小型SSCR-CHP系统试验台并进行了理论验证。该成果共发表高水平学术论文7篇，其中中科院1区论文4篇，2区论文2篇，EI论文1篇。

三、工程应用

四、行业影响

太阳能光热发电技术作为可再生能源领域的一种重要技术路线，具有广阔的市场前景和经济效益，具备较高的投资价值。且鄂尔多斯是太阳能资源的富集区，全年平均日照时数可达3000小时，太阳能技术经济总可开发量约为0.7亿千瓦，开发条件优越。

根据美国能源部(DOE)公布的数据，太阳能ORC热电联产折合电价2.3元/千瓦时，而柴油机发电+燃煤锅炉供暖折合电价3.1元/千瓦时。显然，太阳能ORC热电联产系统具有竞争力，开展该方向的研究将带来实际的经济效益。本项目研制的高效太阳能光热利用相变储热SSCR-CHP系统相比于基本太阳能ORC热电联产系统的投资回收期可缩短7~15%，具有更大的经济性能优势。

附：科研团队成员介绍

杨新乐，男，1980年5月生，博士，教授，博士生导师。现任辽宁工程技术大学机械工程学院院长，辽宁省阜新市细河区政协副主席，首批兴辽英才计划青年拔尖人才，动力工程及工程热物理学科带头人，辽宁省动力学科及工程热物理学科评议组成员。长期从事中低品位热源余热回收利用有机朗肯循环技术和工程传热传质理论与节能技术等方面的教学科研工作，提出了多种不同架构的新型先进动力系统，在《中国电机工程学报》《机械工程学报》《工程热物理学报》《Energy Conversion and Management》《Energy》等期刊发表论文100余篇，授权发明专利16项，获省部级科技奖励5项。

戴文智，男，1979年2月生，博士，副教授，硕士生导师。长期从事热力系统优化与仿真，能量利用与高效节能技术，过程系统能量分析与综合优化，新能源系统和智慧能源系统综合设计、评价及应用研究，地热能高效利用，储能理论及技术的研究。主持辽宁省教育厅基金2项、博士启动基金、博士后启动基金、生产技术创新基金各一项。作为主要完成人和主要成员参与国家级课题5项、横向课题20余项，发表学术论文40篇，多篇被SCI，EI收录，获国家发明专利授权6项，获省部级科技奖2项，指导研究生20人。

王新，男，1988年4月生，博士，副教授，硕士生导师。主要从事矿产资源、新能源、部分常规能源资源化利用基础与应用研究。目前已在Applied Energy、Energy、Fuel、International Journal of Heat and Mass Transfer、Applied Thermal Engineering等Top期刊发表论文20余篇。主持人才引进基金项目1项，参与国家自然科学基金重点项目1项、国家自然科学基金面上项目1项。