【新能源】李华玉

发布者:李庆喆发布时间:2023-02-22浏览次数:47

一、个人概况

李华玉,山东新泰人,中国石油大学(华东)副教授,无党派人士;发明家,热物理学家;青岛西海岸新区首批领军人才,青岛市节能专家;是制冷技术、热泵技术、供热技术、动力技术、节能技术、能源综合利用技术、能源携同技术、能源储-产一体化技术等多领域专家型学者;至2022年10月,发明专利授权275项。

二、研究方向

(一)研究方向:

本着简单、主动、经济、高效的基本原则,在冷、热、动、电、储等技术领域,不断突破,取得以基础与应用基础理论突破为核心的能源科学全方位进展。主要研究方向如下:

1.基本热力循环;

2.先进联合循环;

3.单工质联合循环动力技术;

4.双工质联合循环动力技术;

5.氢燃料高效动力技术;

6.能源携同高效动力技术;

7.火力发电节能减排升级换代技术;

8.吸收式热泵新技术;

9.蒸汽压缩式热泵新技术;

10.气体压缩式热泵新技术;

11.热驱动压缩式热泵技术;

12.热驱动压缩-吸收式热泵技术;

13.第一类联合循环热泵技术;

14.第二类联合循环热泵技术;

15.氢燃料高效热泵技术;

16.能源携同高效热泵技术;

17.高品位能源高效利用技术;

18.低品位能源高效利用技术;

19.温差有效利用基本方法;

20.冷能高效利用技术;

21.高效热电联供/分供技术;

22.冷/热/动/电/储工程应用技术;

23.海水淡化能源利用新技术;

24.长储增效储-产一体化技术;

25.能源装置与系统简单化技术;

26.低温-低压-远/近距离高效供热/供暖技术;

27.能源革命/能源转型/高质量碳中和战略。

在冷、热、动、电、储等多个领域,从单体到系统,从区域到全域,从供给到需求,从微观、中观到宏观各个层面,能源科学新突破支持全视角、分层次诊断,以及提供多手段、系统性解决方案;根除浪费,深度节能,为降低40%能源总消耗和减排50%以上温室气体提供开创性核心科技支撑,实现能源的科学生产与科学利用。

(二)重要意义——国家层面,为如下目标提供核心科技支撑:

1.构建“安全主动、经济高效、清洁低碳”的高质量能源体系。

2.实现以高质量现代能源体系为实质性内涵的高质量碳中和。

3.破能源困局,发展绿色低碳可持续经济,实现高质量发展。

4.是保障能源安全最好的举措,实现高质量真节能与真减排。

5.形成重大产业——节能、减排、高质量发展,三位一体;形成能源革命/能源转型/高质量碳中和产业,规模达数万亿/年(国内)。

三、合作领域

(一)能源科学新突破,立足源头,破解世界性能源浪费难题,为实现高质量碳中/能源转型/能源革命,全方位提供群体式颠覆性技术、关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术和关键绿色技术。

1

吸引、聚集人才

构建人才中心

2

颠覆性技术开发

构建技术中心

3

关键设备的制造

构建产业中心

4

形成多系列产业

构建重量级龙头产业

5

引领能源革命/高质量发展

提供高标准“山东方案”

6

培养能源革命高质量发展人才

支撑建设综合性能源大学

(二)与能源科学新突破密切相关的产业领域,包括但不限于如下领域:

山东省“十强产业”:

高端装备产业(节能环保装备);

新能源产业(太阳能、生物质能、核能、氢能、储能);

现代海洋产业(海水淡化及综合利用、海洋新能源新材料);

高端化工产业(绿色煤化工);

现代高效农业(农产品冷链物流)。

青岛市重点产业链:

氢能与储能、高端化工、科技服务。

东营市特色产业:

石化、石油装备。

青岛西海岸新区产业链:

海洋冷链、高端化工及新材料。

(三)能源科学新突破应用领域举例如下:

1.动力/电力:高质高用、联合循环、能源携同,引领火力发电科学生产,大幅度提升热效率,实现温室气体深度减排;全国一盘棋,火力发电能耗可达195克标准煤/度电,温室气体减排70%以上。为燃煤发电进行以低能耗、低排放、灵活性为核心内容的升级改造提供技术支撑,大幅度降低温差损失。初步计算:能耗降低37%,二氧化碳减排74%;实现燃煤电厂升级换代,使其成为安全可靠的绿色主力电源,从而为国家创新驱动高质量发展提供根本性电力保障。

2.制冷/制热:大幅度降低温差/能差损失,热能/机械能驱动的高效制冷得以实现,制冷领域实现大幅度节能;高效机械压缩式制冷机和热驱动高效压缩式制冷机,将取代传统制冷装置,实现升级换代;实现机械能(电能)节约20%,或实现燃料节约50%以上。

3.高质能源:为高质能源实现高质高用提供核心技术支撑。对比现有技术,新技术支持天然气、氢能、甲醇、沼气、高温余热等高品质能源,在制冷、供热、动力和发电领域实现价值显著提升或倍增。

※以氢能产业为例:能源科学新突破,支持氢能生产、储运、应用多环节实现节能降耗;特别是支持氢能实现高质高用,大幅度氢能的应用领域和应用价值,破解氢能产业发展难题。

4.余热回收:针对冷、热、动力、电力需求,新技术支持简单、高效地实现各种类型的废热回收,就地回收、就地消纳、长效运行。

5.冬季供暖:能源科学新突破支持构建低温、高效、安全、近/远距离低压型供热体系,消除城乡供热管网隐患,提升人们生活质量。

6.光热发电:单工质联合循环取代朗肯循环,大幅度减少温差损失,提升光热发电效率;工作原理到位,支持光热发电效率达到50%;能源携同技术,支持光热发电效率提升到60%以上。

7.核能利用:以单工质联合循环取代当前循环,大幅度减少温差损失;原理到位,系统简单,显著提升核燃料应用价值,意义重大;支撑核能发电效率大幅度提升(由现在的不足40%提升到60%以上),为核能发展提供新途径。

8.储产一体化:在电源侧和负荷侧,以能源科学新突破为依托,把储能需求和能源高效利用相结合,构建具有长时储能、消除浪费、大幅度提升所储能源利用价值的储-产一体化系统;破解储能难题,助力构建简单、主动、经济、高效、安全、稳定的新型绿色电力系统。

四、承担项目

1.吸收式热泵与热泵供热系统,2001年-2003年,技术负责人;

2.余热回收冬季供暖用大负荷机组研制,2018年,技术负责人;

3.高温型第一类吸收式样机研制,2020年,技术负责人;

4.热力发电厂用余热回收大负荷机组研制,2019年,技术负责人。

五、代表性成果

1.作为第一/第二发明人,截至2022年10月,在制冷、制热、动力、电力和储能五大领域,合计布局并完成提交1000项发明专利申请(均为正常、有效申请)。

其中,已授权国内发明专利275项,占已审查专利90%以上,均处于有效状态;国内待审查专利约480项,优先权待提交约220项;授权国际发明专利8项,新近提交PCT专利申请超过60项。

2.研究成果具备原创性、基础性、先进性、群体性和全面性,并具有可快速转化性,以及经济上的可行性与可预见性;优势显著,引领发展,多方位占据能源科学制高点。

3.发明技术先期应用举例:

2001-2003年,作为技术应用的开创者、负责人和核心技术骨干,研发并成功实施第一类吸收式热泵节能示范工程并推广,10项工程合计投资超过1.5亿元,综合节能50%,世界首创,开启吸收式热泵技术节能应用新时代。

2018年,基于本人提出的“分段吸收第一类吸收式热泵”专利技术(专利号ZL201110407170.8)制成余热回收冬季供暖用大负荷机组,大幅提升热泵机组COP和温升界限,填补了国内乃至世界技术空白;综合COP达到2.5以上,节约蒸汽超过60%,一个供暖季直接经济效益153万元。

2020年,基于本人专利技术制成高温型第一类吸收式热泵样机;与常规方案相比,多节省燃气量21%以上,经济效益显著,且系统简单、运行稳定、投资低;机组COP可随供暖温度要求调节,实现效益最大化。

2021年,基于本人专利技术制成复合吸收式热泵机组,应用于电厂余热回收供热及锅炉补水项目;充分利用锅炉排烟余热,较常规供暖方式节省蒸汽42%,较常规锅炉补水加热方式节省蒸汽50%,实现了清洁、低碳、高效供暖。

六、获奖情况

1.吸收式热泵与热泵供热系统,山东省科技进步奖,2004年。

2.青岛西海岸新区首批领军人才,2014年。

3.胜利石油育才奖(两次)、校优质课负责人、校优质课主要贡献者(数次)、省级精品课主要贡献者、校优秀教师、校教学优秀奖等。

七、联系方式

邮箱:lihy1963@upc.edu.cn

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