【正文】 穩(wěn)定性特征；建立多個(gè)變換器之間控制和保護(hù)特性的協(xié)調(diào)機(jī)理與協(xié)調(diào)控制方法；建立液流電池儲(chǔ)能 /可再生能源發(fā)電混合協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)、穩(wěn)態(tài) 數(shù)值仿真和物理仿真模型。 建立電池模塊模擬仿真模型，實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的電池模塊性能的預(yù)測(cè)；完成 5kW、10kW、 20kW 級(jí)液流儲(chǔ)能電池模塊試制試驗(yàn)。聚偏氟乙烯基、非氟烴類(lèi)及陰陽(yáng)復(fù)合離子交換膜的合成設(shè)計(jì)理論初步研究，及相應(yīng)膜材料的離子傳導(dǎo)機(jī)理研究。包括探索電解液中元素組成、活性離子存在形態(tài)、溫度、酸濃度、活性物種存在形態(tài)與含量、制備方法、添加劑對(duì)電解液性能的影響規(guī)律；篩選性能優(yōu)異膜材料，考察現(xiàn)有材料的熱力學(xué)平衡關(guān)系和離子傳導(dǎo)機(jī)理；研究電極極板表 面性質(zhì)和導(dǎo)電性對(duì)電極性能的影響規(guī)律；以及探索高比能量新電對(duì)體系及鋅溴電池中負(fù)極鋅沉積規(guī)律。項(xiàng)目的前期研究工作已取得了重大進(jìn)展，關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題源于工程開(kāi)發(fā)中遇到的瓶頸問(wèn)題，具有明確的研究目標(biāo)。 綜合性、系統(tǒng)性的創(chuàng)新研究 本項(xiàng)目充分融合多學(xué)科協(xié)同研究的特點(diǎn)，涉及物理化學(xué)、電化學(xué)、材料化學(xué)、化學(xué)工程、電力電子學(xué)、化學(xué)分析、表面科學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域。完成從理論到技 術(shù)，從單元到系統(tǒng)，從測(cè)試表征到驗(yàn)證平臺(tái)及工程化的基礎(chǔ)理論與工程技術(shù)研究。建立電池模塊、電池系統(tǒng)及多體系系統(tǒng)耦合的數(shù)學(xué)模型，采用模擬仿真等現(xiàn)代技術(shù)手段，揭示材料規(guī)模放大與性能調(diào)控機(jī)制，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)電池性能的影響。 （ 6）申報(bào)與獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利 50 項(xiàng)以上，發(fā)表在 SCI 和 EI 收錄論文200 篇以上；培養(yǎng) 2～ 3 名具有國(guó)際影響的 學(xué)術(shù)帶頭人和一批中青年學(xué)術(shù)骨干；培養(yǎng)出 50 名以上本項(xiàng)目相關(guān)領(lǐng)域的研究生。 二、預(yù)期目標(biāo) 總體目標(biāo) 發(fā)電、輸電、配電、儲(chǔ)電、用電是電力產(chǎn)業(yè)鏈的五大重要環(huán)節(jié)，而規(guī)?；咝?chǔ)能技術(shù)是迫切需要但又急待解決的關(guān)鍵核心技術(shù)，也是解決可再生能源發(fā)電的隨機(jī)性和間歇性，改善可再生能源發(fā)電質(zhì)量，推進(jìn)可再生能源普及應(yīng)用的重要技術(shù)。 本課題擬通過(guò)模擬仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法，重點(diǎn)研究大功率液流儲(chǔ)能電池內(nèi)電極表面及各單電池內(nèi)電解質(zhì)溶液傳質(zhì)的均勻性和電流密度分布均勻性與電池結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)。基于電對(duì)的電化學(xué)研究和電解質(zhì)溶液的物理化學(xué)特性研究，根據(jù)液流規(guī)模儲(chǔ)能的特點(diǎn)和要求，研究正 /負(fù)電極的匹配規(guī)律，設(shè)計(jì) 和組裝液流儲(chǔ)能新體系電池，闡明電池的工作原理和應(yīng)用性能。在此基礎(chǔ)上，研究電極材料的表面改性及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，建立提高電極反應(yīng)活性和選擇性，降低電子傳導(dǎo)阻力的策略和方法。目前，全釩液流儲(chǔ)能電池使用的是杜邦公司的 Nafion 115膜或 Nafion 117 膜，每平方米膜的價(jià)格在 800 美元以 上。 離子交換膜的長(zhǎng)期與運(yùn)行穩(wěn)定性研究 通過(guò)極限條件下加速材料老化的方法，研究離子交換膜在 液流電池中的長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性。 采用微觀基團(tuán)概念和分子模擬方法，結(jié)合原子力顯微鏡等現(xiàn)代材料表征手段，對(duì)離子交換膜材料的分子聚集體化學(xué)組成、微結(jié)構(gòu)與帶電粒子選擇性滲透之間的關(guān)系進(jìn)行研究。 高濃度全釩液流儲(chǔ)能電池電解質(zhì)溶液穩(wěn)定化機(jī)制研究 不同釩物種有一定的溶解度， V(Ⅱ )、 V(Ⅲ )和 V(Ⅳ )隨著溫度升高溶解度增大，但 V(Ⅴ )在溫度較高時(shí)容易發(fā)生沉淀析出，由此導(dǎo)致儲(chǔ)能電池系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。高濃度、多價(jià)態(tài)、多組分復(fù)雜電解質(zhì)溶液的穩(wěn)定化已成為制約液流儲(chǔ)能體系能量密度提高的難題。 儲(chǔ)能系統(tǒng)在各種運(yùn)行方式下發(fā)電單元、儲(chǔ)能單元、負(fù)荷之間的能量?jī)?yōu)化和管理控制是 適應(yīng)發(fā)電端和用戶端狀態(tài)的隨機(jī)性變化、確保液流儲(chǔ)能系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵 。通過(guò)模擬仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，認(rèn)識(shí)和理解大規(guī)模高效液流儲(chǔ)能電池的結(jié)構(gòu)與 電流密度 在電池內(nèi)不同位置的分布均勻性對(duì)電池性能的影響規(guī)律， 揭示其調(diào)控機(jī)制，建立電池模塊和電池系統(tǒng)的規(guī)模放大設(shè)計(jì)方法，強(qiáng)化電池內(nèi)傳質(zhì)、傳熱的均勻性，提高電池的運(yùn)行電流密度。 高導(dǎo)電性、高耐久性、低成本電 極極板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制備方法 電極是電解液電化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所，極板起到分隔正、負(fù)極電解液和收集電流的作用。材料的穩(wěn)定性、導(dǎo)電性、耐久性及反應(yīng)活性等直接影響電池的充放電能量效率、穩(wěn)定性和耐久性。這類(lèi)體系充放電反應(yīng)發(fā)生在惰性電極與電解液的界面上，電極無(wú)固相變化及形貌改變，容易保證電 池模塊 的一致性、均勻性和循環(huán)壽命，已步入商業(yè)化示范階段的全釩液流電池即是此類(lèi)體系的代表。然而，國(guó)內(nèi)外對(duì)上述問(wèn)題的產(chǎn)生原因和作用機(jī)制仍缺乏深入、全面的認(rèn)識(shí)。 高濃度、高穩(wěn)定性電解質(zhì)溶液長(zhǎng)期穩(wěn)定化調(diào)控機(jī)制 電解質(zhì)溶液是液流儲(chǔ)能電池的儲(chǔ)能介質(zhì)，其濃度直接影響電池的能量密度，其穩(wěn)定性決定了電池的使用壽命。這都會(huì)造成電池性能的降低，因而工作電流密度偏低。例如目前的全釩液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)正極釩離子濃度升高和電解液體積增大，負(fù)極相應(yīng)減少的現(xiàn)象。 （ 2）儲(chǔ)能活性物質(zhì)遷移與水?dāng)U散造成物流失衡。另外，在電池的規(guī)模放大過(guò)程中電解液分配的不均勻性越加嚴(yán)重，公用管道中內(nèi)漏電電流損失增大等。通過(guò)系統(tǒng)全面研究 各種 材料的組成、結(jié)構(gòu)對(duì)材料的 穩(wěn)定性、導(dǎo)電性、耐久性等物性的影響規(guī)律和調(diào)控機(jī)制，建立液流儲(chǔ)能電池關(guān)鍵材料的 組分設(shè)計(jì)與性能調(diào)控 基礎(chǔ)理論，加深理解和認(rèn)識(shí)材料組成、結(jié)構(gòu)與材料物性的構(gòu)效關(guān)系及對(duì)電池性能影響規(guī)律。目前的離子交換膜存在選擇性差、價(jià)格昂貴等問(wèn)題，是液流 儲(chǔ)能電池規(guī)模化應(yīng)用的瓶頸 問(wèn)題 。 高效能液流儲(chǔ)能電池新體系探索 現(xiàn)有液流電池大多利用溶于電解質(zhì)溶液中的正、負(fù)極電對(duì)組成體系。 液流儲(chǔ)能電池關(guān)鍵材料的設(shè)計(jì)理論、合成方法及規(guī)?；苽涞墓こ炭茖W(xué)原理 電解質(zhì)溶液、離子交換膜、電極極板是液流儲(chǔ)能電池的核心部件。解決大面積的離子交換膜制備過(guò)程均勻性，確立制備過(guò)程調(diào)控原理，是本項(xiàng)目要解決的工程科學(xué)問(wèn)題。要保證電池模塊和電池系統(tǒng)在規(guī)模放大過(guò)程中功率密度和能量效率不降低，就必須保持電解質(zhì)溶液在電極表面和各單電池及電池模塊之間均勻分配。同時(shí)，部分可再生能源發(fā)電單元（如太 陽(yáng)能、風(fēng)能等）中的狀態(tài)變量隨著氣候和環(huán)境參數(shù)變化。電解質(zhì)中的雜質(zhì)元素的種類(lèi)和濃度也會(huì)嚴(yán)重影響電解質(zhì)溶液的穩(wěn)定性。采用小波分析方法確定釩物種在不同電解液體系的存在形態(tài)所對(duì)應(yīng)的精細(xì)特征譜圖，并與電化學(xué)技術(shù)相結(jié)合，建立低價(jià)釩物種的在線分析方法。 針對(duì)上述科學(xué)問(wèn)題，采用理論設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證緊密結(jié)合的方法，從分子水平 揭示材料制備與應(yīng)用過(guò)程的科學(xué)原理。分別考察在復(fù)合外場(chǎng)條件下（濃度場(chǎng)、電場(chǎng)、壓力場(chǎng)等）離子遷移的變化規(guī)律，探討新型離子交換膜分子設(shè)計(jì)方法，形成分子水平的微觀離子通道定量調(diào)控策略，實(shí)現(xiàn)離子交換膜的高選擇性、高電導(dǎo)率和高穩(wěn)定性。 b) 烴類(lèi)聚合物離子交換膜的研究 液流電池儲(chǔ)能技術(shù)最終能否普及應(yīng)用的關(guān)鍵在于其技術(shù)是否有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)研究炭氈與碳塑復(fù)合極板的表面特性、導(dǎo)電性及結(jié)構(gòu)對(duì)其電化學(xué)反應(yīng)活性及電池性能的影響規(guī)律，揭示多場(chǎng)協(xié)同作用下電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)及電極表面副反應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理和原因。探討適合全液相液流儲(chǔ)能的新電對(duì)，探索具有高穩(wěn)定性、高能效的全液相液流儲(chǔ)能新體系。而電池模塊和電池系統(tǒng)的規(guī)模放大決不是簡(jiǎn)單的尺寸上的增大，而是需要對(duì)電池模塊和電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，解決電池模塊內(nèi)電極表面及單電池相互之間和電池模塊與模塊之間電解液傳質(zhì)均勻性問(wèn)題，從而提高電池的運(yùn)行電流密度，增加系統(tǒng)比功率，有效降低成本。 主要研究?jī)?nèi)容包括：大規(guī)模液流儲(chǔ)能系統(tǒng)的高效電能變換耦合機(jī)理及系統(tǒng)集成方法、大規(guī)模液流儲(chǔ)能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制理論、大規(guī)模液流儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量?jī)?yōu)化控制與綜合管理策略、含大規(guī)模液流儲(chǔ)能的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的綜合仿真與實(shí)驗(yàn)研究。 （ 5）綜合本項(xiàng)目的研究成果，集成出由 5kW 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電體系，輸出功率大于 5kW、儲(chǔ)能容量大于 50kWh、電池系統(tǒng)能量效率大于 75%的液流儲(chǔ)能電池體系、電能轉(zhuǎn)換體系和用電負(fù)荷等多體系構(gòu)成的綜合驗(yàn)證平臺(tái)，檢驗(yàn)、驗(yàn)證和完善項(xiàng)目獲得的理論和工程技術(shù)成果，為大規(guī)模高效液流儲(chǔ)能電池的工程化、實(shí)用化提供理論指導(dǎo)和基礎(chǔ)工程技術(shù)支撐。以求在5 年內(nèi)取得具有原始創(chuàng)新的突破性基礎(chǔ)研究成果，揭示電解質(zhì)溶液、離子交換膜、電極極板等關(guān)鍵材料的構(gòu)效關(guān)系、多組分協(xié)同作用機(jī)理、材料組分和合成方法對(duì)穩(wěn)定性、耐久性的關(guān)聯(lián)及調(diào)控機(jī)制。為體現(xiàn)、驗(yàn)證和完善本項(xiàng)目獲得的理論、方法，集中項(xiàng)目各課題的研究成果，構(gòu)建含太陽(yáng)能 /風(fēng)能發(fā)電、 5kW/50kWh 液流儲(chǔ)能電池、電能變換器及用電負(fù)載等的綜合系統(tǒng)驗(yàn)證平臺(tái)，驗(yàn)證和完善本項(xiàng)目所獲得的基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)工程技術(shù)。 項(xiàng)目的特色 針對(duì)國(guó)家重大需求 本項(xiàng)目針對(duì)我國(guó)太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源發(fā)電的普及應(yīng)用及電力系統(tǒng)平衡用戶端負(fù)荷、提高電能利用效率、落實(shí)節(jié)能減排目標(biāo)對(duì)大規(guī)模高效液流儲(chǔ)能技術(shù)的重大需求開(kāi)展基礎(chǔ)研究，解決實(shí)用化前必須突破的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題， 有著直接而明確的應(yīng)用背景。 取得重大突破的可行性分析 明確的學(xué)術(shù)思想、研究目標(biāo)、可行的技術(shù)路線 本項(xiàng)目組織了中國(guó)科學(xué)院、教育部、中國(guó)人民解放軍、國(guó)家電網(wǎng)所屬的在液流儲(chǔ)能電池相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域如液流電池儲(chǔ)能技術(shù)、燃料電池、二次電池、電化學(xué)、新材料、電力電子，有著多年研究工作積累和雄厚基礎(chǔ)的單位及相關(guān)企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，突出學(xué)科交叉合作，針對(duì)國(guó)家可再生能源的普及應(yīng)用和電力系統(tǒng)節(jié)能減排對(duì)大規(guī)模高效儲(chǔ)能技術(shù)的重大需求，凝練研究目標(biāo)和關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，設(shè)置研究課題和研究?jī)?nèi)容，組織研究隊(duì)伍，開(kāi)展深入系統(tǒng)的理論、實(shí)驗(yàn)和 模擬仿真的研究工作，為液流儲(chǔ)能電池關(guān)鍵材料、系統(tǒng)集成和實(shí)用化工程開(kāi)發(fā)提供基礎(chǔ)理論、科學(xué)方法支撐。 四、年度計(jì)劃 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第一年度 進(jìn)行液流儲(chǔ)能電池關(guān)鍵材料的構(gòu)效關(guān)系和影響機(jī)制的初步 研究。包括制備條件、支持電解液濃度、添加劑對(duì)電解液穩(wěn)定性影響規(guī)律研究及活性離子存在形態(tài)在 線檢測(cè)方法研究。 研究液流儲(chǔ)能電池與電力變換器的模塊化集成方法；電氣網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的模擬仿真； 液流儲(chǔ)能電池控制系統(tǒng)的信息獲取、處理與融合技術(shù)。 建立液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)模擬仿真模型；研究輸送泵、公用工程等系統(tǒng)內(nèi)的單元、過(guò)程的優(yōu)化集成設(shè)計(jì)。 第四年度 重點(diǎn)進(jìn)行液流儲(chǔ)能電 池關(guān)鍵材料的設(shè)計(jì)理論和合成方法的工程科學(xué)原理研究。 建立高選擇性、高穩(wěn)定性、高導(dǎo)電性離子交換膜規(guī)模制備工藝。 確定 2 個(gè)以上的液流電池新體系，研究電池性能及其影響因素；及電池結(jié)構(gòu)的放大； 研究溴在膜材料內(nèi)部傳遞機(jī)理。為課題 5 的驗(yàn)證平臺(tái)提供離子交換膜和雙極板 。在黨的十六大四中全會(huì)召開(kāi)以后，認(rèn)真學(xué)習(xí)大會(huì)的精神和文件，特別是對(duì)全會(huì)討論通過(guò)的《關(guān)于加強(qiáng)中國(guó)共產(chǎn)黨執(zhí)政能力建設(shè)的決定》，不僅在支部成員內(nèi)部認(rèn)真學(xué)習(xí)貫徹，而且還在工會(huì)全體工作人員中傳達(dá)貫徹學(xué)習(xí)。黨支部認(rèn)真貫徹《關(guān)于進(jìn)一步開(kāi)展 “ 創(chuàng)建學(xué)習(xí)型組織，爭(zhēng)做知識(shí)型職工 ” 活動(dòng)的通知》，認(rèn)真組織黨員參加學(xué)習(xí)，結(jié)合部門(mén)工作具體實(shí)際 ，發(fā)動(dòng)黨員積極投入 “ 創(chuàng)爭(zhēng) ” 活動(dòng)，為我?guī)煹穆毠に刭|(zhì)工程作出積極的貢獻(xiàn)。 （一）按照兵團(tuán) “1+3” 文件關(guān)于 “ 兩個(gè)擴(kuò)大 ” 的要求，不斷擴(kuò)大職工經(jīng)營(yíng)自主權(quán)和基層民主政治權(quán)，以堅(jiān)持和完善職工代表大會(huì)、平等協(xié)商簽訂集體合同、民主選舉、團(tuán)（連）務(wù)公開(kāi)等各項(xiàng)制度為重點(diǎn)，狠抓 “ 六公開(kāi)、三上墻、兩監(jiān)督和明白卡 ” 等民主管理措施的落實(shí)，切實(shí)維護(hù)職工的合法權(quán)益。支部黨員的先進(jìn)模范作用也在各項(xiàng)工作中得到了充分發(fā)揮和體現(xiàn)。在三秋期間積極響應(yīng)師黨委號(hào)召，組織全體黨員干部到三十五團(tuán)參加支農(nóng)拾花勞動(dòng)。 2020 年，按照交通局《 2020 年雙文明建設(shè)目標(biāo)責(zé)任書(shū)》的各項(xiàng)工作指標(biāo)及要求，在市交通局黨委及上級(jí)有關(guān)職能部門(mén)的正確領(lǐng)導(dǎo)下 ,通過(guò) 公司全體干部、職工的共同努力取得了一定的成績(jī)，現(xiàn)將 2020 年度工作總結(jié) 如下： 一、緊緊圍繞中心工作 ,快速推進(jìn)在建工程 2020 年我市交通工作總的指導(dǎo)思想是：以黨的十七大及十七屆三中全會(huì)精神為指導(dǎo)，深入實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀，牢牢把握國(guó)家、省、市擴(kuò)大內(nèi)需政策措施，面對(duì)全球金融風(fēng)暴的形勢(shì)，我們將堅(jiān)定信心，搶抓機(jī)遇，應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，負(fù)重推進(jìn)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，依法強(qiáng)化交通行業(yè)管理，穩(wěn)步推進(jìn)交通各項(xiàng)改革，不斷提升交通隊(duì)伍整體素質(zhì)，努力實(shí)現(xiàn) 交通平穩(wěn)較快發(fā)展。分工明確，責(zé)任到人，狠抓了單位內(nèi)部各類(lèi)人員職責(zé)的制定和落實(shí)，建立健全各項(xiàng)管理制度，使各崗位人員明確職責(zé)和責(zé)任，掌握各自的工作目標(biāo)和任務(wù)， 增強(qiáng)責(zé)任感和工作的主動(dòng)性、積極性，提高了工作效益，堅(jiān)持以前瞻的思路研究發(fā)展規(guī)律，以科學(xué)的規(guī)劃指導(dǎo)各項(xiàng)工作，提高了單位的整體管理水平。成立了 “ 安全生產(chǎn)月 ” 活動(dòng)領(lǐng)導(dǎo)小組，制訂了 “ 安全生產(chǎn)月 ” 活動(dòng)計(jì)劃，做到精心部署、嚴(yán)格落實(shí)。具體措施為：第一是為每個(gè)施工標(biāo)段配備專(zhuān)職安全監(jiān)督員，做到警鐘長(zhǎng)鳴，并及時(shí)做好安全臺(tái)帳。上半年，公司在各類(lèi)媒體上錄用稿件 14 篇，其中省級(jí)報(bào)刊 2 篇，鎮(zhèn)江市級(jí) 1 篇， 簡(jiǎn)訊 11 篇。 公司在做好各項(xiàng)工作的同時(shí)，非常注重信訪工作。 六、 2020 年工作打算 展望 2020 年，我們有信心面對(duì)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，我們將繼續(xù)按照交通局黨委及有關(guān)上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的要求，結(jié)合我公司的實(shí)際情況，積極參加我市重點(diǎn)工程 104國(guó)道以及一系列農(nóng)村公路的建設(shè)。因此，部門(mén)結(jié)合以往的工作模式，針對(duì)今后工作的難點(diǎn)、重點(diǎn)，切實(shí)加強(qiáng)內(nèi)部管理，對(duì)工作任務(wù)與責(zé)任進(jìn)行了重新分配與落實(shí)，明確工作職責(zé)，現(xiàn)將 09 年部門(mén)工作總結(jié)如下：一、掌握工程動(dòng)態(tài)，提前做好工程的