热伏发电技术

20221021

电力、热力、燃气及水生产和供应业

技术成熟度： 热伏科技团队具有自主知识产权的热伏发电芯片和热伏发电系统研发技术，热伏发电芯片已建成自动化生产流水线，处于量产阶段；成套设备在国内华阳集团（原阳煤集团）、平煤集团以及美国加州Bottle Rock地热田成功进行了中试，处于开展大试阶段，相关技术和装机规模处于国际领先地位。 已突破核心技术： 1）智能芯片设计与研发；2）发电系统集成技术，千瓦级别、兆瓦级别模块化关键技术；3）高效换热技术，节省流量80%以上；4）高强度导热基板，解决传统芯片易碎、无法大面积组装问题；5）自动化智能化生产技术，成本降低40%，时长缩短80%。 项目团队已合作研发热伏发电技术近10年，具有完备的实验室设备和专业化人才队伍，团队负责人李克文，中国地质大学（北京）教授，历任美国斯坦福大学地热研究中心资深研究员、北京大学教授、中石油勘探开发研究院原油层物理中心主任、长江大学“楚天学者”特聘教授。核心成员主要为中国地质大学（北京）6名博士和2名硕士，申请相关专利15项，11项已取得授权，发表数十篇国际SCI论文，团队获得“摇篮杯”创业大赛金奖、“互联网+”创业大赛北京市三等奖、雄安新区“智绘未来”创业大赛优秀奖。

此项目进行成果转化需要一定的资金支持，建设热伏发电核心组件的生产、组装和检测一体化流水线，以满足研发和生产需求。共需融资1000万元作为中试和推广支持经费（启动资金不低于300万元，用于研发和生产建设）。在工业领域需要一定的引导和推广，寻找并联系潜在用户进行中试研究，既有利于研发设计优化，也有利于后续合作的深入。在消费产品营销方面需要专业人员进行规划或培训，以便扩展产品在消费电子领域的销售渠道。 资金使用明细如下： （1）完成开发项目（继续投入研发）：200万元 （2）建设生产线：240万元 （3）组装车间：100万元 （4）流动资金投入：460万元 流动资金主要用于原材料的购买，随用随取，大量生产以达成市场推广与扩大规模的效果，即团队的前三年目标：完成工业级别热电产品及解决方案的研发和市场推广，企业资产规模达到5000万，在国内市场享有一定的知名度，成为行业引导者之一，员工人数达到50人。 主营业务有商品收入和服务收入，主要服务项目为提供热伏发电设备和一站式解决方案，对于客户的需求设计方案和产品，产品的售卖主要为发电设备系统，客户可选择购买小芯片或组装好的成套设备，具体可与解决方案配合。 预计主要营收项目（收入比重）为热伏发电设备的销售，此为本团队研发成果，有低成本、高效率的特征，在市场上具有大优势，在中低温发电领域，本团队所掌握的热伏发电技术在技术原理上具有先进性，与传统中低温发电技术相比优势明显，初步计划扩大生产占领市场，以实力优势为基础打造品牌。

可国（境）内外转让

成果预期应用范围及市场前景： 中低温地热发电市场，市场规模3000亿，年复合增长率20%；工业余热回收发电，市场规模1000亿，年复合增长率5%；消费制冷电子产品，市场规模500亿，年复合增长率10%。 预期经济社会效益： 1）预期经济效益，在3年内资产规模达到五千万，5年内达到一亿，8-10年之内市场占有率达到国内15%、国际5%；可以通过剩余利润分红，在7年之内偿还投资。产品售出的主要营收可在7年内达到累计上亿净利润，预计未来7年内分红现金流量现值超过1000万元，投资回收期为正常值。每年投资人应收现金股利为剩余利润的10%，期间预计不继续释放股权，不会对占比进行稀释。2）预期社会效益，参考国家部委联合发布的《关于促进地热能开发利用的若干意见》所提出重点任务，攻关地热发电关键技术和成套设备，突破国外封锁，为地热发电规模化发展奠定技术储备，引领地热发电行业的技术更新，减少国外技术设备引进，带动产业转型升级，减碳降碳，助力达成“双碳”目标。 盈利能力分析预测： 热电半导体材料与应用领域，在近十年里已进入了高速发展期，中低温热伏发电技术的推广与应用势在必行，它将有助于缓解能源紧张的局面，也有利于环境的保护，更加符合国家可持续发展的宗旨。

北京市科技成果转化平台建设（高校院所技术转移能力建设）

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

热伏发电技术是一种基于Seebeck效应、利用温差发电、不需要经过机械功转换、直接将热能转换成电能的新型发电技术，与光伏技术存在较多共同点，具备光伏技术的大多数优点，且不受光照时间、风力等气候与环境因素影响，载荷系数与火力发电基本上处于同一水平，超过90%。 市场现有地热发电技术，存在诸多缺点，且不适用于中低温地热资源，应用较多的朗肯循环（ORC）技术效率也较低，且技术被国外垄断，维护难度高，费用高昂。热伏发电技术在原理上具有先进性，该技术与传统ORC等中低温发电技术相比优势明显，如：1）不需要机械功转换，因而不需要任何流体或工质、涡轮机、发电机、庞大的冷却系统等外围设备；2）发电装置内部无需任何运动部件，所以没有噪音；3）设备安装简单、可以模块化、规模化生产；4）维护方便、成本较低；5）项目应用场景广泛：热水源、高温气源、辐射源等。 国际范围内以热伏发电技术进行发电的装机规模较小，大多为小型、微型的余热回收系统，功率在毫瓦到百瓦范围内，本团队已完成300W的低温工业余热发电及500W的中高温地热发电，测试机组可扩展至千瓦，中高温可扩展至兆瓦规模，处于国际领先水平；团队自主研发的热伏发电芯片在高压场景中具备明显优势，金属基板芯片的强度高于市场中的陶瓷基板芯片；目前热伏发电芯片的生产依赖于人工操作，本团队设计了自动化生产流水线，且已经完成运行，具备批量生产能力。