2025年第十三届全国能源与热工学术年会

中国金属学会能源与热工分会主办的“第十三届全国能源与热工学术年会”定于2025年7月23－25日在内蒙古自治区包头市召开。欢迎相关企业、科研院所和大专院校等单位的代表、科研与技术人员和学生参加会议。

会议主题

“全国能源与热工学术年会”是中国金属学会能源与热工分会定期主办的以科技交流为主的综合性学术会议，每两年召开一次。第十三届年会以“能源转型下钢铁工业绿色低碳发展”为主题，将围绕钢铁工业能源与热工领域热点问题，共同探讨新形势下节能、绿色、智能、低碳的钢铁生产技术与最新科技成果。

本届年会设大会报告和分会场报告，热忱欢迎来自全国冶金能源与热工及相关领域的专家、学者和科技工作者围绕年会主题积极投稿并参加会议，分享科技成果，共同探讨冶金能源与热工领域的热点和难点问题。

以下内容为GPT视角对全国能源与热工学术年会相关领域的研究解读，仅供参考：

全国能源与热工研究现状

一、核心研究领域与进展

能源结构转型与清洁能源开发

可再生能源占比提升：2023年数据显示，中国可再生能源发电装机容量突破14亿千瓦，占全国发电总装机的49.6%。风电、光伏发电装机容量均居世界首位，海上风电技术（如10MW+级机组）和钙钛矿光伏电池效率突破（实验室效率超33%）成为研究热点。

氢能产业链布局：氢能作为“终极能源”受到重点布局，电解水制氢（PEM电解槽效率达80%以上）、高压气态储氢（70MPa储氢瓶）及燃料电池汽车（保有量超1万辆）技术加速突破，多地开展“绿氢”替代灰氢的工业示范项目。

核能安全与高效利用：第四代核电技术（高温气冷堆、钠冷快堆）进入工程化阶段，华能石岛湾高温气冷堆核电站并网发电，小型模块化反应堆（SMR）研发加速，核能供热技术（如浙江海盐核能供热工程）实现商业化应用。

热工技术优化与能效提升

工业余热回收：针对钢铁、化工等高耗能行业，开发高效换热器（如微通道换热器）、热泵技术（吸收式热泵COP达1.7以上）及有机朗肯循环（ORC）发电系统，余热利用率提升至60%以上。

建筑节能技术：被动式建筑（如雄安新区近零能耗建筑示范）和相变储能材料（PCM）应用广泛，智能温控系统（结合AI算法）实现建筑能耗动态优化，部分城市新建建筑能效标准提升至75%以上。

热力系统智能化：数字孪生技术用于热电厂运行优化，结合大数据分析实现故障预测与能效诊断，部分电厂热效率提升2%-3%。

能源存储与转换技术

电化学储能：锂离子电池成本下降至0.5元/Wh以下，液流电池（全钒液流电池循环寿命超2万次）和固态电池（能量密度突破400Wh/kg）研发取得突破，压缩空气储能（如江苏金坛盐穴储能项目）和飞轮储能技术逐步商业化。

热化学储能：金属氢化物、氨合成等热化学储能技术进入中试阶段，储能密度达200-400kWh/m³，适用于跨季节储热场景。

二、政策导向与战略布局

“双碳”目标驱动：2030年前碳达峰、2060年前碳中和目标推动能源与热工领域技术革新，多部门联合发布《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》，明确氢能、储能、智能电网等为重点方向。

区域协同发展：京津冀、长三角、粤港澳大湾区等区域构建清洁能源基地，如张家口可再生能源示范区（风电装机占比超70%）、青海海南州光伏产业园（全球最大单体光伏电站）。

国际合作深化：参与国际热核聚变实验堆（ITER）计划，推进中欧能源合作平台建设，与“一带一路”国家共建清洁能源项目（如中巴经济走廊光伏电站）。

三、技术挑战与瓶颈

可再生能源消纳问题：风电、光伏发电的间歇性导致部分地区弃风弃光率仍超5%，需配套储能和智能电网技术。

氢能成本与安全性：绿氢生产成本是灰氢的2-3倍，储运环节存在泄漏风险，需突破低成本制氢和固态储氢技术。

热工系统集成难度：多能互补系统（如光热+储能+燃机）的协同控制技术尚不成熟，需加强跨学科仿真与优化。

四、未来趋势与展望

技术融合创新：人工智能（AI）与能源系统深度融合，实现需求响应、智能调度和自主优化；区块链技术用于能源交易透明化。

低碳技术突破：核聚变研究（如中国“人造太阳”EAST装置实现1亿摄氏度20秒等离子体运行）和碳捕集利用与封存（CCUS）技术（如百万吨级示范项目）加速落地。

新型能源体系构建：以“源网荷储”一体化为核心，推动分布式能源、微电网和虚拟电厂发展，构建安全高效、柔性灵活的现代能源系统。

全国能源与热工研究可以应用在哪些行业或产业领域

一、核心行业应用1. 电力行业

发电端优化：

清洁能源发电：热工技术提升风电机组效率（如变桨控制技术降低载荷）、优化光伏电池散热设计（减少热损失）、提高核反应堆热效率（如高温气冷堆出口温度达900℃）。

传统能源清洁化：超超临界燃煤发电技术（主蒸汽压力超35MPa）将煤电效率提升至48%以上，结合碳捕集技术（CCUS）实现近零排放。

电网侧协同：

储能技术（如电化学储能、压缩空气储能）平抑可再生能源波动，热工仿真模型优化电网调度策略，提升供电可靠性。

2. 工业制造领域

高耗能行业节能：

钢铁行业：余热回收技术（如干熄焦余热发电）将废气温度从1000℃降至200℃以下，回收能量占生产总能耗的30%-40%。

化工行业：热泵精馏技术（COP达3-5）替代传统蒸馏，能耗降低50%以上；有机朗肯循环（ORC）回收低品位余热（<200℃）发电。

工艺过程优化：

数字孪生技术模拟热处理炉、锻造设备等热工过程，减少试错成本；智能温控系统（如PID算法）实现加热温度波动±1℃以内。

3. 建筑与城市领域

建筑节能：

被动式建筑：通过高效保温（导热系数≤0.025W/(m·K)）、气密性设计（换气次数≤0.6次/h）和热回收通风系统（效率>75%），减少建筑能耗80%以上。

相变储能材料：在墙体或地板中嵌入微胶囊相变材料（如石蜡），利用熔化/凝固过程调节室内温度波动。

区域供热：

核能供热（如浙江海盐项目）、工业余热供暖（如唐山曹妃甸钢铁余热供暖覆盖10万户）替代燃煤锅炉，降低碳排放。

4. 交通运输领域

新能源汽车：

氢燃料电池汽车：热工技术优化电堆散热（如双极板流道设计），提升功率密度至4kW/L以上；液氢储罐技术（沸点-253℃）延长续航里程。

动力电池热管理：液冷系统（如特斯拉4680电池）将电芯温差控制在±2℃以内，延长循环寿命20%-30%。

航空与航运：

超临界二氧化碳（sCO₂）布雷顿循环用于船舶动力，效率比传统蒸汽轮机高10%-15%；氢燃料飞机发动机研发加速，热防护材料（如陶瓷基复合材料）耐受2000℃以上高温。

二、新兴领域应用1. 氢能产业链

制氢环节：

碱性电解槽（AWE）和质子交换膜电解槽（PEM）技术成熟，单槽产氢量达2000Nm³/h以上；高温固体氧化物电解槽（SOEC）效率超90%，利用工业余热制氢。

储运环节：

70MPa IV型储氢瓶（碳纤维缠绕）质量储氢密度达6.5wt%；液氢储罐（真空多层绝热）日蒸发率<0.5%，适用于长距离运输。

应用场景：

氢能炼钢（如河钢集团氢基竖炉项目）替代焦炭，减少CO₂排放90%；氢能分布式发电（如燃料电池热电联产）效率达85%以上。

2. 数据中心与5G基站

余热回收：

数据中心服务器散热功率占比超40%，热泵技术将废热（40-60℃）用于区域供暖或生活热水，PUE（能源使用效率）降至1.1以下。

液冷技术：

浸没式液冷（如3M氟化液）将服务器CPU温度控制在65℃以下，单机柜功率密度提升至50kW以上，满足AI算力需求。

3. 农业与食品工业

温室供暖：

地源热泵技术（COP达4-6）为温室提供稳定热源，结合太阳能集热器（效率>70%）降低化石能源依赖。

食品干燥与杀菌：

热泵干燥技术（能耗比传统干燥低40%）用于果蔬、中药材加工；红外线加热（波长2-25μm）实现食品快速杀菌，保留营养成分。

4. 医疗与生物工程

低温保存：

深低温制冷技术（-196℃液氮）用于干细胞、疫苗长期存储；超低温冰箱（如-86℃）采用混合制冷剂（R23/R14）提升能效。

灭菌与消毒：

过热蒸汽灭菌（134℃、3分钟）高效杀灭医疗器械细菌；等离子体灭菌技术（结合热效应）缩短处理时间至30分钟以内。

三、跨行业融合趋势

能源-信息-交通融合（EIT）：

智能电网与电动汽车（V2G）互动，通过热工模型优化充电策略，平衡电网负荷；氢能交通与可再生能源发电耦合，构建“绿电-绿氢-绿氨”产业链。

工业互联网+热工优化：

工业大数据平台集成热工参数（温度、压力、流量），通过机器学习算法实现设备预测性维护，减少非计划停机时间30%以上。

全国能源与热工领域有哪些知名研究机构或企业品牌

一、国家级科研院所

中国科学院

中国科学院工程热物理研究所：聚焦能源动力系统、先进燃烧技术、储能与多能互补，研发了10MW级压缩空气储能系统（效率达70%以上）和超临界二氧化碳循环发电技术。

中国科学院大连化学物理研究所：在氢能领域处于国际领先地位，开发了质子交换膜电解水制氢技术（单槽产氢量2000Nm³/h）和低温燃料电池催化剂（铂用量降低80%）。

中国科学院广州能源研究所：专注可再生能源与生物质能，建成全球首座海洋能独立供电系统（潮汐能+波浪能联合发电），生物质气化技术实现秸秆到合成气的高效转化。

中国电力科学研究院

隶属国家电网，主导智能电网标准制定，研发了新能源功率预测系统（准确率超90%）和特高压输电技术（±1100kV直流输电损耗降低至3%以下）。

中国核动力研究设计院

承担核反应堆研发任务，第四代高温气冷堆（HTR-PM）实现商业化运行，钠冷快堆（CFR600）进入工程建造阶段，核动力船舶技术达到国际先进水平。

二、顶尖高校研究团队

清华大学

清华大学能源与动力工程系：在燃烧学、热物理测试技术领域领先，研发了超低排放煤粉燃烧器（NOx排放<50mg/m³）和微尺度热传输理论（应用于芯片散热）。

清华大学核能与新能源技术研究院：牵头中国实验快堆（CEFR）和高温气冷堆研究，建成世界首座模块化球床式高温气冷堆示范电站。

西安交通大学

动力工程多相流国家重点实验室：聚焦能源动力系统节能，开发了超临界水冷煤粉燃烧技术（热效率提升5%）和旋转机械故障诊断平台（应用于百万千瓦机组）。

浙江大学

能源高效清洁利用国家重点实验室：在工业余热回收领域突破，研发了吸收式热泵供热技术（COP达1.7）和有机朗肯循环（ORC）低温发电系统（效率超20%）。

三、能源龙头企业

国家电力投资集团（国家电投）

全球最大光伏发电企业，装机容量超5000万千瓦；牵头研发的“国和一号”核电技术（CAP1400）实现自主化，单机容量140万千瓦。

中国华能集团

建成全球首座第四代高温气冷堆核电站（石岛湾示范工程），研发了超超临界二次再热燃煤机组（效率49.3%），建成国内首个燃煤耦合生物质发电示范项目。

中国华电集团

专注氢能全产业链布局，建成国内首个风电制氢综合利用示范项目（内蒙古乌兰察布），研发了1000Nm³/h碱性电解槽（能耗4.3kWh/Nm³）。

中国长江三峡集团

全球最大水电开发企业，运营乌东德、白鹤滩等巨型水电站（单机容量100万千瓦）；在海上风电领域，建成江苏如东海上风电场（装机容量80万千瓦）。

四、装备制造与技术服务商

东方电气集团

全球最大发电设备供应商，研发了10MW+海上风电机组（叶轮直径228米）和F级重型燃气轮机（联合循环效率超60%），突破高温合金叶片制造技术。

哈尔滨电气集团

主导核电主设备国产化，承制“华龙一号”核反应堆压力容器（设计寿命60年）和CAP1400蒸汽发生器；在抽水蓄能领域，研发了400MW级可逆式水泵水轮机。

上海电气集团

在储能领域领先，建成国内首个百兆瓦级液流电池储能电站（大连液流电池调峰电站），研发了固态锂电池（能量密度400Wh/kg）和飞轮储能系统（转速16000rpm）。

双良节能系统股份有限公司

专注工业余热回收，提供溴化锂吸收式热泵（制热系数1.7）和大型空冷系统（应用于百万千瓦机组），市场占有率超40%。

隆基绿能科技股份有限公司

全球最大单晶硅光伏产品制造商，单晶PERC电池量产效率突破24%，建成全球首个零碳工厂（陕西西安）。

五、新兴领域创新企业

亿华通科技股份有限公司

氢燃料电池系统龙头，产品功率覆盖30-240kW，搭载于北京冬奥会氢能大巴（续航超600公里），建成国内首座加氢站网络。

宁德时代新能源科技股份有限公司

动力电池全球市占率第一，研发了钠离子电池（能量密度160Wh/kg）和M3P电池（成本降低30%），布局储能系统集成（EPC项目超10GWh）。

冰轮环境技术股份有限公司

在低温制冷领域领先，提供-196℃液氮深冷设备（用于半导体制造）和CO₂跨临界制冷系统（超市冷链能耗降低40%），参与制定多项国家标准。

六、国际合作与联合实验室

中法核能合作：

中国广核集团与法国电力集团（EDF）共建台山EPR核电站（全球首座三代压水堆），研发自主化核燃料组件（CF系列）。

中德能源转型研究：

国家发改委与德国经济部联合成立“中德能源转型研究项目”，聚焦智能电网、氢能储能等领域，促成多家企业技术合作（如西门子与国家电网共建示范工程）。

全国能源与热工领域有哪些招聘岗位或就业机会

一、行业分类与核心岗位1. 科研机构与高校

研究类岗位：

能源系统建模工程师：负责构建电力市场、热力系统或综合能源系统的数学模型，要求掌握MATLAB、Python及优化算法（如遗传算法）。

热工实验技术员：操作高温高压试验台、风洞或燃烧诊断设备，需熟悉传感器标定、数据采集与分析（如LabVIEW）。

氢能研发工程师：专注电解水制氢、储氢材料或燃料电池电堆设计，要求具备电化学、材料科学背景及COMSOL仿真能力。

教学与政策岗位：

高校讲师/副教授：需博士学历及SCI论文积累，研究方向如可再生能源并网、碳捕集技术等。

能源政策研究员：在智库或政府部门分析能源战略，要求经济学、公共管理背景及政策建模能力（如LEAP模型）。

2. 传统能源企业

发电集团（国家电投、华能、大唐等）：

核电工程师：负责反应堆设计、安全分析或辐射防护，需核工程、热物理专业及RO（反应堆操作员）认证。

燃机热控工程师：优化燃气轮机燃烧室温度场，要求熟悉PLC编程、DCS控制系统及燃烧学理论。

新能源项目经理：统筹风电/光伏电站建设，需PMP认证、工程造价知识及土地、并网政策理解。

电网公司（国家电网、南方电网）：

电力调度员：实时平衡可再生能源发电与负荷，要求掌握PSASP/BPA仿真软件及应急预案制定能力。

储能系统工程师：设计电池储能电站的充放电策略，需熟悉BMS（电池管理系统）及EMS（能量管理系统）。

3. 装备制造企业

主机厂商（东方电气、哈电、上电）：

汽轮机设计师：优化叶片气动性能，要求CAD/CAE技能（如UG、ANSYS）及流体力学知识。

锅炉燃烧工程师：开发低氮燃烧技术，需熟悉CFD仿真（如Fluent）及燃烧器结构改进。

新能源设备商（隆基、金风、宁德时代）：

光伏系统工程师：设计分布式光伏电站的支架角度与电缆布局，需掌握PVsyst软件及电气安全规范。

锂电池工艺工程师：优化电芯卷绕/叠片工艺，要求熟悉DOE实验设计及六西格玛质量管理。

4. 工程服务与咨询公司

EPC总承包商（中国能建、中国电建）：

热力管道设计师：规划区域供热管网，需熟悉AutoCAD Plant 3D及管道应力分析（如CAESAR II）。

余热回收项目经理：统筹钢铁厂余热发电项目，要求掌握热平衡计算及设备选型（如换热器、汽轮机）。

能源审计机构：

节能诊断工程师：评估工厂能耗并提出改造方案，需熟悉能源管理体系（ISO 50001）及能效对标方法。

5. 新兴技术领域

氢能产业链：

加氢站运维工程师：负责氢气压缩、储运及安全监测，需掌握HAZOP分析方法及氢脆防护知识。

液氢储罐设计师：优化绝热结构以降低蒸发率，要求熟悉低温材料（如316L不锈钢）及ANSYS Cryogenic模块。

数据中心与5G基站：

液冷系统工程师：设计服务器浸没式冷却方案，需掌握热流体仿真（如6SigmaET）及氟化液相容性测试。

余热回收项目经理：利用数据中心废热供暖，要求熟悉热泵技术及区域供热管网设计。

二、技能需求与职业发展路径1. 通用技能

专业软件：MATLAB/Simulink（系统建模）、Aspen Plus（化工流程模拟）、AutoCAD（工程设计）。

编程能力：Python（数据处理）、C++（嵌入式控制）、SQL（能源数据库管理）。

语言能力：英语（阅读国际标准/论文）、德语/法语（中德/中法合作项目）。

2. 行业认证

注册公用设备工程师（动力）：从事热力系统设计必备资质。

PMP（项目管理专业人士）：适合项目经理岗位。

CDA（数据分析师）：能源大数据分析岗位加分项。

3. 职业发展路径

技术路线：助理工程师→主任工程师→首席专家（如核电领域需10年以上经验）。

管理路线：项目专员→项目经理→部门总监（需跨部门协调能力）。

创业方向：新能源设备研发、能源管理软件开发（如综合能源服务平台）。

三、典型企业招聘案例

国家电投“青苗计划”：

招聘对象：985/211高校硕士及以上学历，能源动力、电气工程等专业。

岗位方向：核能研发、新能源项目开发、智慧能源系统设计。

薪资范围：年薪15-25万元（含补贴），提供北京/上海户口。

隆基绿能“光耀计划”：

招聘对象：光伏材料、半导体物理等专业博士。

岗位方向：钙钛矿电池研发、光伏系统优化、海外市场技术支持。

福利：股权激励、全球轮岗机会。

宁德时代“时代英才计划”：

招聘对象：电化学、机械工程等专业本科及以上。

岗位方向：锂电池生产管理、BMS软件开发、储能系统集成。

培养体系：6个月轮岗+导师制+海外培训。

四、行业趋势与就业前景

绿色转型驱动需求：

预计到2030年，可再生能源领域将新增就业岗位超1000万个，其中光伏安装工、风电运维工程师需求激增。

数字化技术融合：

能源互联网、数字孪生等岗位涌现，要求兼具能源知识与IT技能（如Python、云计算）。

国际合作机会：

“一带一路”能源项目（如中巴经济走廊光伏电站）需大量跨国工程管理人才。