零碳能源建筑技术研究所成立于2021年9月，依托华北电力大学能源动力与机械工程学院教师与团队建立。零碳能源建筑技术研究所团队致力于建筑及工业行业等节能降碳先进新型技术研究，为零碳能源技术研究与工程示范提供技术支撑。

研究所成员主持和参加多项国家及省部级课题，包括国家重点研发计划、国家自然科学基金（重大项目、面上项目及青年项目）、国家科技支撑计划、北京市科技计划、北京市自然科学基金等课题。发表学术论文150余篇，申请及授权相关专利60余项，并与国网综合能源、京能集团、北京燃气集团、北京热力集团、北京城市规划设计研究院等企业开展合作研究，为高校、研究机构及企业提供技术支持。

副教授，硕士生导师，零碳能源建筑技术研究所所长

研究方向：低碳化灵活高效综合能源系统；超级热泵技术；工业领域低碳化技术；零碳建筑技术；

邮箱：s@ncepu.edu.cn

教授，博士生导师

研究方向：微通道流动与传热、太阳能热储存与建筑节能、制冷空调及供热系统热物理过程；

邮箱：zhougb@ncepu.edu.cn

副教授，硕士生导师，国家注册公用设备工程师

研究方向：区域能源规划、供热节能与需求响应、建筑热模拟

邮箱：xubp@ncepu.edu.cn

副教授，硕士生导师

研究方向：多能互补冷热电联供系统集成优化设计、日光温室热环境研究

邮箱：wx@ncepu.edu.cn

副教授，硕士生导师

研究方向：能源动力系统集成优化与能量梯级利用；燃气轮机联合循环集成与运行优化；

邮箱：zhanggq@ncpeu.edu.cn

讲师博士后

研究方向：先进热力循环构建、低碳能量系统集成优化、光热-燃料源头互补

邮箱：xintuan123@163.com

智慧低碳化综合能源系统研究

综合能源系统将广泛应用于建筑及工业领域，随着可再生能源比例增加，能源供给侧灵活高效消纳可再生能源以及能源需求侧负荷精准预测是实现我国双碳目标的重要技术路线。能源供给侧及需求侧的灵活高效实时匹配是降低能源系统运行能耗的重要途径，通过搭建智慧综合能源系统平台，基于大数据及人工智能算法实现全能源系统协同调度，最终实现低碳化综合能源系统的研究目标。

“宽温域”和“高制热”工业及民用超级热泵技术研究

受热力学循环、工质热物性、压缩机耐温耐压和润滑等因素限制，常规吸收式和压缩式热泵只能在较窄温域内工作，无法同时满足工业余热回收 “高制热温度”和“宽温域换热”需求。该研究通过构建新型热力学循环及工质实现100℃以上换热温升及150℃以上制热温度，该方向已申请发明及实用新型专利60余项，搭建了国内先进的热泵实验台平台，并在北京、山东及山西等地进行工程示范，该成果获得了第22届中国国际工业博览会高校成果特等奖。

面向需求侧响应的建筑能源系统动态特性及柔性优化研究

充分利用建筑及冷热系统的蓄热潜能进行需求响应运行，是实现热电协同、波动性能源消纳等目标的低成本且有效技术手段。将系统工程方法论应用于建筑能源系统构建，实现冷热、燃气、电力等各能源在时间和空间上的相互协调；从供暖空调系统与建筑的耦合传热过程出发，揭示多蓄热载体综合作用下的蓄放热机理；引入需求响应参与度概率模型，结合聚类分析和蒙特卡罗方法，构建不确定情景下区域用户群热响应模型；研究多时域尺度下系统需求响应特性，并明晰用户群规模、构成、响应行为分布特性等因素对系统柔性潜能及其不确定性的影响，进一步结合深度学习提出系统柔性优化的调控策略。

冷热电联供系统技术研究

以互联互补、低碳高效、多元协同、安全可靠为基本原则，基于可再生资源及终端需求侧时空分布特性，构建包含风电/光伏/光热/生物质/空气能等可再生能源及辅助能源的冷热电联供系统，研究其全工况运行、多约束条件下能量转换、输运的动态特性与供需匹配规律，以清洁能源能效综合利用为核心指标，构建综合化、层次化、多目标的冷热电联供系统的评价指标体系，对系统进行系统结构、设计参数、容量配置、运行策略等方面进行优化。

热力系统能效分析方法研究

过程拆解分析法可应用于热力循环流程重构、发电系统过程匹配、多联产系统集成、多能互补系统能量转化分析等。基于过程拆解分析新方法，解构了蒸汽朗肯循环、超临界CO2循环、Allam循环（一种零碳排放的半封闭式超临界CO2循环）等热力循环，将复杂重构循环拆解为若干等效小循环，以图示化的方式揭示了不同流程重构措施的节能机制，提出了超临界CO2集成循环新构型，优化了煤基Allam循环的流程配置，有效提高了发电系统热功转换效率。进一步，将Allam循环的应用领域拓展至煤基化工-动力联产和太阳能热化学互补系统，通过拆解分析，揭示了化工与动力之间通过碳氢互补的低能耗捕碳机理及通过过程集成的高效能量回收机制，阐明了太阳能在多联产系统中“提质增效”的利用效果。

研究所现有国内先进的高温热泵性能测试实验平台、中低温相变材料测试分析平台，室内主要气体污染物环境舱测试平台，室内人工环境模拟测试实验平台，冷辐射吊顶加置换通风系统，室内污染物浓度测试实验平台，10HP双焓差空调设备检测实验室，供热热网动态演示与虚拟实训操作平台，PKPM建筑工程软件和Transys建筑模型软件等。

零碳能源建筑技术研究所承担了多项国家级、省部级纵向科研项目，包括国家国家科技支撑项目、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、北京市自然科学基金项目等。

研究所的超级热泵技术等研究方向已经实现工程化应用，与北京燃气、北京热力、国网综合能源、山东青岛能源集团等企业开展校企合作，为研究生提供较好的工程实践能力创造条件。

研究所团队人员先后赴美国及欧洲等知名高校开展研究工作。研究所以建设成为学术水平高和工程实践强的特色研究所，为实现我国双碳目标贡献力量。

研究所长期招收优秀推免或统招硕士生(学术硕士、全日制专业硕士)；直博生或招考博士生(学术博士、工程博士)。申报条件如下：

1.人品端正，具备基本的科研素养、严谨端正的科研态度、良好的沟通能力和团队协作能力；

2.具有动力工程及工程热物理、建筑环境与能源应用工程等专业背景优先；

3.拥有良好的英语阅读和写作能力，在高水平专业学术期刊发表过论文优先；

4.身心健康，积极乐观。