太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室
太阳能高效利用湖北省协同创新中心
2026年度开放研究基金项目支持指南
为了促进太阳能高效利用及储能运行控制领域的基础研究和应用基础研究及学术交流，创造良好的科学研究条件和学术环境，吸引国内外优秀学者，促进新兴和交叉学科的形成与发展，太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室、太阳能高效利用湖北省协同创新中心联合设立开放研究基金，热忱欢迎和邀请各有关领域的国内外学者、科研人员来实验室进行客座研究，共同推动我国太阳能高效利用及储能运行控制科学领域的研究与发展。
开放研究基金紧密围绕实验室和协同创新中心的研究方向，资助具有较高科学价值和应用前景的应用基础研究和应用研究项目。
一、开放研究基金项目的支持范围
1、储能系统安全管理技术
① 面向储能安全的电池多机制退化表征与物理信息建模研究
针对储能电池服役过程中内部退化状态不可直接测量、锂库存损失与阻抗增长等机制相互耦合、跨材料体系及工况下 SOH 模型泛化能力不足等关键问题，拟开展三方面研究：构建进入恒压阶段前高 SOC 恒流窗口的统一观测方法，提取局部容量损失和电压斜率变化等机制相关响应；建立 LLI-RI 启发的双潜在状态退化动力学及物理残差；形成面向多源储能电池的 SOH 估计与异常退化识别方法，并验证其跨体系、小样本和迁移适用性。
② 基于柔性压电传感器的电池应力
状监态测电池在析锂、结构膨胀、内短路等异常过程中，内部应力会发生显著改变，是电池安全问题早期预警的重要信号。柔性压电薄膜应力传感器不需外部电源供电、线性度好且响应快，是感知电池在不同工况下内部应力分布及波动特征的良好载体。然而，基于PVDF、P(VDF-TrFE)等聚合物的柔性压力传感器存在灵敏度低、温度稳定性差等问题。针对上述问题，拟在柔性衬底上实现压电纳米线阵列的大面积生长，通过调控缺陷密度、晶粒取向和尺寸优化压电纳米线的压电性能，设计并组装灵敏度高、稳定性好的柔性压力传感器，搭建原位测试平台，验证不同温度、荷电状态下的重复性，结合多工况校准补偿蠕变温漂，最终形成适用于方形/软包电池的压电薄膜应力原位监测方法。
③面向内部瑕疵及产线缺陷的动力锂电池热失控预警技术研究
突发性的热失控大多与电池内部瑕疵或缺陷有关，目前缺少有效的早期前兆诊断和预警手段，造成的危害性极大。针对动力锂电池的突发性自引发热失控预警难点问题，拟通过开展典型诱因模拟实验，研究自引发热失控过程的演变特性，尝试提取具有高敏感性和高特异性的自引发热失控前兆特征，并基于前兆特征，探索和提出能抑制复杂干扰因素影响的自引发热失控前兆诊断方法，进而研究并实现自引发热失控的提前预警。
其他与以下主题相关的自选课题：（1）储能电池衰减、失效机理及物理-化学模型（2）电池多尺度故障诊断方法及安全预警技术（3）面向安全的电池管理系统开发
2、新能源发电及并网控制技术
① 面向多逆变器群并网的稳定运行控制技术研究
本项目旨在解决电力系统在可再生能源高渗透率场景下面临的稳定性与电 能质量问题。针对多逆变器群并网场景，研究多逆变器并联系统的非线性耦合失 稳机理，建立多逆变器并联系统的等效数学模型。研究基于自适应虚拟阻抗与协 同阻尼控制的稳定控制方法，实现多逆变器间的动态功率均衡与振荡抑制。在此 基础上，结合数据驱动方法，研究基于深度学习的系统稳定性评估指标和方法， 并通过仿真与实验来验证所提方法的有效性。
②面向新能源消纳的风光储协同优化与储能智能控制关键技术研究
针对高比例新能源接入背景下风电、光伏出力随机性增强以及储能资源难以根据系统需求精准协调的问题，研究风光储一体化系统协同建模与优化运行技术。重点研究考虑气象驱动与新能源出力关联特性的多时间尺度预测方法，构建兼顾新能源消纳、储能寿命保护和电网安全约束的联合优化模型，并提出基于强化学习的动态协同控制策略，实现新能源功率平滑、储能快速响应和并网功率精准跟踪。
③物理机理与时空图神经网络融合的风光发电功率协同预测方法研究
为实现“双碳”目标，风能与太阳能发电规模持续扩大，但其功率受风速、风向、辐照度、温度及设备状态等因素影响，具有波动性和不确定性。如何融合物理机理与人工智能，刻画风光出力的时空耦合关系，是提高预测精度和稳定性的关键问题。围绕该问题，本项目主要开展：1）风机功率曲线、尾流效应及光伏辐照—温度效应的物理约束建模；2）动态风光关联图及物理引导的时空图神经网络研究；3）多步协同预测、不确定性量化与对比验证。
④基于人工智能的分布式光伏并网逆变器控制方法及多机调度策略研究
基于人工智能方法的无模型光伏并网逆变器预测控制算法。以低参数波 动敏感性、高输出电能质量为研究目标，分析平并网逆变器工作原理，重点突破 无模型控制算法和电流畸变抑制并兼顾直流侧中性点电压平衡的多目标优化算法。基于深度学习理论的新能源多机组能量调度方法。通过卡尔曼滤波、神 经网络、逆最优理论等进行综合优化，一方面减少工作模式切换时电压、频率波 动，并且平抑故障时暂态冲击；另一方面优化各机组的输出功率，使其始终运行 在较高的出力水平。
⑤AI 驱动的光储充一体化系统预测优化与智能控制技术研究
AI 驱动的光伏出力一用电负荷联合预测与光储充多目标优化调度。构 建短期、超短期、多时间尺度联合预测模型，形成预测误差量化和不确定性场景 生成方法；在此基础上建立兼顾运行成本、光伏消纳、储能寿命、负荷削峰和用 户需求的多目标优化调度策略。光储充直流侧 DC/DC 转换控制、储能充放电优化与直流母线稳压调 控。研究光伏DC/DC 转换控制、储能双向变换控制、充电负荷功率协调和直流 母线稳压机制，建立分层协同控制策略，实现高效率能量转换、储能安全运行和 复杂工况下的系统稳定支撑。
其他与以下主题相关的自选课题：（1）风光储一体化系统集成技术（2）独立运行分布式光伏电站系统效率提升技术（3）变换器干扰抑制技术（4）逆变器多机稳定并联运行控制技术
3、输变电设备绝缘运行安全理论及技术
① 复杂城市环境下车载激光点云输电线目标提取方法研究
从复杂城市车载激光数据中分离出输电线服务于智能巡检工作，是城市数字 孪生的重要任务之一。当前电力线提取方法存在以下挑战：1）基于模型拟合的 传统算法过度依赖于人工特征约束，类间差异性难以充分表达，提取完整性和正 确性难以兼顾；2）以数据为驱动的深度学习方法依赖于高质量带标注的数据集， 应用有限。由此，本项目拟在传统模型中引入深度学习特征，既保留传统算法框 架的灵活性，又能弥补人工特征表达能力弱的问题。
② 低温等离子体催化CO2-CH4转化的高效反应体系构建及其机理研究
本项目拟解决的关键技术问题包括提高DBD反应器的气体转化反应效率和 能量产出率，以及优化催化剂在放电反应中的作用。研究内容主要围绕两方面展 开：一是通过设计无电介质阻挡层的反应器，结合合适的颗粒填充，建立高效的 气体放电机制；二是探索新型核壳结构催化剂的制备，消除金属对放电的负面作 用，并研究其在反应器中的放电方式和催化机理，以实现催化剂在提高转化率、 能量产出率及产物选择性上的最大化效用。
其他与以下主题相关的自选课题：（1）绝缘老化及故障机理（2）设备运行状态评估技术（3）气体放电等离子体应用技术
4、能源互联网信息获取与智能处理技术
①基于毫米波技术的电力线检测研究
无人机电力巡检应用广泛，尤其在复杂地形和恶劣环境下，无人机巡检能够有效提升巡检效率。然而，由于电力线及周围障碍物（如电力塔、树木、建筑物等）具有多变的空间分布特性，传统的视觉传感器在低能见度、强光干扰等情况下容易出现误识别和定位误差。本基于毫米波雷达能全天候工作，且不受环境因素干扰等特性，开展毫米波雷达电力线识别与空间定位方法研究，为无人机在电力巡检任务中提供可靠的辅助感知能力。
②高动态范围场景下电力无人机巡检运动模糊图像成像机理及复原方法研究
针对电力无人机巡检在低光照与高动态范围场景下运动图像复原困难、成像链路级联效应显著等问题，本研究从光学成像链路出发，系统剖析巡检对象辐射输入至载荷输出的全链路退化机理，揭示影响成像质量的关键参数及任务适配模型。在此基础上，提出多层次特征增强金字塔细化复原网络，融合特征增强、特征提取、通道增强前馈及金字塔细化等协同模块，使网络有效学习光照补偿特征，自适应复原关键纹理细节，为复杂光照下无人机智能巡检提供可靠的技术支撑。
其他与以下主题相关的自选课题：（1）数据高精度采集技术（2）电力通信技术（3）数据高效存储与访问技术
5、材料机理研究及制备
① 可降解环氧树脂绝缘材料开发及回收再利用技术研究
针对传统环氧树脂难以回收再利用造成的严重环境污染和资源浪费问题，本项目拟开展如下研究：（1）结合分子动力学设计可降解环氧树脂绝缘材料分子结构；（2）研究可降解环氧树脂绝缘材料多维性能调控技术，开发可降解环氧树脂绝缘材料配方（3）研究环氧树脂高效高选择性高效降解技术，开发降解产物官能团靶向修复及再生材料网络重构技术，实现降解产物的高值化再利用。
② 高比能 3d 过渡金属磷化物异质结构储能材料的制备及机理研究
现有过渡金属磷化物基储能器件中存在比能量低，活性物质易脱落导致寿 命短问题，本项目拟构建 3d 过渡金属磷化物异质结构，以提升材料的性能。聚合物纳米纤维作为基底，结合异质界面工程（N-C@Ni2P/NiSe2或NC@NiCo-P/N）合成复合储能材料。优化 PVA/KOH 等凝胶聚合物电解质，提升界面的离子电导率和器件的结构稳定性。通过实验测试与仿真建模分析，揭示多相异质界面处的电荷传输动力学规律及储能增强机理。
③大模型驱动的能源互联网咨询智能体知识推理与人机交互关键技术研究
能源互联网运维调控、设备诊断、并网分析等场景咨询存在知识体系零散、人机交互适配性差的问题，通用大模型领域知识薄弱、推理逻辑性不足、易产生幻觉、专业应答可信度低等。本项目利用大模型知识推理与智能交互核心技术，构建电力领域专属知识库，研发领域自适应知识推理机制与拟人化交互策略，搭建基于移动终端的咨询智能体原型系统，实现能源互联网业务精准推理、规范应答与轻量化移动智能服务。
其他与以下主题相关的自选课题：（1）高效光伏材料机理研究及制备（2）新型高比能量和较长寿命的储能材料研发（3）新型绝缘材料机理研究及制备
6、太阳能高效利用技术研究
① 基于激光诱导的生态农业光伏利用技术研究
研究首先聚焦于光伏发电与植物需光之间的平衡关系，设计匀光光伏系统，利用光伏系统产生的电能驱动低能耗激光光源，具有波长精准、量子效率高的特点，对植物生长进行调控。高分光比的匀光技术研究。对匀光板的压槽结构进行优化设计，实现光 伏发电系统的匀光设计与能量的高效利用，提升光伏发电效率和减小热效应的影响。光伏系统产生的电能驱动低能耗可调谐激光光源研究，针对农作物精准相干需求，研究波长精准调控技术。
②全钙钛矿叠层太阳能电池的光学调控与光谱增效机制研究
全钙钛矿叠层电池可突破单节电池效率极限，但存在两个亟待解决的关键技术问题。一是中间连接层存在寄生吸收等光学损耗，导致器件光能利用率低；二是宽窄带隙钙钛矿薄膜易相偏析形成大量缺陷复合中心，降低子电池光谱响应，制约电池效率与稳定性。针对以上两个问题，设计无金属复合单元的中间连接层，降低光学损耗、优化载流子传输；发展界面桥接以及限域结晶技术，抑制载流子非辐射复合并实现钙钛矿薄膜化学计量比结晶，提升子电池光谱响应效率，实现高性能的叠层电池。
其他与以下主题相关的自选课题：（1）太阳能高效发电技术（2）太阳能光热利用技术（3）光伏光热一体化综合利用技。
二、项目设置
本期开放研究基金将资助重点、面上、成果转化三个类别，共将支持10-20项。
1、 重点项目
对实验室发展、申博建设有重大支撑的相关项目，资助强度2-5万元。
2、面上项目
围绕实验室研究方向和重点内容，国内外本领域高水平人才均可申报，发表高水平研究成果，资助强度1-2万元。
3、创新成果后补助类
围绕实验室研究方向和重点内容，对推动重点实验室发展的重大创新成果均可申请，资助强度2-5万元。
三、结题要求
（1）重点类
重点项目研究成果必须满足以下条件：有以“太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室”为第一署名单位（第一或通讯作者）的权威论文二篇；或同上要求发表权威论文一篇，且申请相关发明专利2项或授权相关发明专利1项；或在实验室主要研究方向上取得的成果完成20万元以上金额的成果转化。
（2）面上类
面上项目研究成果必须满足以下条件之一：有一作或通讯作者以“太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室”为第一署名单位（第一或通讯作者）的北大核心以上级别期刊论文1篇；或以湖北工业大学为第一或第二单位获授权发明专利1项或成功申请发明专利2项；或以湖北工业大学为第一或第二单位获批实用新型专利授权2项。
四、其它说明
1、经费预算参照省自然科学基金条款，且不得用于设备购置。
2、重点实验室的署名为：“湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室”（Hubei Key Laboratory for High-efficiency Utilization of Solar Energy and Operation Control of Energy Storage System, Hubei University of Technology）。资助基金名称为“太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室开放基金项目”（Open Foundation of Hubei Key Laboratory for High-efficiency Utilization of Solar Energy and Operation Control of Energy Storage System）。
五、基金管理办法
本中心将组织专家对指南申报书进行评审，并交实验室或协同中心学术委员会进行终审。根据评审结果，由中心主任签发立项任务书，通知申报者。
项目管理具体办法按照相关开放研究基金项目管理办法执行。
重点/面上项目联系人：余莎 联系QQ：375690336
创新成果：周冬婉 联系QQ： 32987398
联系方式：湖北省武汉市洪山区南李路28号，湖北工业大学
邮政编码：430068
E-mail：hbsolar@126.com
太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室
太阳能高效利用湖北省协同创新中心
二〇二六年八月二十五日
