先前的实验提供了分别在二维材料中滑动铁电性和光激发层间剪切位移的证据。在这里,我们发现通过激光照明,在H -BN双层中令人惊讶的0.5 ps中可以实现垂直铁电的完全逆转。综合分析表明,铁电偏振转换源自激光诱导的层间滑动,这是由多个声子的选择性激发触发的。从上层n原子的P z轨道到下层B原子的P z轨道的层间电子激发产生所需的方向性层间力,激活了平面内光学TOTO TOTO TOS TOTO to-1和LO-1声音声模式。由TO-1和LO-1模式的耦合驱动的原子运动与铁电软模式相干,从而调节了动态势能表面并导致超快铁电偏振反转。我们的工作为滑动铁电的超快偏振转换提供了一种新颖的微观见解。
摘要:微电网普遍存在可再生能源弃风率高、电网建设和运行成本高等问题。为提高微电网可再生能源利用率、提高电网运行的经济性与环境安全性,提出一种基于扩展ε-约束法的风光柴并网微电网系统混合储能容量优化方法。首先,将电池与季节性氢储能系统耦合,建立混合储能模型,避免传统微电网系统储能方式单一、容量较小的不足。其次,以规划期内电网综合成本与碳排放为目标函数,以可再生能源弃风率为评价指标,以电储能和季节性氢储能系统运行状况为主要约束,构建微电网容量配置模型。最后,采用扩展ε-约束法对上述模型进行优化,并采用熵-TOPSIS法进行配置方案优选。通过对比分析结果表明,优化方法可以有效提高当地风能和太阳辐射的吸收率,显著降低微电网的碳排放量。
利用可再生电力生产合成天然气可以实现长期能源储存,并为运输提供清洁燃料。在本文中,我们使用应用于欧洲两个地区的高分辨率能源系统优化模型分析了完全可再生的电转甲烷系统。最佳系统布局和运行取决于自然资源的可用性,而自然资源的可用性因地点和年份而异。我们发现,风能的使用量远远超过太阳能,而使用中间电池电力储存系统的影响很小。由此产生的甲烷平准化成本在 0.24 到 0.30 e/kWh 之间,经济最佳利用率在 63% 到 78% 之间。我们进一步讨论了如何通过技术发展和使用副产品(如氧气和弃电)来提高电转甲烷系统的经济竞争力。敏感性分析表明,利率对平准化成本的影响最大,其次是风能和电解器堆的投资成本。
英国大规模采用风力发电技术,这越来越强调了解因弃风造成的能源损失的性质和原因。先前的调查强调成本结构(例如补贴、费用、证书)和输电限制是弃风的两个主要原因,同时也表明电网扩张可能会改变它们的影响。本文通过多源审查和数据驱动的分析,从全国、成本和具体地点的角度对英国的弃风情况进行了解决。特别是,对英格兰和苏格兰的陆上和海上风力发电场的产量和弃风水平进行了比较。地理空间分析得出的结论是,尽管电网扩张显著,但输电限制是风能弃风的主要原因。
中国已经降低了温室气体排放增长速度,部分原因是由于对陆上风电的大量投资。相比之下,对海上风电的投资一直很小,直到最近才开始受到成本观念的限制。本文使用同化气象数据来评估中国未来的海上风电潜力。对省级的分析表明,总潜在风电资源是目前沿海地区电力需求的 5.4 倍。最近欧洲和美国市场的经验表明,中国可以利用潜在的海上资源,在高成本情况下以具有成本竞争力的方式提供 1148.3 TWh 的能源,在低成本情况下提供 6383.4 TWh 的能源,相当于 2020 年后沿海地区能源总需求的 36% 至 200%。分析强调了海上风电将给中国带来显著的益处,有望大幅减少温室气体排放,同时改善空气质量。