本出版物是联合研究中心 (JRC) 的一份技术报告,JRC 是欧盟委员会的科学和知识服务机构。其目的是为欧洲政策制定过程提供基于证据的科学支持。本出版物的内容不一定反映欧盟委员会的立场或意见。欧盟委员会或代表委员会行事的任何人均不对本出版物的使用负责。有关本出版物中使用数据的方法和质量的信息(这些数据来源既不是欧盟统计局也不是其他委员会服务机构),用户应联系引用的来源。地图上使用的名称和材料的呈现方式并不意味着欧盟对任何国家、领土、城市或地区或其当局的法律地位,或对其边界或边界的划定发表任何意见。
本出版物是联合研究中心 (JRC) 的一份技术报告,JRC 是欧盟委员会的科学和知识服务机构。其目的是为欧洲政策制定过程提供基于证据的科学支持。所表达的科学成果并不意味着欧盟委员会的政策立场。欧盟委员会或代表委员会行事的任何人均不对本出版物的使用负责。有关本出版物中使用的数据的方法和质量的信息(这些数据的来源既不是欧盟统计局也不是其他委员会服务机构),用户应联系引用的来源。地图上使用的名称和材料的呈现方式并不意味着欧盟对任何国家、领土、城市或地区或其当局的法律地位,或对其边界或边界的划定发表任何意见。
人类社会的快速发展导致能源消耗大幅增加,导致全球能源短缺以及由于使用不可持续的化石燃料而引起的严重环境问题。例如,大量使用煤炭和石油导致碳排放,这是全球变暖和气候变化的主要因素。发展绿色和可持续的能源道路比以往任何时候都更加紧迫。在这方面,阳光、风能和水能等能源对于建设清洁和可持续的未来至关重要。例如,人们可以通过太阳能电池装置从太阳中产生电能。之后,这种电能可以通过电池或超级电容器以电荷的形式储存,也可以通过电化学催化转化以化学物质的形式储存,可以远距离运输或长期储存以供最终使用。这些新能源技术和设备(包括光伏、储能和能量转换)的效率是决定它们能否大规模实施的关键。高性能材料在确定这些技术的效率方面起着核心作用,因此在很大程度上影响着这些清洁能源技术的使用以及实现全球碳中和使命的道路。在这期以能源转型迈向碳中和为重点的特刊中,我们收集了 27 篇论文,讨论了这些重要的能源过程,并展示了先进材料及其制造如何影响这些技术的效率,包括太阳能电池、电催化装置和储能装置。太阳能电池是一种可以吸收太阳光并通过活性成分将其转化为电能的装置,活性成分包括钙钛矿材料 [1–5]、有机分子 [6,7] 和无机材料 [8,9]。活性材料或电荷传输层中的缺陷以及不同组分之间的界面质量是需要优化的重要因素,以提高太阳能电池的光电转换效率 (PCE)。Yi 等人。 [1] 报道了使用多功能磷乙醇胺来抑制电子传输层 SnO 2 中的缺陷,并提高柔性钙钛矿太阳能电池的 PCE。为减少缺陷处的非辐射复合损失,Wang 等人 [2] 使用阴离子表面活性剂硬脂酸铯来钝化缺陷并提高金属卤化物钙钛矿太阳能电池对光和湿气的耐受性,使 PCE 达到 23.41%。考虑到离子迁移是柔性钙钛矿太阳能电池中的一个问题,
CO 2 -羽状地热 (CPG) 技术是一种地热发电系统,它使用地质储存的 CO 2 作为地下热提取流体来产生可再生能源。CPG 技术可以通过提供可调度电力来支持可变风能和太阳能技术,而灵活 CPG (CPG-F) 设施可以同时提供可调度电力、能量存储或两者。我们提出了第一项研究,研究 CPG 发电厂和 CPG-F 设施如何通过将工厂级发电厂模型与系统级优化模型相结合,作为可再生重度电力系统的一部分运行。我们以美国北达科他州为例,展示 CPG 将地热资源基础扩展到通常不考虑地热发电的地点的潜力。我们发现,太阳-风能-CPG 模型的最佳系统容量可以比峰值需求高出 20 倍。CPG-F 设施可以通过在季节性和短期时间范围内提供能量存储,将这种模拟系统容量降低到峰值需求的 2 倍多一点。 CPG-F 设施的运营灵活性进一步提高了 CPG 发电厂的环境空气温度限制,通过在临界温度下储存能量。在所有情况下,需要对二氧化碳排放征收每吨数百美元的税,才能在经济上证明使用可再生能源而不是天然气发电厂是合理的。我们的研究结果表明,CPG 和 CPG-F 技术可能在未来的可再生重电系统中发挥宝贵作用,我们提出了一些建议,以进一步研究其整合潜力。
1. 本课程旨在让学生掌握各种能源技术中材料的选择、设计和制造方法。我们将为学生提供广阔的视野,让他们了解材料在解决当前和新兴能源挑战中的作用。本课程将促进MAE系内不同背景甚至跨系学生之间的交流,激发他们在跨学科领域的学习和研究兴趣。 2. 本课程将首先奠定材料科学的背景知识,该知识以入门级化学和物理学为基础。材料科学的知识将贯穿整个课程,作为材料选择和工程设计的基本原理。 3. 本课程将涉及简单的计算,以加深学生对当前能源技术面临的挑战和材料要求的理解。我们还将安排实验室参观,以激发他们对能源材料研究的兴趣。
《可持续能源系统的低碳能源技术》研究、调查和整合了当前旨在在复杂的能源转型经济中实施低碳技术的研究。学术研究传统上侧重于开发、研发、运营、基础设施和退役的技术方面,而能够切实指导其在现实社会和现实市场中的接受和推广的方法则是零散的,孤立在不同的文献中。本书既涉及每种技术的技术基础,也涉及它们在市场和社会中传播的社会技术方式,将低碳技术的技术经济评估与能源市场立法和监管政策的直接讨论结合起来。随着低碳技术扩展到能源系统的可持续性、敏感性和稳定性,各章讨论了社会接受度、消费者意识、环境评估系统和循环经济等问题。这项集体研究工作与可持续能源系统的研究人员和从业者都息息相关。这些特点的结合使其成为一本及时的书,对大学生、研究人员、学术界以及公共或私人能源政策制定者来说都很有用,很有吸引力。
课程名称:可再生能源技术 课程代码:NRC 184 学分数:3 LTP:38-4-0 学习时数:42 必修课程代码和名称(如果有):NRC 183 系:能源与环境 课程协调员: 课程讲师:Naqui Anwer 博士/Som Mondal 博士 联系方式:naqui.anwer@terisas.ac.in/som.mondal@terisas.ac.in 课程类型:选修课 课程时间:第 3 学期 课程描述 本课程旨在让学生熟悉可再生能源技术。本课程重点介绍用于发电及其他用途的不同可再生能源技术的构造细节、工作原理和操作。它为学生提供了获得广泛知识和培训可再生能源行业使用的工具和技术的机会 课程目标 课程的目标是培养对以下方面的深入了解: 不同太阳能光伏技术的构建和运行及其应用 太阳能光伏商业模式 不同太阳能热技术的构建和运行及其应用 不同风能转换系统 (WECS) 的构建和运行及其应用 不同生物质和沼气技术的构建和运行及其应用 地热、波浪能、潮汐能、海洋热能发电技术简介 课程内容 模块 主题 LTP 太阳能 1. 太阳能光伏技术 太阳能光伏系统、系统平衡 (BoS) 组件:电池、PCU(充电控制器、逆变器、数据记录器)、变压器、电缆和连接器、开关/断路器、电能表、旁路和阻塞二极管 光伏系统的类型:独立式、并网式、混合式、屋顶 商业模式 – CAPEX 和 RESCO
通过促进可再生能源发电,实现可持续和综合能源战略。然而,这些努力必须通过减少需求侧的消费来支持。促进能源效率措施的应用以及加强可再生能源的生产和应用,可以大大有助于解决能源问题并确保能源安全。供需战略将制定能源问题的解决方案,并提供适当的平衡,预计从长远来看将更加可持续。为了调节能源需求并确保长期能源平衡,提高能源效率和促进建筑物中可再生能源的整合是一种具有成本效益的技术和财务解决方案。这是一个促进能源效率的巨大机会,而不仅仅是依靠分配资源来增加供应侧。通过适当整合可再生能源应用,埃及的能源问题也可以得到充分解决。为了评估当前问题,重要的是要反映埃及电力行业的现状。
从 2019 年俄勒冈州能源法规(称为 2019 年俄勒冈州零能耗商业法规)开始,俄勒冈州能源部就与建筑规范部门合作,在法规文件中直接纳入了对 1.5% GET 要求的引用。这样做的目的是帮助建筑师、工程师和设计界的其他人员更多地了解 GET 要求,以便可以在公共项目设计的早期阶段纳入 GET。2024 年 1 月 1 日生效的 2024 年俄勒冈州能源效率专业法规继续引用 1.5% GET。俄勒冈州能源部感谢建筑规范部门的合作和努力,将此引用纳入能源法规,因为它有助于支持对要求的认识和遵守。以下是当前 2024 年俄勒冈州商业能源法规的摘录。
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