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DOE 商业潜力评估 (CPE) 报告 // 重型卡车车载光伏系统 (VIPV)
2024 年 10 月 该项目由美国政府机构能源部通过小企业创新研究/小企业技术转让计划办公室第 0 阶段外展和援助合同资助。美国政府及其任何机构、其任何雇员、承包商或其任何雇员均不对所披露的任何信息、设备、产品或流程的准确性、完整性或实用性作任何明示或暗示的保证或承担任何法律责任或义务，或表示其使用不会侵犯私有权利。本文中对任何特定商业产品、流程或服务的商品名、商标、制造商或其他方面的引用并不一定构成或暗示美国政府或其任何机构对其的认可、推荐或支持。本文中表达的作者的观点和意见不一定陈述或反映美国政府或其任何机构的观点和意见。
估计欧洲不同气候条件下太阳能巴士的综合光伏潜力
摘要。车辆集成的光伏电动机具有持续的兴趣。需要研究车辆太阳能屋顶的收益，这些研究需要考虑到所有可能的损失和不同气候条件下的每月变化。因此，我们开发了一种软件，用于模拟有用的PV能量和横向上的PV覆盖的太阳能屋顶的车辆。该软件可以考虑到车辆和光伏系统的不同使用配置文件和不同的特性。关注城市总线，模拟允许看到许多参数可以影响模型的输出，主要是：地理位置（一阶），阴影损失（二阶），电气架构（三阶）和电池饱和度（第四阶）。在车辆的中期生活，具有集成的PV（该技术的预测），城市巴士可以收集高达8571 kWh的年度有用的PV Energy，因此VIPV涵盖了每年9739 km。这代表总距离的24％。在最佳月份中，每天最多可以达到47公里。对于平均欧洲案件，造成高阴影损失的情况，城市巴士每年可以收集到3805 kWh，因此VIPV涵盖的年度里程只有3506公里。该技术从2022年到2030年的升级导致VIPV覆盖的有用的PV能源和年度里程从32％到56％，具体取决于用例。基于VIPV所涵盖的年距离，可以评估对实层车辆解决方案的生命周期分析的不同阶段。因此，没有简单的一般趋势。目的是在整个车辆的整个生命周期中了解解决方案的环境平衡。不同溶液的碳足迹高度可变，主要取决于车辆销售的电力混合物的碳含量，也取决于所考虑区域中太阳辐照度的量。尽管如此，我们得出了一些结论。具有低碳模块，对于城市巴士来说，预计避免使用CO 2的城市公交车（20年的终生）预计将避免使用CO 2（最多28 t Co 2）。
加拿大光伏发电应用全国调查报告
本报告研究了电网连接的光伏系统。离网容量很难跟踪，相比之下可以忽略不计。然而，离网光伏应用（带或不带电池存储）或将光伏与小型风力涡轮机或柴油发电机相结合的混合系统正成为偏远北方社区更常见的发电形式。浮动光伏、农用光伏、建筑一体化光伏 (BIPV)、建筑附加光伏 (BAPV) 和车辆集成系统 (VIPV) 的安装容量数据未跟踪。许多光伏系统组件成本的持续下降使得可再生发电机与传统的基于化石燃料的基础设施相比具有很高的成本竞争力。安大略省和阿尔伯塔省分别占 2023 年加拿大总累计光伏安装容量的约 57% 和 35%。
的年度报告
因此，在PVP中，正在开发新的活动，并始终提前一步，重点转移到PV应用程序和行业耦合方面。关于Agrivoltaics，一个新的PVPS行动小组将于2024年中开始开展一系列利益相关者研讨会，并评估Agrivoltaics的全球趋势。在2025年1月，重新的PVPS任务将在PV的电网集成上开始工作。正在开发第三种新的PvPS活动，以与IEA的风能和氢技术协作计划进行有关能量枢纽和绿色氢的主题。现有的PVPS任务越来越多，吸引了新的专家，制定新的工作计划并实现了新的挑战性主题。现有任务的范围涵盖了光伏市场，可持续性方面，系统可靠性和性能，BIPV，VIPV，太阳能资源，网格集成和离网系统。
车顶上的辐照度和温度均匀性
在运输领域，电池和插电式混合动力汽车被全球采用，以减轻二氧化碳排放的方法。与此相一致，全球许多国家和政策机构提出了车辆排放目标，并在不久的将来采用和使用电动汽车的目标。需要对运输的广泛电气化，PV产生的电力和其他可再生能源，以利用EV的采用量为更重要的CO2降低。PV发电的分布性质为电池电动汽车充电提供了新的机会。电动汽车低碳充电的选项包括从现有的电网网络充电使用PV或其他可持续电源，从当地PV发电的专用充电点充电，或直接和独立地使用车载PV（PV供电车辆）。为了促进减少运输部门的二氧化碳排放并增强PV市场的扩展，IEA PVPS任务17的目的是阐明PV利用在运输中的潜力，并建议如何实现这些概念。任务17的范围包括各种PV驱动的车辆，例如乘用车，轻型商用车，重型车辆和其他车辆，以及用于电气系统和基础设施的PV应用，例如使用PV，电池和其他电力管理系统充电基础设施。在这些选项中，本报告专注于PV供电的车辆，并具有载板集成的PV Systems（VIPV）。这是本报告的主题。可以将VIPV系统描述为PV表面之间的组合，该组合集成在汽车主体，特定的电子系统和板上能源管理系统（EMS）之间，该系统与PV Energy的存储元件有关。在大多数情况下，PV元件的主要特征是标准辐照度（1000 W/m²，AM1.5 @25°C）下的峰值功率（WP）。这是预测我们每年可以从太阳获得和使用的太阳能的关键参数。由于PV表面不是平坦的，而是在汽车太阳能屋顶上弯曲，因此不匹配以辐照度和细胞温度为单位。它由于模块表面上的光入角度不均匀而导致能量损失。
可持续性的光合作用和氢能
缩写：AI - 人工智能；简历 - 环伏安法； EV - 电动汽车； ETC – electron transport chain; FTIR - 傅立叶变换红外；温室气 - 温室气； GNS - 石墨烯纳米片； GQD-石墨烯量子点； H 2 ASE - 氢化酶； N 2 ASE - 氮酶； OER - O 2进化反应； ORR - O 2还原反应； PBR - 光生反应器； PV - 光伏； RS - 拉曼光谱； SI - 特刊； TEM - 透射电子显微镜； VIPV - 车辆集成光伏； XRD - X射线衍射。致谢：我们要感谢所有参与者和作者的出色贡献，以及对审稿人的洞察力提出的出色建议，这些建议显着提高了手稿的质量。此外，我们感谢国际氢能协会（IAHE）和国际光合作用研究协会，以及约翰·W·谢菲尔德（John W.这项工作是由科学和高等教育部资助的国家任务的一部分（主题号122050400128-1），并得到天津合成生物技术创新能力改进项目的支持（TSBICIP-BRFI-009，TSBICIP-IJCP-001-03至BK）。利益冲突：作者声明他们没有利益冲突。