摘要。嗜热伏洛尔电(TPVS)与太阳能光伏(PV)不同,因为成对效率和电力不能同时优化,因为光谱选择性或光子回收的结果。对到目前为止进行的大约三十次实验进行了审查,并将实现的表演与在详细的余额限制中获得的表演进行了比较。最佳细胞带隙和发射极温度之间的联系是发射极和电池之间带外辐射交换的函数。分析表明,所报告的几乎所有实验数据都不是功率最大的条件,而是更专注于优化效率。在高温下,热管理显然是一个问题,并且需要优化效率才能最大程度地减少热发电。通常,除了配对效率和电力密度外,热功率密度是第三个度量,在TPV设备的设计中应考虑。
近年来,浮动光伏 (FPV) 系统已成为一种利用水库、湖泊和海洋等水体表面产生可再生能源的有前途的技术。与传统的陆基太阳能电池阵列相比,FPV 系统具有多种优势,包括提高土地利用效率、减少水蒸发以及改善冷却和维护。但是,与所有太阳能系统一样,由于天气、季节和一天中的时间变化,FPV 也容易出现变化和间歇性。本文讨论了环境影响以及部署考虑和可行性,以便更好地理解该系统。进展研究解决了与此相关的挑战,建议将 FPV 与各种储能和混合系统集成。本文研究的最有前景的领域是混合 FPV 水电站 (HPP),在世界部分经历干旱的地区,HPP 无法发挥其最佳能力。已对使用浮动太阳能光伏发电进行海上和陆上浮动太阳能发电的现有文献进行了审查,以确定面临的挑战和机遇。这项工作研究了具有不同技术就绪水平的各种其他混合 FPV 能源。本文最后提出了将不同的可再生技术与现有 FPV 相结合的可能性,并通过一些示例强调了这样做的好处。最后,提供了当前和未来的观点,巩固了当前正在进行的研究并为未来的研究工作提出了建议。
摘要。为有机光伏细胞结构提出了半球形壳形状,旨在增强光吸收和角度覆盖。三维有限元分析方法用于研究半球形壳形活性层中的吸收光谱。研究表明,与扁平结构化的设备相比,当传入光是横向电动(TE)和横向磁性(TM)极偏振时,所提出的结构可能会导致66%和36%的吸收改善。与先前报道的半微粒壳结构相比,所提出的半球形壳结构的吸收改善高达13%(TE)和21%(TM)。也提高了所提出的结构的角度覆盖范围,达到81度(TE)和82度(TM),这对于可穿戴的电子应用非常有用,在这些应用中,入射角可以随机变化。这些改进可以归因于更好的光耦合和通过设备半球形外壳形状使活跃层引导。
由于环境条件多变,光伏 (PV) 系统参数始终是非线性的。在多种不确定性、干扰和时变随机条件的发生下,最大功率点跟踪 (MPPT) 很困难。因此,本研究提出了基于被动性的分数阶滑模控制器 (PBSMC),以检查和开发 PV 功率和直流电压误差跟踪的存储功能。提出了一种独特的分数阶滑模控制 (FOSMC) 框架的滑动面,并通过实施 Lyapunov 稳定性方法证明了其稳定性和有限时间收敛性。还在被动系统中添加了额外的滑模控制 (SMC) 输入,通过消除快速不确定性和干扰来提高控制器性能。因此,PBSMC 以及在不同操作条件下的全局一致控制效率是通过增强的系统阻尼和相当大的鲁棒性来实现的。所提技术的新颖之处在于基于黎曼刘维尔 (RL) 分数阶微积分的 FOSMC 框架的独特滑动曲面。结果表明,与分数阶比例积分微分 (FOPID) 控制器相比,所提控制技术可在可变辐照度条件下将 PV 输出功率的跟踪误差降低 81%。与基于被动性的控制 (PBC) 相比,该误差降低 39%,与基于被动性的 FOPID (EPBFOPID) 相比,该误差降低 28%。所提技术可使电网侧电压和电流的总谐波失真最小。在不同太阳辐照度下,PBSMC 中 PV 输出功率的跟踪时间为 0.025 秒,但 FOPID、PBC 和 EPBFOPID 未能完全收敛。同样,直流链路电压在 0.05 秒内跟踪了参考电压,但其余方法要么无法收敛,要么在相当长的时间后才收敛。在太阳辐射和温度变化期间,使用 PBSMC,光伏输出功率在 0.018 秒内收敛,但其余方法未能收敛或完全跟踪,与其他方法相比,由于 PBSMC,直流链路电压的跟踪误差最小。此外,光伏输出功率在 0.1 秒内收敛到参考功率
1 PJM Interconnection LLC 是一家区域性组织,负责运营美国东部电网,服务于特拉华州、伊利诺伊州、印第安纳州、肯塔基州、马里兰州、密歇根州、新泽西州、北卡罗来纳州、俄亥俄州、宾夕法尼亚州、田纳西州、弗吉尼亚州、西弗吉尼亚州和哥伦比亚特区。该网络连接了超过 183 吉瓦的装机容量,为超过 6500 万消费者提供服务。
分布式电源的日益并网给电网带来了巨大的挑战。本文针对大规模光伏接入,建立了配电网分布式光伏并网方法。首先,建立了以最大化光伏并网容量和改善电压曲线为目标的光伏并网模型。特别地,通过考虑各种典型的并网场景,提出了适用于县域范围内推广的光伏大规模并网模型。此外,提出了一种新的改进的多目标基于教学的优化 (TLBO) 算法,即 IM-TLBO,用于寻求光伏并网模型的最优 Pareto 前沿。IM-TLBO 算法创新地结合了精英反向学习搜索策略来增强在解空间中的探索。此外,采用以最优个体和中心位置为指导的差异化教学来提高“教学”过程的效率。同时,开发了一种基于拥挤距离的循环拥挤排序删除算法,以增强精英个体的多样性和 Pareto 前沿的分布特征。最后,在基准函数中测试了IM-TLBO的性能。此外,在IEEE 33节点系统中进行了仿真案例,以验证所提出的光伏集成方法。结果表明,本文提出的方法不仅可以实现屋顶分布式光伏的整体优化集成,还可以改善电压曲线。将IM-TLBO的结果与其他经典算法进行了比较,结果表明IM-TLBO在收敛性、分布性和多样性方面均优于其他算法。
摘要:本研究提供了一种技术经济优化技术,用于获得理想的电池存储容量,并结合能够满足所需住宅负载且具有高水平自给率的太阳能电池阵列。此外,还评估了拟议的光伏电池系统的可行性。以一分钟的分辨率测量了 2021 年的年能耗、辐照度和环境温度。从 2021 年到 2030 年运行固定经济模型的模拟。基于对年能耗 3755.8 kWh 的实验评估,研究表明,容量为 2.7 kWp 的光伏阵列能够产生 4295.5 kWh 的年能量产量。确定的最佳电池容量为 14.5 kWh,可以满足 90.2% 的自耗,能源成本为 0.25 美元/kWh。此外,还建立了自耗与净现值成本和能源成本之间的两个三阶多项式关系。
摘要:本研究提供了一种技术经济优化技术,用于获得理想的电池存储容量,并结合能够满足所需住宅负载且具有高水平自给率的太阳能电池阵列。此外,还评估了拟议的光伏电池系统的可行性。以一分钟的分辨率测量了 2021 年的年能耗、辐照度和环境温度。从 2021 年到 2030 年运行固定经济模型的模拟。基于对年能耗 3755.8 kWh 的实验评估,研究表明,容量为 2.7 kWp 的光伏阵列能够产生 4295.5 kWh 的年能量产量。确定的最佳电池容量为 14.5 kWh,可以满足 90.2% 的自耗,能源成本为 0.25 美元/kWh。此外,还建立了自耗与净现值成本和能源成本之间的两个三阶多项式关系。
摘要:本研究提供了一种技术经济优化技术,用于获得理想的电池存储容量,并结合能够满足所需住宅负载且具有高水平自给率的太阳能电池阵列。此外,还评估了拟议的光伏电池系统的可行性。以一分钟的分辨率测量了 2021 年的年能耗、辐照度和环境温度。从 2021 年到 2030 年运行固定经济模型的模拟。基于对年能耗 3755.8 kWh 的实验评估,研究表明,容量为 2.7 kWp 的光伏阵列能够产生 4295.5 kWh 的年能量产量。确定的最佳电池容量为 14.5 kWh,可以满足 90.2% 的自耗,能源成本为 0.25 美元/kWh。此外,还建立了自耗与净现值成本和能源成本之间的两个三阶多项式关系。
Design of Selective Metasurface Filter for Thermophotovoltaic Energy Conversion Rajagopalan Ramesh, 1, 2,* Qing Ni, 1, 3 Hassan Alshehri, 1, 4 Bruno Azeredo 2 and Liping Wang 1,* Abstract Optical filters with narrow transmission band above the bandgap of thermophotovoltaic (TPV) cells are not restrained by the rigorous thermal reliability as needed for发射器。在这项工作中,提出了一种由石英底物上的铝纳米(ALNP)阵列制成的新型跨表面滤波器,以在TPV单元的带隙上方实现频谱选择性传输。光学模拟,以确定适当的ALNP周期,直径和高度,以使所得的纳米阵列阵列将在1.9μm的波长下显示窄带传输,该波长接近抗抗氧化和抗氧化衣(GASB)TPV Cell的带状频率。窄带传输增强率可以归因于相邻的Al纳米柱之间的磁极(MP)共振。通过电感能力电路电路模型以及纳米时期,直径,高度以及入射角的影响进一步证实了MP机制。此外,评估了与ALNP MetaSurface滤波器结构增强的TPV性能,还评估了对燃气TPV电池的开路电压,短路电流密度,输出电力和转换效率。