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。
随着社会电气化趋势,机场面临着不可避免的电动汽车(电动汽车)和电动航空潜在升高(EA)的不可避免的过渡。对于航空,短途航班首先是燃料交换到电气运输的排队。这项工作研究了Visby,瑞典的机场以及EA和EV充电对电力系统的影响。它使用了一年操作中测得的机场负载需求以及模拟的EA和EV充电配置文件。太阳能光伏(PV)和电池电池储能系统(BES)进行了建模,以分析潜在的技术 - 经济增长。用四种方式对BESS电荷和放电控制进行建模,包括新型的多目标(MO)调度,以结合自消耗(SC)增强和峰值功率。将每个模型方案进行比较的峰值剃须能力,SC速率和付款额(PBP)。还评估了BESS控件的年度退化和相关成本。结果表明,新颖的MO调度在峰值剃须和SC方面表现良好,从而有效地减少了贝丝的闲置时期。MO调度还通过名义经济参数导致电池控制最低的PBP(6。9年)。此外,对PBP的灵敏度分析表明,峰值关税显着影响BESS投资的PBP。
摘要:可再生能源生产氢的电解已成为支持衰败经济的策略。但是,与传统的发射碳发射方法相比,它通常没有成本效益。由于预测的低和零边缘成本可再生能源的中间体,电解与电力定价连接的能力是一种新颖的成本降低方式。此外,可更可再生能源,尤其是光电塔克斯,对部署网格的值有偏转的影响。这项研究研究了使用光伏细胞喂养质子交换膜水电解核的太阳能电解构造,以进行氢。使用1分钟精度的实验气象数据,该系统已在伊拉克首都巴格达进行了评估。位于所选位点的年度最佳倾斜角度,太阳阵列的额定值为12 kWp。温度效应。在产生氢的角度,具有2至14 kW的能力,以确定可再生能源的效率和效率。MATLAB用于模拟过程,考虑到2021 - 2035年的项目寿命。结果表明,与市场配置的系统相关的系统存在各种潜在的具有成本竞争力的选择,这些选择紧密近似于批发可再生氢。每年操作4313小时,计划的光伏阵列产生了18,892 kWh
摘要:可再生能源生产氢的电解已成为支持衰败经济的策略。但是,与传统的发射碳发射方法相比,它通常没有成本效益。由于预测的低和零边缘成本可再生能源的中间体,电解与电力定价连接的能力是一种新颖的成本降低方式。此外,可更可再生能源,尤其是光电塔克斯,对部署网格的值有偏转的影响。这项研究研究了使用光伏细胞喂养质子交换膜水电解核的太阳能电解构造,以进行氢。使用1分钟精度的实验气象数据,该系统已在伊拉克首都巴格达进行了评估。位于所选位点的年度最佳倾斜角度,太阳阵列的额定值为12 kWp。温度效应。在氢产生方面,几个具有2至14 kW的电解液,以确定可再生能源的效率和效率。MATLAB用于模拟过程,考虑到2021 - 2035年的项目寿命。结果表明,与市场配置的系统相关的系统存在各种潜在的具有成本竞争力的选择,这些选择紧密近似于批发可再生氢。每年操作4313小时,计划的光伏阵列产生了18,892 kWh
水电、抽水蓄能与可再生能源混合能源系统已成为现代电力系统发展的新课题方向,实现不同能源容量的合理、高效配置至关重要,但现有研究与混合能源系统进一步发展的要求之间仍然存在差距。本文重点研究风电、光伏、水电、抽水蓄能电力系统的最优容量配置,推导了风电、光伏、水电、抽水蓄能电力系统最优容量配置的双层规划模型。为了对抽水蓄能电站的运行模式进行建模,引入了两个 0-1 变量。为了处理由两个 0-1 变量引起的非线性、非凸的下层规划问题,建议将 0-1 变量视为一些不确定参数。另外,通过将 0-1 变量视为一些不确定参数,最终引入两阶段稳健优化问题,将原始双层规划问题分解为主问题和子问题。然后应用 Karush-Kuhn-Tucker (KKT) 条件来简化和线性化主问题中的最小-最大问题和非线性项。这使得主问题和子问题都被表述为混合整数线性规划 (MILP) 问题。通过利用强大的列和约束生成 (C&CG) 算法,两阶段稳健优化模型被分解为依次解决主问题和子问题的迭代过程。这种方法消除了混合能源系统现有双层规划问题中常用的复杂优化算法的需要。最后,通过案例研究的数值结果验证了所提出模型的有效性和优势。
摘要:微电网是适用于可再生能源发电渗透率高的城市地区的一个合适概念,它提高了消费者场所配电网的可靠性和效率,以满足家庭、工业和农业等各种负载。由基于逆变器和同步发电机的分布式发电机组成的微电网可能导致系统在孤岛运行模式下不稳定。本文介绍了一项设计稳定微电网以促进太阳能发电更高地渗透到配电网的研究。针对具有静态负载、动态负载、储能、太阳能光伏 (PV) 系统和柴油发电机的微电网,推导出一个广义小信号模型,结合了动态系统的特征。通过比较模型给出的瞬态曲线和受到阶跃变化影响的瞬态模拟器,验证了该模型的有效性。结果表明,可以准确地建立复杂微电网系统的全动态模型,并且根据小信号稳定性分析,所提出的微电网在所有考虑的负载情况和太阳能光伏渗透水平下都是稳定的。
摘要。功率流控制系统在具有光伏输入的直流微电网中发挥着重要作用,可为负载提供连续电力。由于太阳辐射和温度的波动,光伏模块的输出功率可能会下降,因此必须使用电池和公用电网来减少不良变化的负面影响。然而,需要一种有效的控制策略来确保不间断地向负载单元供电。本文提出了一种基于库仑计数法的充电状态电池功率估计技术的改进能量流控制。通过使用充电状态技术准确估计电池的可用功率,微电网能够确定是否需要在光伏模块的功率输出不足以满足负载需求时切换到电网。所提出的方法还消除了基于直流总线电压水平的方法来对电池进行充电或放电的需要,具有显著减少直流总线电压变化的优点。该方法的仿真结果表明,该方法提供了令人满意的控制性能,满足了负载需求。
在技术进步和有利的监管措施(尽管仅限于部分国家)的推动下,小规模发电或微型发电的部署正在形成电力系统的一个新领域,该领域被称为“住宅能源部门”或“微型发电部门”。多年前被称为“自产”或“自用”,现场或需求侧微型发电的主要目标是通过自己的工厂为家庭和企业提供电力服务。虽然过去曾使用过避免成本的概念,但之前尚未开发出一种考虑到不同影响因素的动态模型。本文填补了文献中的这一空白。它提出了一个动态的、易于复制的模型,其中包含影响避免成本的主要因素,并有助于分析住宅生产消费者的投资决策。结果表明,与其他变量相比,零售价格的演变是影响避免成本的最相关因素,这表明零售价格的逐步上涨可能导致在电厂使用寿命结束之前更换电厂。然而,零售价格的重要性及其未知的演变使住宅电厂的投资决策具有内在的不确定性。因此,更高的零售价格可以通过缩短回收期来鼓励投资。如果累计避免成本更早地等于初始投资,这既减少了不确定性(周期更短),也减少了高额初始费用带来的心理影响。尽管监管因素(例如补贴的存在和电网交换条件)对经济影响不大,但这些因素有助于改变未来生产消费者将面临的心理框架。特别是,它们部分抵消了初始前期成本对投资决策的不利影响,即使收入和其他优势抵消了这种初始投资额。© 2023 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可协议 ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ) 开放获取的文章。
阳台光伏(PV)系统,也称为Micro-PV系统,是一个小型PV系统,该系统由一个或两个太阳能模块组成,其输出为100 - 600 WP,以及相应的逆变器,使用标准插头将可再生能源馈入房屋网格。在本研究中,我们证明了将商业锂离子电池整合到商业微电视系统中。我们首先以第二次分辨率显示了一年的模拟,我们用来评估电池和光伏大小对自我消费,自给自足和每年节省的影响。然后,我们使用两个不同的架构将电池集成到Micro-PV系统中,开发和操作实验设置。在被动混合体系结构中,电池是与PV模块的平行电连接。在活动混合体系结构中,使用了其他DC-DC转换器。两个架构都包括衡量模块逆变器对电池的最大功率点跟踪的措施。在实际太阳辐照度条件下,在连续运行中测试了带有300 wp PV和555 WH电池的PV/电池/逆变器系统。两个架构都能够保持稳定的操作,并证明了从白天到夜晚的光伏能量的转移。观察到与没有电池的参考系统相当的系统效率。因此,这项研究证明了主动和被动耦合体系结构的可行性。
本数据报告收集了产学研协同创新视角下的光伏专利,研究了2000年至2019年协同创新网络的演变情况,基于社会网络分析(SNA)分析了专利持有者特征和整体网络特征,包括网络规模与度、网络密度、网络度中心性等。SNA结果表明,网络规模和度随时间显著增加,随着光伏技术的发展和核心网络成员数量的增加,网络密度日益稀疏,大学和科研机构在引领创新和学科建设中的聚集作用逐渐显现,H01L是产学研研究的领先知识领域,F24J和F24S是各阶段第二常涉及的知识领域,此外,还有两个值得注意的知识领域是H02J和H02S,它们与电力系统的控制和调节有关。该分析为协作创新和教育中的能源主题和知识领域提供了见解。