受低地球轨道星座和高空平台站 (HAPS) 的推动,太空光伏电力需求正在大幅增长,从数量和成本要求方面彻底改变了游戏规则。将地面光伏技术应用于太空似乎是解决这些工业和经济挑战的潜在解决方案。在架构方面,地面 PVA 使用单个前板覆盖嵌入粘合膜的几串电池,并通过层压一步组装而成。这种方法在工业上已经成熟,可抑制静电放电 (三相点) 的风险,并与多种材料和太阳能电池技术兼容:合格的 III-V [2]、商用现货 (COTS) 硅和新兴的钙钛矿。此外,这种方法为提高比功率 (W/m 2 ) 提供了空间,如地面光伏所示,据报道,电池与模块的效率比超过 90%。在材料方面,只要能找到性能妥协,就非常有望引入 COTS 组件。从这个意义上讲,辐射和热循环是选择过程中的关键老化测试。本文介绍了电子 COTS Si 电池辐射(1MeV)和层压 Si PVA 试样(- 140/+140 °C)热循环的实验结果。将利用电池互连行为的热机械模拟见解分析 Si PVA 热循环的实验结果。精心设计和选择 COTS Si PVA 组件可使 LEO 的 EOL AM0 效率达到 10-14% 的范围,迄今为止在约 2000 次循环中表现出稳定的性能;我们将讨论改进途径。
钝化接触迄今已取得一些成功,最有力的候选者是薄氧化硅层上的多晶硅(例如隧道氧化物钝化接触 (TOPCon) 或氧化物上的多晶硅 (POLO))和非晶硅 (a-Si) 异质结。[3,7,8] TOPCon 是一种高效的电子选择接触,但具有较高的热预算,需要大约 900°C 的温度才能将接触电阻率降低到可接受的水平。[9] 一种可以匹配或超过当前电子选择材料性能的高效空穴选择层将引起相当大的兴趣。迄今为止,使用 SiO 2 为基础的空穴选择接触未能达到同等水平。[10,11] 最有前途的空穴选择接触材料是 p 型 a-Si 和富硅 SiC,但传统的高温 Ag 丝网印刷方法不一定与此类接触兼容。[10]
“ perovskite光伏是商业化的门槛,但仍面临长期稳定性的挑战,并缩放到大型表面积。“我们的研究表明,机器学习对于改善工业生产所需的钙钛矿薄膜形成至关重要。”
由于自然变异性和不确定性,夏威夷太阳能发电的渗透不断增强,使Challenges向电网操作员提供了可靠的系统操作。需求响应(DR)有可能成为夏威夷实现其积极可再生能源目标的成本效率工具,同时保持电网的可靠性。夏威夷公共事业委员会已批准夏威夷电力公司修订的DR计划的投资组合。公司已发布了一项网格服务购买协议,并在其DR计划中订阅了最初的负载。本文提供了创新的分析方法和分布式光伏(PV)的全面经济评估,并与电池能量存储系统(BESS)配对了两个新的DR程序,包括快速频率响应和容量电网服务。考虑了二十个岛屿各个群岛的不同时间表和PV补偿计划,为配对系统提出了最佳调度和尺寸方法。发现,尽管最佳的资源配置和潜在的经济利益随塔里结构而变化,但可以最佳地派遣与PV配对的BES,以同时生成多个价值流。DR计划的补偿是一个重要的价值流,可帮助提高集成系统的成本效果。
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 — 车辆到电网 (V2G) 概念利用电动汽车作为分布式能源存储,因此可能有助于平衡光伏等可再生能源的间歇性供应。因此,V2G 被认为在实现城市低碳能源和交通系统方面发挥着重要作用。然而,要充分规划全市范围的 V2G 基础设施,需要详细了解个人的总体流动模式,还需要跟踪城市交通方式的不断发展。在这里,我们介绍了一个初始框架,该框架从匿名手机位置数据推断出全民流动模式,然后叠加车辆充电和放电方案。该框架允许在给定的电动汽车使用场景下以细粒度的空间和时间尺度估计 V2G 能源总供应和需求。这些信息为评估 V2G 在最大化部署光伏方面的作用以及所需车辆 (放电) 充电基础设施的大小和位置提供了充分的基础。所提出的框架已应用于新加坡作为案例研究。索引词 — 车辆到电网、光伏、综合能源移动系统
家庭生产和消费自己的能源,即在非常地方层面实现能源自给自足,这一理念吸引了大众的想象力,并得到了欧洲部分地区的政治支持。本文探讨了到 2050 年瑞士实现家庭能源自给自足的技术和经济可行性,瑞士可以被视为其他气候温和地区的代表。我们比较了 16 个案例,这些案例涵盖四个维度:家庭类型、建筑类型、电力需求减少和乘用车使用模式。我们假设光伏 (PV) 电力供应所有能源,这意味着完全摆脱基于化石燃料的供暖和内燃机汽车。我们考虑了两种能源存储技术:锂离子电池的短期存储和氢气的长期存储,需要电解槽、储罐和燃料电池进行电力转换。我们研究了自给自足家庭的技术可行性和总系统成本,并与依赖化石燃料和现有电网的基本情况进行了比较。就整体能源平衡而言,光伏效率和可用的屋顶/外墙面积最为关键。电力需求大幅减少且城市流动模式的单户住宅最容易实现自给自足。具有传统电力需求和农村流动模式的多户建筑只有在光伏效率提高的情况下才能实现自给自足,并且整个屋顶和大部分外墙都可以覆盖光伏。所有自给自足的情况在技术上都是可行的,但比完全电气化的电网连接情况更昂贵。在某些情况下,根据储存和化石燃料的价格,自给自足甚至可能具有成本竞争力。因此,如果政治措施提高了其经济吸引力或个人决定承担必要的投资,自给自足建筑可能会开始变得越来越普遍。
摘要 2019 年上半年,越南经历了太阳能光伏 (PV) 安装热潮,装机容量增至 4,450 兆瓦。这使越南超过泰国,成为东南亚装机容量最大的国家。本文探讨了越南太阳能热潮的根本驱动因素、进一步应用太阳能的障碍以及下一阶段太阳能应用的合适策略。研究人员对来自政府机构、国际组织、非政府组织、大学、研究机构和行业的专家进行了 46 次半结构化访谈。研究发现,对新项目慷慨的上网电价 (FIT) 为 93.5 美元/兆瓦时,加上免税等支持政策,是越南太阳能光伏热潮的主要直接驱动因素。根本驱动因素包括政府希望提高能源自给自足水平以及公众对当地环境质量的要求。输电网容量有限和行政程序复杂是主要障碍之一。展望未来,越南具有继续扩大太阳能光伏发电规模的巨大潜力,而市场机制将在这一过程中发挥重要作用。越南的案例与更广泛的能源转型讨论相关。
本研究调查了变化管理对四个地区成本最优电力系统组成的影响,这四个地区的风能和太阳能发电先决条件不同。五种变化管理策略,包括电锅炉、电池、氢存储、低成本生物质和需求侧管理,被整合到一个旨在考虑变化的区域投资模型中。变化管理策略一次考虑一种,并在四种不同的系统环境中组合考虑。通过研究变化管理策略在大量情况下如何相互作用以及与不同的发电技术相互作用,本研究支持政策制定者确定与其环境相关的变化管理组合。研究发现,如果可变可再生电力 (VRE) 份额足够大以降低其边际系统价值,电锅炉、需求侧管理和氢存储会增加成本最优的可变可再生电力 (VRE) 投资。然而,在初始风电份额较低的系统中,低成本生物质和氢存储会增加对风电的成本最优投资。在太阳能光伏份额较低的系统中,变异管理会降低成本最优的太阳能光伏投资。在调查的两个地区,变异管理策略的组合比单一变异管理措施的总和更能提高 VRE 容量。
