了解环境中塑料的命运对于对塑料废物的生物学影响的定量评估至关重要。特别是,有必要通过氧化和碎片反应在塑料降解的背景下更详细地分析塑料的寿命。通过太阳能紫外线辐射(UVR)对塑料碎片的光氧化使易于随后的碎片化。氧化后产生的片段和随后暴露于机械应力的片段包括次级微颗粒或纳米颗粒,即新兴污染物类别。本文讨论了紫外线驱动的照片氧化过程,并确定了相关的知识差距和不确定性。知识中存在严重的差距,这些差距是关于波长灵敏度和照片碎片处理过程的剂量反应。鉴于天然紫外线辐照度的异质性,从沉积物中无暴露到浮动,海滩垃圾或空气塑料的完全紫外线暴露,因此认为紫外线驱动的降低/碎片的发生率在不同的位置和环境之间也将发生巨大的变化。生物污染等生物学现象将进一步调节塑料对紫外线辐射的暴露,同时也有可能导致塑料的降解和/或碎片化,而与太阳UVR无关。在许多地区减少太阳能UVR,这是由于蒙特利尔协议的实施及其保护质臭氧的修正案,将对全球紫外线驱动的塑料降低产生影响,以
缩略词列表 AEO 年度能源展望 ATB 年度技术基准 CO 2 二氧化碳 CSP 聚光太阳能热能 CST 聚光太阳能热能 DNI 直接正常辐照度 DOE 能源部 EFS 电气化未来研究 EPA 环境保护署 ETES 电热能储存 E2M 电子到分子 FIT 上网电价 FOM 固定运营和维护 FPC 平板集热器 GHG 温室气体排放 GTI 天然气技术研究所 HTF 传热流体 IPH 工业过程用热 IRENA 国际可再生能源机构 LCOE 平准化电力成本 NGCC 天然气联合循环 OCC 隔夜资本成本 O&M 运营和维护 PPA 购电协议 PTC 槽式集热器 PTES 泵送热能 电力储存 PV 光伏 RE-CT 可再生能源燃气轮机 ReEDS 区域能源部署系统 R&D 研究与开发 SAM 系统顾问模型 SEGS 太阳能发电系统 SIPH 太阳能工业过程用热 SolarPACES 太阳能发电和化学能源系统 SM 太阳能多级 STEP 超临界转换电力 SwRI 西南研究院 TES 热能存储 VOM 变量 O&M
我们评估了 411 个公用事业规模(即 > 5 MW 交流和地面安装)光伏 (PV) 项目群的性能,这些项目总容量为 21.1 GW 直流(16.3 GW 交流),于 2007 年至 2016 年在美国投入商业运营。这批项目占 2017 年美国太阳能发电总量的 50% 以上。利用有关各个项目特征的详细信息,结合模拟辐照度数据,我们评估了第一年的实际性能符合模拟和声明预期的程度。然后,我们采用“固定效应”回归模型来统计分离年龄对系统性能的影响,以分析后续几年系统级性能下降的情况。我们发现,这批公用事业规模的光伏项目第一年的性能一般都达到了事前预期,但随后的系统级性能下降——发现为 1.3%/年(±0.2%)——平均比事前预期(通常为 0.5%/年)和过去的研究结果(从 0.8%/年到 1.0%/年)都要差。我们强调,1.3%/年是一个系统级估计值,它不仅仅涵盖了模块性能下降(例如,还包括污染、电站性能下降的平衡以及维护和/或其他事件的停机时间)。对各种项目特征的侧面分析表明,在较新的项目和较大的项目中,以及在长期平均温度较低的场地,系统级性能下降率往往较低。
介绍了在 InP 和 GaAs 上生长的带隙低于 0.60 eV 的倒置变质 Ga 0.3 In 0.7 As 光伏转换器。InP 和 GaAs 上的穿线位错密度分别为 1.3 ± 0.6 × 10 6 和 8.9 ± 1.7 × 10 6 cm − 2。在辐照下,器件分别产生 0.386 和 0.383 V 的开路电压,产生 ≈ 10 A cm − 2 的短路电流密度,产生 0.20 和 0.21 V 的带隙电压偏移。功率和宽带反射率测量用于估计热光伏 (TPV) 效率。估计 InP 基电池在 1100°C 时可产生 1.09 W cm − 2,而 GaAs 基电池可产生 0.92 W cm − 2,效率分别为 16.8% 和 9.2%。两种器件的效率都受到亚带隙吸收的限制,功率加权亚带隙反射率分别为 81% 和 58%,其中大部分假定发生在分级缓冲器中。如果先前证明的反射率已达到,则估计 1100°C TPV 效率在移除分级缓冲器的结构中将增加到 24.0% 和 20.7%。这些器件也适用于 2.0–2.3 μ m 大气窗口内的激光功率转换。在 2.0 μ m 辐照度 1.86 和 2.81 W cm −2 下,峰值激光功率转换效率分别估计为 36.8% 和 32.5%。
缩略词列表 AGC 自动发电控制 ARIES 综合能源系统高级研究 BESS 电池储能系统 BMS 电池管理系统 CAISO 加州独立系统运营商 CGI 可控电网接口 DAS 数据采集系统 DOE 美国能源部 EMS 能源管理系统 ERCOT 德克萨斯州电力可靠性委员会 FFR 快速频率响应 GHI 全球水平辐照度 GPS 全球定位系统 IBR 基于逆变器的资源 IEEE 电气电子工程师协会 IESS 大规模综合能源系统 IR 红外线 Li-ion 锂离子 MPP 最大功率点 MPPE 最大功率点估计 MPPT 最大功率点跟踪 NERC 北美电力可靠性公司 NREL 国家可再生能源实验室 NWTC 国家风能技术中心 PCC 公共耦合点 PCC 公共耦合点 PFR 一次频率响应 PHIL 功率硬件在环 PLL 锁相环 PMU 相量测量单元 POD 功率振荡阻尼 POI 互连点 PPC 发电厂控制器 PREPA 波多黎各电力局 PSS 电力系统稳定器 PV光伏 ROCOF 频率变化率 RPS 可再生能源组合标准 RTAC 实时自动化控制器 RTDS 实时数字模拟器 SCADA 监控和数据采集 SDS 安全数据表 SETO 太阳能技术办公室 SF 同步框架 SOC 充电状态
摘要 —分布式光伏 (PV) 发电通常发生在“电表后面”:电网运营商只能观察到净负荷,即总负荷和分布式光伏发电的总和。这种可观测性的缺乏对系统在总体层面和分布层面的运行都构成了挑战。缺乏对总负荷和光伏发电的实时或近期分解估计将导致能源生产和监管储备的过度调度、可靠性约束违规、控制器设备磨损以及系统的潜在连锁故障。在本文中,我们建议使用贝叶斯结构时间序列 (BSTS) 模型和本地太阳辐照度测量来分解下游测量站点的总光伏发电和总负荷信号。BSTS 是一种高度表达的模型类,它将经典的时间序列模型与强大的贝叶斯状态空间估计框架相结合。分解是概率完成的,这会自动量化估计的光伏发电和总负荷消耗的不确定性。根据实时数据可用性,它可用于分解客户站点的光伏和总负载,或可用于馈线级别。在本文中,我们专注于解决馈线级别的问题。我们使用国家太阳辐射数据库 (NSRDB) 来估计局部辐照度,比较了 BSTS 模型以及 Pecan Street AMI 数据集上一些最先进的方法的性能。
最近,在光学参数放大器(OPA)中使用中红外(MID-IR)差异频率产生(DFG)的磷化物磷化物(CDSIP 2或CSP)的使用引起了极大的兴趣[1-4]。由于广泛的大气变速箱窗口,该光谱区域(3-5 µm)已被认为对于通信,遥感和定向能源应用很重要,该窗户允许相对较低的损失传播[5,6]。csp是一个四方点组(€4 2 m)负单轴晶体,具有较大的二阶非线性(d 36 = 84.5 pm/v),具有较大的双重双发性(-0.05)(-0.05)(-0.05),大带隙(E G = 2.45 ev),比较大的透明度范围和较低的固定性吸收率在普通的范围内供应较大的材料。 [7]以较低的导热率为代价[8]。先前已经测量了CSP的线性和二阶非线性光学(NLO)特性[8-10]。在这项工作中,我们在近红外(NIR)中测量泵浦波长(1.5 µm和2.0 µm)的非线性吸收(NLA)和非线性屈光度(NLR),并在MID-IR中选择中MID-MIR(3.0 µm m至3.0 µm至5.0 µm)。然后,我们检查了该NLA和NLR对OPA性能的影响。我们表明,在高泵送辐照度下,NLA可以通过增加泵的吸收并降低转化率的效率来成为OPA性能的限制因素。
Study of Optoelectronic Properties and Density Functional Theory of Kesterite Cu 2 ZnSnS 4 Thin Film Grown by Facile Solution Growth Technique Nanasaheb P. Huse 1,* Harshal P. Borse, 2 Gourisankar Roymahapatra 3 and Ramphal Sharma 4 Abstract Facile solution growth technique was implemented to deposit nanostructured Cu 2 ZnSnS 4 (CZTS) Kesterite薄膜到玻璃基板上。AR级硫酸锌,硫酸铜,硫酸盐和硫酸盐用于制备前体溶液。种植的CZTS薄膜被表征为研究其结构,光学和电性能。CZTS薄膜的Kesterite结构已从X射线衍射模式中得到证实。计算出的晶格参数与标准报告的值非常吻合。光学性质显示kesterite czts膜在可见区域具有较高的吸收。从TAUC的图中获得带隙能量,该图被发现为〜1.7 eV,位于太阳光谱具有较高辐照度的范围内导致较高的光吸收。理论带结构是通过基于GGA近似的DFT计算获得的,GGA近似显示了直接带隙约为0.6 eV。i-V测量已在黑暗中进行,并在光线照明下进行,导致在黑暗和光照射下产生高光电流。计算了光敏性和光响应率,发现〜60%和70 µA/w,证明了其对太阳能电池的有希望的候选人资格。
由于经济发展的加速,世界的总能源消耗正在迅速增加,并且已经预测,到2050年需求将达到25多个TW [1]。如今,化石燃料,例如煤炭,原油和天然气提供了超过80%的要求[2],但可以预测,他们的储备将持续到未来50 - 60年。 此外,由化石燃料燃烧产生的温室气体(例如二氧化碳)将于2100年底达到> 1300 ppm co 2等方程(2010年为460 ppm),从而导致最高5℃的全球平均温度升高[3]。 科学界致力于使用碳中性能源,包括生物质,地热,风和太阳。 后者的区别是,所有人群都可以自由,丰富和访问,以及具有从280 nm(4.43 eV)到2500 nm(0.5 eV)的广泛波长的频谱,峰值约为2.5 eV。 在无云的一天中午,地球表面平均每平方米(1 kW m -2)接收1000瓦的太阳能。 这种标准辐照度表示为空气质量1.5(AM 1.5 g)条件。 由于其季节性,白天和天气周期,太阳也是间歇性的重要缺陷。 在很长一段时间内存储太阳能的最有效方法仍在研究中,但是许多光伏(PV)技术已成功开发出来,以将太阳能转化为电力[4]。 电解器也受到使用昂贵的电极的限制[6]。如今,化石燃料,例如煤炭,原油和天然气提供了超过80%的要求[2],但可以预测,他们的储备将持续到未来50 - 60年。此外,由化石燃料燃烧产生的温室气体(例如二氧化碳)将于2100年底达到> 1300 ppm co 2等方程(2010年为460 ppm),从而导致最高5℃的全球平均温度升高[3]。科学界致力于使用碳中性能源,包括生物质,地热,风和太阳。后者的区别是,所有人群都可以自由,丰富和访问,以及具有从280 nm(4.43 eV)到2500 nm(0.5 eV)的广泛波长的频谱,峰值约为2.5 eV。在无云的一天中午,地球表面平均每平方米(1 kW m -2)接收1000瓦的太阳能。这种标准辐照度表示为空气质量1.5(AM 1.5 g)条件。由于其季节性,白天和天气周期,太阳也是间歇性的重要缺陷。在很长一段时间内存储太阳能的最有效方法仍在研究中,但是许多光伏(PV)技术已成功开发出来,以将太阳能转化为电力[4]。电解器也受到使用昂贵的电极的限制[6]。PV产生的能量可以暂时存储到Li-Batties中,但也可以用于创建高价值产品。使用我们可以使用的技术,建立高密度的能量分子键可能是最有效的方法。例如,3千克氢产生100 kWh的化学能,而450千克锂离子电池可以提供相同量的能量[5]。PV可以在电解层中将水分成O 2和H 2的偏置,但是需要多个连接来满足所需的过电球。可以通过使用光电化学细胞(PEC)来解决这些局限性,该设备能够由于水分解,有机氧化而获得可存储的太阳能燃料(例如卤素氧化,形成,新的C-C-C
摘要 摘要 2020 Elsevier Ltd 世界人口不断增加,随之而来的化石燃料消耗也随之增加,因此有必要寻找新的能源;清洁、廉价和可再生的资源。氢气在各种方法中都被称为清洁和可再生燃料;因此,寻找清洁的氢气生产方式可以被视为应对气候变化和全球变暖的适当解决方案。在本研究中,提出了太阳能驱动的高温蒸汽电解器系统的概念设计,并使用实时模拟器内部代码对其性能进行了热力学研究。在两个不同的地点评估了入口参数对系统性能的影响,并在设计日计算了系统的实时性能。结果表明,所提出的系统能够分离进水中 98% 的现有氢气,并以 1.2 g/s 的速率生产纯氢,总能量和火用效率分别为 21.5% 和 22.5%。此外,据报道,主要的火用破坏器是太阳能集热器,其入口火用的能量损失为 36.4%。根据结果,推断出对热吸收最有效的参数是直接法向辐照度和入射角,而相对湿度没有主要影响。此外,设计的系统在设计日分别在斯特林和巴博尔·诺希尔瓦尼理工大学生产了 52.43 千克和 26.45 千克氢气。这些地点的年平均氢气产量分别估计为 4.98 吨和 3.93 吨。