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  • 摘要:

    关键的无原材料Cu2ZnSn(S,Se)4光电伏打有潜力提供长期,可持续的,每年部署在吉瓦到terra瓦特的规模。本文综述了利用预合成Cu2ZnSn(S,Se)4粉体制备kesterite Cu2ZnSn(S,Se)4薄膜光伏的研究进展。除了经常报道的利用分子前驱体、纳米颗粒和真空沉积的kesterite薄膜制备路线外,kesterite薄膜材料和光伏制造也被报道使用原粉材料。该替代路线利用铜-锌-硅- s - se的大量商业原料和基于溶质的薄膜沉积技术的高通量特性,提出了一种备受期待的大规模薄膜光伏部署。粉末成膜法具有典型的(i) kesterite粉末合成、(ii)粉末粒度降低(铣削)、(iii)浆料配方、(iv)浆料沉积和(v)烧结价值链。回顾并讨论了各个价值链的现状。研究结果表明,通过原料粉体的利用,提出的kesterite路线有望进一步向工业和商业kesterite光伏制造的方向发展。

    ——文章发布于2018年12月

    来源机构: 国际太阳能协会 | 点击量:42
  • 摘要:

    PJM interconnect发电公司是美国规模最大的竞争性批发电力市场。近年来,该公司天然气发电机组的年平均容量系数有所上升,反映出该地区天然气发电机组的使用量有所增加。

    PJM为天然气发电机组提供的容量因数的提高,是过去5年(2013-2017年)中国所有地区性输电机构中规模最大的一次。容量因素是衡量发电机运行频率的一个指标,该地区天然气燃烧能力的增加和更高的容量因素的结合意味着PJM互连的公用事业部门一直在使用天然气发电。

    与中国其它地区类似,PJM在天然气发电中的比重在过去5年有所上升,因为相对较低的天然气价格使天然气比煤炭更具成本竞争力。天然气发电的增长大部分来自使用联合循环技术的发电机组。相比之下,PJM天然气燃烧涡轮的使用相对稳定。

    2015年,PJM天然气联合循环发电机组年平均发电量首次超过燃煤发电机组。天然气价格相对较低——部分原因是PJM接近阿巴拉契亚天然气产量——一直是天然气产能增加的主要驱动因素。

    2013年,PJM地区阿巴拉契亚中心煤的月平均成本平均为每百万英热单位(MMBtu) 266美元,此后仅略有上升,最近一次是2017年平均为每百万英热单位3.30美元。相比之下,月平均价格在德克萨斯州东部的天然气传输市场区3(TETCO m3)中心,通常反映了天然气价格在宾夕法尼亚州,新泽西,纽约,价格低于2014年中期煤炭dollar-per-MMBtu基础上,除了冬季价格飙升,仍低于煤炭价格。

    近年来,天然气联合循环发电机的高容量因素也表明,这些发电厂的日常运营发生了根本性转变。天然气发电机传统上被用来作为中间负荷(循环)或峰值资源。然而,近年来,在基载作业方面,联合循环发电厂在与燃煤发电厂的竞争中变得更加激烈,并导致燃煤发电厂的退役数量增加。

    ——文章发布于2018年10月17日

    来源机构: 美国能源情报署-新能源 | 点击量:41
  • 摘要:

    评价可再生能源发电的随机预测误差和负荷需求对微电网运行的影响是一个重要问题。在以往的研究中,SFE对微电网的负面影响主要集中在电能质量、系统控制、运行等方面,本研究的目的是从电荷状态(SOC)的角度来研究SFE对储能系统(ESS)运行稳定性的影响。为此,介绍了一种新的SFE传播和积累模型。提出了SFE对SOC方差影响的有效量化模型。这些模型较详细地阐明了由于SOC偏差导致ESS从稳定状态工作到不稳定状态的机理。然后,引入一些指标来评价SFE对机组使用寿命、ESS循环寿命和微电网运行经济性的影响。最后,用自行开发的模拟程序MG-ROS对微电网在SFE下的实际运行情况进行了数值模拟和比较。

    ——文章发布于2019年4月

    来源机构: ScienceDirect的《Renewable Energy》 | 点击量:41
  • 摘要:

    研究了废油炸(WFME)和废菜籽油(WCME)及其混合物在贮藏条件下对酯交换性能的影响。生物柴油样本存储在环境温度为24个月,也在40°C,和属性包括氧化稳定性、酸值、闪点、运动粘度、密度、浊点(CP)和倾点(PP)定期测量。运动粘度和密度的变化范围内的温度−10到300°C存储期间检查。分析表明,粘度和密度均随混合料中WFME浓度的增加而增加,且均随温度的升高而降低。研究发现,WCME与WFME的混合对WFME的冷态流动特性有显著的改善。此外,延长贮藏时间可显著降低氧化稳定性和闪点,而酸值、运动学粘度和密度仅增加少量。此外,当混合料中WCME浓度在35%以下时,扩展存储也会影响共混物的CP和PP。在这项工作中,提出了19种一般的相关关系,以估计运动粘度,密度,CP和PP在不同温度下的共混物。这些相关性取决于温度、WFME的体积分数、存储温度和存储周期。生物柴油性能的估计值与本研究的实验数据及文献结果吻合较好。该方程可作为预测生物柴油性能的通用公式。

    ——文章发布于2018年10月15日

    来源机构: 施普林格 | 点击量:41
  • 摘要:

    介绍了一种基于贝叶斯推理的最大灵能点跟踪器(BI-MPPT),并在静态和动态辐照条件下进行了验证。BI-MPPT基于概率推理技术,利用光伏组件模型,考虑系统噪声。基于模型的跟踪器能够快速收敛到光伏组件的最大功率点,并能够动态跟踪不同的辐照度。我们将所提出的BI-MPPT与基于模型的P&O优化跟踪器进行了比较,结果表明所提出的跟踪器的性能始终优于后者。在一个内部建造的太阳能模拟器的实验中,在低光照下,BI-MPPT实现了99.9%的静态效率和至少97.4%的动态效率,比优化的P&O跟踪器性能高出10%。当BI-MPPT应用于室外光伏装置I-V曲线测量时,在中等和高辐照度下,动态效率在98.92%到99.61%之间,比优化的P&O提高3 - 4%。

    ——文章发布于2018年11月1日

    来源机构: 国际太阳能协会 | 点击量:42
  • 摘要:

    本文提出了一种双馈感应发电机变速风力发电系统的鲁棒控制器。该控制器的目标是跟踪风力涡轮机的最佳速度,从而从风力中获得最大的功率。为了避免使用风速传感器,提出了一种鲁棒气动力矩观测器。该转矩观测器可以估计控制器所使用的气动转矩,从而计算出风力发电机最优参考转速的值。采用矢量控制理论,采用定子磁通定向控制来控制风力发电机的转速。提出的鲁棒控制律是基于滑模控制理论的,在系统不确定性条件下具有良好的控制性能。

    利用李雅普诺夫稳定性理论分析了该控制器在扰动和参数不确定性下的稳定性。最后,实时实验结果表明,一方面,所提出的控制器具有高性能的动态特性,另一方面,该方案对于此类系统中通常出现的不确定性具有鲁棒性。

    ——文章发布于2019年4月

    来源机构: ScienceDirect的《Renewable Energy》 | 点击量:308
  • 7   2018-10-16 Argonne发布2018年更新以迎接模型 (编译服务:可再生能源专项服务)     
    摘要:

    10月10日,阿贡国家实验室的系统评估小组发布了2018年更新的GREET模型,该模型是一个分析工具,用来评估各种运输燃料的生命周期。GREET模型被用于多项政府规则,包括提议的安全车辆规则,旨在为21-2026车型建立公司平均燃油经济性(CAFE)和温室气体(GHG)标准。

    根据Argonne的观点,温室气体、管制排放和运输能源使用(GREET)模型是一个生命周期分析工具,旨在系统地分析各种运输燃料和车辆技术对主要运输部门的能源和环境影响,其中包括道路、航空、海运和铁路。

    生物燃料行业的许多人此前就曾批评过GREET模型对乙醇的处理方式。虽然近年来发布的GREET的版本改善了对玉米乙醇的建模,但在2018年发布的GREET更新的信息中,Argonne没有列出该模型对乙醇具体处理方式的任何重大变化。然而,更新确实包括生物燃料和生物产品、氢和燃料电池汽车、电力和电动汽车以及电池生命周期分析的变化。

    关于生物燃料和生物制品,Argonne说:“GREET 2018将继续扩大生物制品模块,以评估生化、生物和热化学转换技术生产的生物衍生化学品对环境的影响。”“在2018年,模型中加入了三种生物衍生产品,包括氧化生物乙烯(EO)、乙二醇(EG)和对苯二甲酸生物酯(TPA)。”Argonne发布的信息解释说,这三种生物制品可用于生产聚酯和塑料,液体冷却剂和溶剂。

    2018年的更新还改变了生物燃料生产(CCLUB)的土地利用碳计算器。据阿贡说,现在用户可以选择一种额外的耕作方式,“美国”在全国范围内计算土壤有机碳(SOC)的变化。该选项根据不同类型的耕作方式(包括免耕(16%)、少耕(59%)和传统耕作(25%))在玉米种植面积上的份额计算SOC变化的加权平均。一份关于新模型的资料表明,CCLUB现在使用的是“U.S.”“平均”进行基本耕作。关于大豆生物柴油土地利用变化(LUC)的情景,简报指出,CCLUB现在加入了新的更新,专门估算东南亚泥炭地流失造成的排放。

    GREET 2018还更新了两条藻类生物燃料的途径,包括联合藻类加工(CAP)和热液液化(HTL)。此外,Argonne还更新了通过间接液化生产高辛烷值汽油的途径,并添加了一种新的途径来检测由原位催化快速热解产生的可再生碳氢化合物燃料。

    ——文章发布于2018年10月15日

    来源机构: 生物质能杂志 | 点击量:308
  • 摘要:

    在2018年夏季的大部分时间里,美国核电站断电导致的发电能力损失相对较低,从6月到8月平均损失2.8亿瓦。今年的季节性维护和加油周期比近年来开始得更早,在9月份的最后一周,总核中断量平均为14.5千兆瓦。奥伊斯特克里克发电厂(Oyster Creek)的提前退役,以及佛罗伦萨飓风(Hurricane Florence)导致的工厂临时停工,也加剧了9月份的断电。

    在夏季和冬季,为了满足日益增长的冷却和供热需求,电力消耗很高,因此,核电站的容量损耗通常是最低的。核电站断电可以是计划内的,也可以是非计划内的,范围可以是部分断电,也就是只有一部分核电站的容量处于离线状态,也可以是完全断电,也就是整个核电站都关闭了。

    核电站计划关闭的时间通常与核电站的加油周期一致。核电站通常每隔18至24个月进行一次燃料补给,通常是在电力需求较低的秋季和春季。在换料停机期间,工厂通常会通过安排设备升级、维修和其他维护工作来优化停机时间。

    在过去6年里,平均燃料供应中断时间已经缩短,从2012年的平均46天降至2018年的34天。燃油供应中断时间的减少,是由于运营商在受监管市场拥有更丰富的经验,以及来自不受监管或批发电力市场的其他发电机的竞争。

    在加油中断期间,反应堆完全关闭,不发电,因此也没有收入。核电站运营商试图尽可能快地将反应堆恢复运行,从而将损失的收入和非运营成本降至最低。2017年,美国6个反应堆的停运时间不到20天:桃树底(15天)、Vogtle(16天)、9英里点(17天)、四城市(18天)、德累斯顿(18天)和三里岛(19天)。

    一个计划外的,或者强迫的,关闭的核反应堆可能是由于设备故障,操作错误,或者环境条件。大多数计划外停机是由于非反应堆核心问题造成的——包括外部工厂条件(如恶劣天气),或非核内部工厂条件(如涉及汽轮机和发电子系统的情况)。

    田纳西州、阿肯色州和亚利桑那州的三次意外断电影响了2018年夏季可用容量。6月22日,美国最新的核电站——田纳西州瓦茨棒2号机组(Watts Bar units -2)的主涡轮机和发电机发生故障后,自动关闭了6天。为了修复反应堆冷却剂系统的泄漏,阿肯色第一核电站1号机组于6月23-26日关闭。位于亚利桑那州凤凰城以西45英里的帕洛佛德核电站3号机组自6月27日起自动关闭三天,原因是蒸汽发生器水位低。

    9月中旬,飓风佛罗伦萨在北卡罗来纳州威尔明顿附近的不伦瑞克核电站造成了九天的意外停运。这座发电量为1870兆瓦(MW)的核电站距离大西洋海岸约4英里,在飓风和洪水到达现场之前被核电站运营商安全关闭。

    同样在9月中旬,位于新泽西州福克特河的625兆瓦奥伊斯特克里克核电站也被永久关闭。该电厂原计划于2019年12月31日退役,但为了配合电厂最后燃料和维护周期的结束,时间提前了一年多。在EIA的数据中,核电站的退役被认为是意外停堆,直到美国核管理委员会(Nuclear Regulatory Commission)修改了停堆数据,以反映停堆情况。

    由于这些工厂的关闭,所有计划外的停机时间从2015年的85次、2016年的78次、2017年的55次以及2018年到目前为止的37次都减少了。由于工厂技术问题和外部环境的原因,这些停机可能每年都在变动。

    ——文章发布于2018年10月15日

    来源机构: 美国能源情报署-新能源 | 点击量:308
  • 摘要:

    在可逆泵-涡轮泵模式下,前缘局部流动分离重叠叶轮的低压侧,导致压力骤降。因此,空化容易在前缘,特别是在非设计条件。为了解决这一空化问题,采用NACA0006剖面作为泵-涡轮叶轮叶片的简化模型,了解空化起始机理。数值结果表明,水翼表面存在多种由快速变化的几何形状引起的有利压力梯度。由于前缘弧的几何形状变化快,最小压力发生在这些梯度区域之一,通常位于前缘周围。然后,采用扩散角积分设计方法对叶片前缘形状进行设计。通过有效的几何解构,只有三个设计参数。通过正交试验确定设计参数的合理取值。在优化设计参数的基础上,对NACA0006箔片和泵涡轮叶轮叶片进行了全面的设计和改进。在大入射角下,重新设计的箔片的初始空化数明显减少。重新设计的泵-涡轮也有一个减少的初始空化数和延迟空化初始化特别是在非设计条件下。本文的设计思想、方法和应用为叶轮机械叶片的抗汽蚀设计提供了有益的参考。

    ——文章发布于2019年4月

    来源机构: ScienceDirect的《Renewable Energy》 | 点击量:303
  • 摘要:

    柴油机的参数更符合柴油机燃油的运行规律。然而,与石油柴油相比,乳渣油生物柴油具有较高的粘度和较低的加热值,因此对柴油机中乳渣油生物柴油运行参数的优化显得尤为重要。通过对喷嘴孔几何形状、发动机参数如喷油器开孔压力(IOP)、喷射定时(IT)、压缩比(CR)等进行修正,对柴油机性能进行了评价(优化)。最后对优化后的发动机参数(IOP: 230 bar, IT: 26 deg.bTDC, CR: 18, NH: 5孔)进行了进一步的研究,研究了在B20(20%生物柴油+ 80%柴油)混合燃料下,活塞碗几何形状对柴油机性能的影响。实验研究显示,修改引擎与凹角环形活塞碗几何(RTPBG)显示改进的性能,燃烧和排放特性与标准相比引擎(B20-SE)和修改引擎(我)有不同的活塞碗几何图形,即半球形活塞碗几何(HPBG),直接站在活塞碗几何(SSPBG)和环形活塞碗几何(TPBG)。这种改善可以归因于燃料雾化的改善,更小的液滴,钢瓶温度的提高,涡流和压扁,燃烧过程中电荷的湍流动能。

    ——文章发布于2019年4月

    来源机构: ScienceDirect的《Renewable Energy》 | 点击量:370