离网光伏系统的设计问题!
可以运行的,顺便告诉你,你可以把控制器也去掉了,因为控制器是控制蓄电池的过充电和过放电的,蓄电池都没有了,所以它也可以不用了。
现在来讨论另外一个问题---系统能否稳定运行。因为一天当中太阳辐射总是变化的,辐射好的时候,运行应该是没有问题的,但是遇到阴天或者是雨天或者是一会儿阴天一会儿阳光普照的情况,你想想会出现什么问题。如果你是在某些电网条件不太好的地方你就会有直观的感受,就是如果有人烧电焊,你家的灯会忽明忽暗,有时甚至大功率点的用电器都用不起来。现在你上面所假设的情况也会有这种情况出现。
劳伦斯泵业机械(北京)有限公司是1997-09-11在北京市房山区注册成立的有限责任公司(外国法人独资),注册地址位于北京市房山区窦店镇久安路34号。
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矿底面的认知,进一步阐明了异质卤化铵上表面处理工艺实现钙钛矿薄膜底部界面优化改善的机理。该研究成果以“ Buried interfaces in halide perovskite photovoltaics ”为题在国际著名学术期刊 Advanced Materials 上发表,北京大学博士研究生杨晓宇、罗德映博士与萨里大学向昱任博士为本文共同第一作者。北京大学朱瑞研究员、龚旗煌院士与萨里大学张伟教授为本文共同通讯作者。
该研究发展了一种通用钙钛矿多晶薄膜剥离技术,将已制备好的钙钛矿准光伏器件浸泡在反溶剂氯苯当中,溶剂氯苯会将底部聚合物传输层溶解且不影响钙钛矿多晶薄膜,同时,顶部金属电极作为模板可以保证整个薄膜完整,最终将整个钙钛矿薄膜剥离下来从而暴露出其底面。
图1. 钙钛矿多晶薄膜剥离技术。A:一价有机/无机阳离子,B:Pb2+,X:卤素阴离子。
通过剥离技术得到了完整暴露出的钙钛矿多晶薄膜底面样品,进一步的形貌表征发现相对于顶部其底部具有更大的晶粒大小,同时薄膜残余卤化铅晶体在底部呈片状而在顶部呈小颗粒状;结合顶部与底部的化学组分及电势分布表征说明,底部呈现出相对与顶部更严重的薄膜横向异质性,同时也反映了钙钛矿多晶薄膜在溶液生长过程中出现的纵向异质性。
图2. 钙钛矿多晶薄膜顶面与底面的形貌、组分与电势分布。
进一步对钙钛矿顶部与底部采用荧光成像测试发现,底部荧光相较于顶部整体更弱,且存在大量非辐射复合区域——荧光暗区,其中大量暗区分布于卤化铅荧光区域附近,说明除钙钛矿晶粒底部严重的本征缺陷引起的非辐射复合暗区之外,大量底部卤化铅区域也会造成钙钛矿晶粒附近的非辐射复合加重。原位观察中还发现卤化铅信号与荧光暗区在钝化过程中的消失存在时间差异。
图3. 钙钛矿多晶薄膜顶面与底面的荧光成像。红色:700-790 nm范围荧光;蓝色:500-570 nm范围荧光。
图4. 原位底部共聚焦荧光成像制样、钙钛矿底部时间分辨原位荧光成像。
此外,众所周知,异质卤化铵上表面处理方法是近年来实现高质量钙钛矿薄膜以及高效率钙钛矿光伏器件的最有效手段,但其机理往往被认为是对钙钛矿薄膜顶部附近区域的缺陷钝化。研究者基于对底面性质的深入认知与表征,发现异质卤化铵的上表面处理也会对底部造成显著影响,改变底部形貌、组分以及晶体结构,从而改善了底部大量的非辐射复合区域,因此研究者将这一新机理定义为:分子辅助的微结构重构,从而更全面的解释了异质卤化铵表面处理的高效性的根源,也证实了多晶钙钛矿薄膜的软晶格性质,从而允许分子从顶部渗透扩散到薄膜底部,实现对整个薄膜全面的改善。
图5. 卤化铵表面钝化后钙钛矿薄膜顶部和底部性质。
该工作对钙钛矿多晶薄膜底界面的微区形貌、化学组分、电子结构及光物理性质进行了充分分析,所发展的多晶薄膜剥离技术和原位共聚焦荧光成像技术也将为为今后研究多晶薄膜底面特性提供了通用平台;研究发现了薄膜底部相较于顶部更加严重的薄膜异质性,并进一步揭示了薄膜底部大量非辐射复合区域的主要来源,最终阐明了卤化铵上表面钝化策略的真实机理,颠覆了传统认知并为今后器件优化方法的发展以及相关分子的设计提供了指导。
在研究工作开展过程中,英国剑桥大学Samuel D. Stranks教授、美国劳伦斯伯克利Thomas P. Russell教授、郑州大学邵国胜教授与沈永龙博士、西北工业大学黄维院士与涂用广副教授、南方 科技 大学于洪宇教授等团队都对该研究的顺利开展给予了大量的支持和帮助。
该工作也得到了国家自然科学基金委、北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、纳光电子前沿科学中心、北京大学长三角光电科学研究院、极端光学协同创新中心、“2011计划”量子物质科学协同创新中心、英国工程和自然科学研究委员会(EPSRC)等单位的支持。
论文链接 :
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202006435
EnergyPlus是由美国能源部和劳伦斯●伯克利国家实验室共同开发的一款建筑能耗模拟软件。EnergyPlus是在软件BLAST和DOE-2基础上进行开发的,具有BLAST和DOE-2的优点。EnergyPlus能够根据建筑的物理组成和机械系统(暖通空调系统)计算建筑的冷热负荷,这是通过暖通空调系统维持室内设定温度。EnergyPlus还能够输出非常详细的各项数据,如通过窗户的太阳辐射得热等,来和真实的数据进行验证。
EnergyPlus既能够进行建筑冷热负荷计算,也能进行建筑全年动态能耗计算。主要有以下计算模块:
1)遮阳模块。可以模拟活动遮阳和固定遮阳。
2)自然采光模块。可以模拟在使用自然采光时建筑节约的照明能耗,同样可以计算逐时的采光系数。
3)自然通风模块。将通风模块和热环境模拟模块进行了动态的耦合,更接近现实情况。可以模拟自然通风和在暖通空调系统作用下的通风。
4)与地面接触的围护结构传热。通过数值分析的算法计算与地面接触的围护结构的传热量。
5)非均匀温度场设定。用于模拟高大空间等室内非均匀温度场下的传热过程。
6)HVACTemplate模块。用于快速构建供暖空调系统。
7)HVAC空调系统模块。HVAC模块可以构建常见的供暖空调系统,相比于HVACTemplate使用更加灵活。可以构建分散式空调系统、集中式空调系统和半集中式空调系统。更具体来说可以构建风机盘管系统,地源热泵、风冷热泵、蓄冷/热系统、地板辐射采暖/供冷系统;
8)可再生能源系统模块。主要有太阳能光伏/光热系统和风力发电系统。
9)经济成本估算模块。成本分析和全生命周期成本估算。
10)详细的输出模块。几乎可以输出任何的模拟数据,如用于场地分析的全年的气象数据(温度、湿度和太阳辐射等),室内的逐时温度湿度和舒适度,系统逐时供暖/供冷功率,自然通风下CO2的温度等。
美国劳伦斯伯克利国家实验室的一个研究小组已经开发出一种新的人工光合作用设备组件,它具有显著的稳定性和寿命 ,因为它可以选择性地将阳光和二氧化碳转化为两种有前景的可再生燃料来源--乙烯和氢气。
研究人员最近在《自然-能源》杂志上报告了他们的研究结果,揭示了该装置是如何随着使用而退化的,然后展示了如何缓解这种退化。作者还对电子和被称为“空穴”的电荷载体如何促成人工光合作用的退化提供了新的见解。
高级作者Francesca Toma说:“通过了解材料和设备在运行中如何转变,我们可以设计出更耐用的方法,从而减少浪费,”他是液体阳光联盟(LiSA)伯克利实验室化学科学部的一名职员科学家。
在目前的研究中,Toma和她的团队设计了一个被称为光电化学(PEC)电池的模型太阳能燃料装置,该电池由氧化铜或氧化亚铜制成,是一种有前景的人工光合作用材料。
氧化亚铜长期以来一直困扰着科学家,因为这种材料的优点--对光的高反应性--也是它的弱点,因为光会使这种材料在曝光的短短几分钟内就会分解。但是,尽管它不稳定,氧化亚铜是人工光合作用的最佳候选材料之一,因为它的价格相对低廉,并且具有吸收可见光的合适特性。
为了更好地了解如何优化这种有前景的材料的工作条件,Toma和她的团队仔细观察了氧化亚铜使用前后的晶体结构。
分子铸造厂的电子显微镜实验证实,氧化亚铜在暴露于光和水的几分钟内就会迅速氧化或被腐蚀。在人工光合作用研究中,研究人员通常使用水作为电解质,将二氧化碳还原成可再生化学品或燃料,如乙烯和氢气--但水含有氢氧根离子,导致不稳定。
但是通过另一项实验,这次是使用高级光源的一种叫做环境压力X射线光电子能谱(APXPS)的技术,研究人员发现了一个意想不到的线索:氧化亚铜在含有氢氧根离子的水中腐蚀得更快,氢氧根离子是由一个氧原子与一个氢原子结合而成的带负电的离子。
“我们知道它是不稳定的--但是我们惊讶地发现它到底有多不稳定,”Toma说。“当我们开始这项研究时,我们想,也许一个更好的太阳能燃料装置的关键不在于材料本身,而在于反应的整体环境,包括电解液。”
“这表明,氢氧化物有助于腐蚀。另一方面,我们推断,如果你消除了腐蚀源,你就消除了腐蚀,”第一作者、伯克利实验室化学科学部的LiSA项目科学家Guiji Liu解释说。
揭开腐蚀的意外线索
在电子设备中,电子-空穴对分离成电子和空穴以产生电荷。但是一旦分离,如果电子和空穴不用于发电,例如在将太阳光转化为电能的光伏设备中,或在人工光合作用设备中进行反应,它们就会与材料发生反应并使其退化。
在人工光合作用中,如果控制不当,这种重组会腐蚀氧化亚铜。科学家们长期以来一直认为电子是造成氧化亚铜腐蚀的唯一原因。但令研究人员惊讶的是,在美国国家能源研究科学计算中心(NERSC)进行的计算机模拟显示,空穴也起到了一定作用。研究人员说:“在我们的研究之前,大多数人认为光诱导的氧化亚铜降解主要是由电子引起的,而不是空穴。”
模拟结果还暗示了一个解决氧化亚铜固有不稳定性的潜在办法:在氧化亚铜PEC上面涂上银,下面是金/铁的氧化物。这种 “Z方案”的灵感来自于自然光合作用中发生的电子转移,它应该创造一个 “漏斗”,将孔从氧化亚铜送到金/铁氧化物的“水槽”。Toma解释说,此外,界面上材料的多样性应该通过提供额外的电子与氧化亚铜的空穴重新结合来稳定系统。
为了验证他们的模拟结果,研究人员在伯克利实验室Toma的LiSA实验室设计了一个Z-scheme人工光合作用装置的物理模型。令他们高兴的是,该装置以前所未有的选择性生产乙烯和氢气--而且持续时间超过24小时。"这是一个令人激动的结果,"托马说。
"我们希望我们的工作能鼓励人们在人工光合作用装置中设计出适应半导体材料固有特性的策略。
研究人员计划继续他们的工作,通过使用他们的新方法开发新的太阳能燃料装置,用于生产液体燃料。Toma总结说:“了解材料在人工光合作用装置中运作时如何转变,可以实现预防性修复和延长活动时间。”
新能源完全替代传统化石能源不会,除非氢能利用-人工制备化石燃料(比如甲烷等)等技术(在这里要不定义为可再生燃料)彻底成熟,相比于传统化石能源有了明显的优势。这主要是因为要完全取代旧能源,不仅仅是发电环节的问题,还要把所有用能终端的用能全部用电以及可再生燃料来做代替(说白了,还有好多终端,比如交通运输等,得烧油气)。 而其实不管是做到100%发电由新能源提供,还是终端用能全部来自可再生燃料这两个目标都不容易,个人谨慎猜测认为后面这个还要难一些. 但是个人认为可再生能源占比高到超过传统能源,还是有可能的,但是有一个前提:就是这主要取决于各种能源技术的发展速度,如果技术都如现在一样,电池用用就没电,光伏风电老得弃,氢燃料电解储存转一圈回来效率20%多,那估计让可再生能源占比很高也够呛。本文先不讨论体制与既有利益集团影响,只谈技术先。总体来说他们的阻碍作用可能会大于促进作用。
肖教授更是中国真空学会常务理事、中国能源学会常务理事以及香港研资局、国家自然科学基金委评审专家。同时,也是《The International Journal of Modern Physics B (IJMPB) and Modern Physics Letters B (MPLB)》编委兼副主编、《化学物理学报》编委、以及Science, Nature, Phys. Rev. Lett.、Appl. Phys. Lett.、 J. Vac. Sci. Tech.、Langmuir等科技刊物的论文审稿人。
肖教授1986年毕业于中国科学技术大学,并考取李政道先生主持的中美联合物理研究生项目(CUSPEA),于同年赴美国加州大学伯克利分校留学,1992年获得物理系博士学位。之后在伯克利劳伦斯实验室从事博士后研究工作。1994年至2006年期间受聘于香港科技大学,先后担任助理教授,副教授和教授。现就职香港中文大学物理系教授。同时肖教授自2004年起一直是中国科技大学客座教授。肖教授在过去二十多年来一直从事金属、半导体等表面/界面物理、以及薄膜物理的研究,已发表论文80多篇,其中包括Science 两篇,Physical Review Letters 九篇。其工作已被同行引用达1800多次。肖教授获得多项荣誉,其中包括海外杰出青年学者和中国科学院的海外知名学者。他还拥有两项美国的技术专利。他的研究涉及表面结构、表面吸附、表面薄膜生长、以及表面、界面的电子性质和机械性质等。近年来,他领导的研究小组在半导体/金属界面的工作, 解决了一系列Schottky结的基础科学问题, 为其在光伏太阳能电池方面的应用, 例如,半导体薄膜上的金属电极的制备,打下了良好的基础。
2008年,肖旭东教授与李泉教授在香港中文大学与中国科学院的合作协议框架下在中国科学院深圳先进技术研究院集成技术研究所组建了光伏太阳能研究中心,肖旭东教授任中心主任,并于2011年全职来深圳院工作。在先进院的大力支持下,通过两年来的工作, 光伏中心已成功地开展了铜铟镓硒太阳能电池工艺及相关设备的研究工作, 积累了丰富的铜铟镓硒相关装备设计制造的经验,对于铜铟镓硒太阳能电池工艺对设备的特殊要求有了深刻的认识, 掌握了大面积蒸发镀膜的设备规律,为进一步研发基于线型蒸发器的大面积铜铟镓硒生长设备打下了良好的理论和实践基础。光伏中心已出色地完成了中科院支持的 “铜铟镓硒薄膜太阳能电池共蒸发-磁控溅射生长系统” 项目,验收组专家对项目成果给予了高度评价,认为“标志着我国高效薄膜电池的研究取得了重大进步,为进一步推动铜铟镓硒薄膜电池的产业化提供了技术基础。”
第一是率先促进经济增长,为世界经济复苏作出积极努力。这是因为中国经济占世界总量比重不断提高,而且中国又保持较高的增长率,这就从两方面使得中国对全球新增国内生产总值的贡献越来越大。一旦中国经济复苏,2010年—2015年中国的经济增长率可保持在8%—9%,仍然是世界经济增长的火车头,也会成为世界贸易增长的第一火车头。在这场危机中,中国由于保持高增长,总体经济实力显著上升,与美国、日本等发达国家的力量对比发生重大变化。
第二是办好自己的事情,成为应对和处理世界经济危机或金融危机中最大的“稳定器”。我们根据世界银行数据库计算发现,在国际金融危机之前的2001年-2008年期间,中国在20国集团国家中不仅经济增长率最高,而且经济波动系数最低。在2009年只有中国和印度经济增长率下降幅度最小。
第三是促进世界经济合作,理性地改革国际金融体系。面对国际金融危机的冲击,中国积极参与国际合作,负责任地提供全球性公共产品,稳定全球经济与贸易增长。中国第一次与世界大国合作,积极应对国际金融危机,推动世界经济较快复苏,同时理性地推动国际金融体系改革,在解决全球发展不平衡进程中,实现了全球经济全面、持续、平衡发展。
第四是带头发展绿色经济,促进可持续发展。2009年新增投资的14.6%用于结构调整、科技创新、节能环保和生态建设,推进了绿色发展、循环发展和持续发展。节能减排成效显著,预计全年单位国内生产总值能耗比上年有较大幅度下降。二氧化硫排放总量和化学需氧量分别下降2.1%和2.7%;可再生能源和清洁能源占一次能源消费总量的比重由2005年7.7%上升至2008年的8.9%,中国水电装机容量、核电在建规模、太阳能热水器集热面积和太阳能光伏发电累计容量均居世界第一位,风电装机跃居世界第四位。
央视网消息:夏季是用电需求的高峰季节,电费让许多家庭增加了不小的开支。然而在日本却有人挑战“零电费生活”,究竟怎么个情况呢?藤井智佳子:太阳能电力都用完了,要发邮件的时候,就把电脑搁在车把上,一边踩一边发邮件。除了使用太阳能和自发电以外,藤井还有许多省电节能的高招。作为电磁炉的替代,她自制了一种利用太阳能加热的炉灶。另外,她自己动手做了一个自动洒水袋悬挂在阳台上代替空调,还用两个花盆和一些碎石块设计制作了零耗电的天然冰箱,储存各种食物。零电费生活开始前,藤井和普通家庭一样使用各种家电,每月电费超过4000日元(约合人民币240元)。2011年311大地震引发核事故后,东京一度采取限电措施,藤井开始减少使用电器,并在一年半后与东京电力公司解除了电力合同,过起了自给自足的零电费生活。目前,藤井只使用电灯、洗衣机和电脑等少量电器,每天的用电量不超过1度,还不到普通家庭的十分之一。为了实现自发电,藤井还通过学习考取了电工资格。