登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《太阳能-水混合动力电站作为一种平滑的电力输出和增加保水的方式》

  • 来源专题：可再生能源
  • 编译者： pengh
  • 发布时间：2018-08-14

  • 增加可再生能源在满足能源需求方面所占的份额有环境、社会和经济方面的压力。然而，这两种主要能源(光伏发电和风力发电)的随机性和不可调度性使它们与电力系统的整合复杂化。run-of-river电厂的运行方式与贮水量被认为有可能顺利从光伏发电,同时也维护水电容量因子和增加保水性,当决策者一个重要方面发电之间做出权衡,例如,灌溉。本文介绍了本文的理论背景，介绍了离散数学仿真和优化模型，并对得到的结果和整个系统的运行情况进行了详细的分析。我们还强调了对水力发电能力的影响，并指出可能需要安装多个水轮机，以确保水力发电的灵活性和水资源的有效利用。优化分析案例研究的结果表明,对于一个观察?平均流量1.3立方米/秒和1050年年度辐照?千瓦时/平方米176千瓦水轮机和蓄水量?1.36兆瓦时的能力足够光滑的发电687千瓦光伏安装,同时还满足对可靠性和性能限制。

    ——文章发布于2018年10月

21浏览量
原文链接
相关报告

  • 《氢能试点项目最终可能会增加核电站的利润》
    • 来源专题：可再生能源
    • 编译者：pengh
    • 发布时间：2020-07-10
    • 利用核能生产氢气可能不足以帮助核电站与可再生能源竞争。 美国中西部的核电站正在探索就地生产氢气的潜力，以降低成本并创造新的收入——这一举措也可能促进该地区不断增长的燃料电池产业。 能源部拨款将允许能源港(原第一能源解决方案)和Exelon使用他们各自核电厂的一部分电力，通过水解将水分离成氢和氧。氢可以用于各种各样的应用，包括燃料电池。燃料电池将氢和氧结合生成水，从而产生电能。 能源港在俄亥俄州橡树港的戴维斯-贝斯核电站的项目将花费大约1000万美元，据那里的机械工程师阿兰·沙瓦德说。他说，该公司与爱达荷国家实验室的项目合作伙伴还包括Xcel能源公司和亚利桑那公共服务公司。双方还计划在各自的发电厂建立试点项目。 Scheanwald最初计划在4月底的俄亥俄州燃料电池联盟2020年研讨会上谈论Davis-Besse项目。由于冠状病毒大流行，此次活动目前被重新安排在10月举行。 Exelon公司的发言人Lacey Dean说，Exelon公司也收到了类似的资助，在它的一个核电站建立了一个由核能产生氢气的项目。该项目输出的用途与Davis-Besse项目略有不同。 迪安说:“我们的目标是为内部核设施提供经济的无碳氢供应。”她解释说，由于其有利的传热特性，这种气体在涡轮发电机运行时有助于冷却发电机。她指出，氢气还有助于防止一些核反应堆组件的材料降解。 为什么要从核中提取氢呢? 将氢从水中分离出来的技术，叫做电解，早在19世纪就开始了。使用质子交换膜(PEM)的现代技术可以追溯到20世纪60年代。 然而，电解通常比从天然气中制造氢燃料更昂贵。这一过程产生的温室气体净排放量仍然比直接燃烧天然气产生的单位氢燃料电力要少。但是天然气的重整仍然会释放出一些二氧化碳。 用核能制造氢提供了避免温室气体排放的潜力，就像用太阳能或风能等可再生能源制造氢一样。相比之下，使用通用电网的电力运行电解将使用来自许多不同来源的电力。对于俄亥俄州和整个PJM电网地区来说，大部分能源来自化石燃料。 如果试点项目取得成功并最终扩大规模，它们还可能改善越来越缺乏竞争力的核电站的底线。 能源港戴维斯-贝斯电厂的Scheanwald说:“我认为这可以让我们继续运营这个电厂。”“它有助于推广我们已经生产的产品，我们将其提升到一个新的水平，用它来生产另一种产品。” 在戴维斯-贝斯的例子中，下一个水平可以让电厂从用于生产燃料的少量电力中赚取更多的钱，而不是在低需求时期将其输入电网。Scheanwald称，这对试点项目来说是最小的，因为该项目将使用远不到工厂产量的0.5%。 尽管如此，Scheanwald表示，"到目前为止，托莱多市内及周边行业对我们有很多兴趣。"未来扩大规模的项目最终可能会使用该厂产量的更大份额。 大多数核电站的产量相对不灵活，这意味着它们无法根据需求的变化轻易增加或减少产量。对于像戴维斯-贝斯这样的工厂，最好的运作方式是昼夜不停地产生大致相同的产量。然而，在不同时期，市场价格可能无法覆盖工厂的全部成本。 Scheanwald称:"我们并没有受到限制产量的挑战。"“我们面临的挑战更多的是电网电力输出的价格。” 与此同时，大多数核电站的固定成本较高，边际成本较低。高昂的固定成本，以及在改变产量方面相对缺乏灵活性，是核电站越来越难以与天然气和可再生能源发电竞争的原因之一。 因此，根据俄亥俄州燃料电池联盟的执行董事帕特·瓦伦蒂的说法，理论上，戴维斯-贝斯核电站制造氢气的边际成本可能非常低。瓦伦特说，如果这个项目最终扩大规模，它将最终使零排放氢燃料的生产“比目前市场上的价格便宜得多”。 与此同时，出售燃料的收入可能为核电站提供新的收入来源。实际上，利用一些多余的电能来制造氢燃料可以作为一种能量储存方式。但它的功能并不能平滑电力的间歇性生产，当氢被购买并用于燃料电池应用时，它将产生更多的收入和价值。 同样，就地制造氢气可以减少购买用于核电厂运行的天然气的费用，比如冷却和部件保护。 “如果成功了，我们可以立即降低内部氢气成本，”Exelon的Dean说。“接下来，我们可以探索在商业市场销售清洁氢的潜力，为我们的工厂提供新的收入来源。” 正在进行的挑战 虽然电解技术已经很成熟，但这些公司需要看看它在他们的设备中是如何工作的，以及它是否可以大规模管理。 他说:“我认为，我们希望在试点项目中证明的问题在于，如何将其与我们的日常核操作结合起来。”他指出，如果成功，能源港可能最终会在附近建立一个大规模的氢气处理厂。然而，目前还没有这方面的承诺。 虽然这样的收入来源会有所帮助，但从长远来看，扩大项目规模能否弥补各种核电站在竞争中面临的劣势，因为天然气发电厂的数量不断增加，可再生能源的成本不断下降。批评人士还指出，可再生能源技术可以更有效地减少温室气体排放。 在伊利诺斯州，Exelon的几家核电站已经得到了州政府的补贴。能源港的戴维斯-贝斯和佩里核电厂同样会因为去年众议院通过的第6号法案而获得补贴。自2014年以来，FirstEnergy一直在为戴维斯-贝斯(Davis-Besse)和某些燃煤电厂寻求救助。 虽然Energy Harbor在明年收费生效时仍将获得补贴，但该公司在5月8日将股票回购授权从5亿美元上调至8亿美元。除了推高股价，这一举措还可以为那些在FirstEnergy Solutions公司进入破产程序时押注众议院第6号法案获得通过的投资者提供快速回报。这些诉讼在今年早些时候结束。 戴维斯-贝斯为期两年的项目将在今年冬天开始实施，尽管目前尚不清楚疫情或其他因素是否会影响这个时间表。Exelon仍然需要为它的项目选择工厂。
    44浏览量
    原文链接

  • 《研究人员使有机太阳能电池免受水，空气和光的破坏》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2019-05-07
    • 由于与传统硅太阳能电池相比的优势，有机太阳能电池市场预计将在2017年至2020年间增长20％以上：它们可以使用卷对卷加工大规模批量生产;包含它们的材料可以很容易地在地球上找到，并可以通过绿色化学应用于太阳能电池;它们可以是半透明的，因此在视觉上不太干扰 - 这意味着它们可以安装在窗户或屏幕上，是移动设备的理想选择;它们非常灵活，可以伸展;它们可以超轻量级。 然而，与硅太阳能电池不同，有机电池非常容易受潮，氧气和阳光本身的影响。最先进的修复包括封装电池，这增加了生产成本和单位重量，同时降低了效率。 纽约大学Tandon工程学院的研究人员发现了一种使有机太阳能电池板更加坚固的显着方法，包括通过相反的方式赋予对氧气，水和光的抵抗力：去除而不是添加材料。 由纽约大学Tandon工程学院化学与生物分子工程教授AndréTaylor领导的团队，包括纽约大学博士后研究员Jaemin Kong和耶鲁大学变革材料与器件实验室的研究人员，进行了分子当量研究。通过打蜡去除毛发：他们使用胶带从太阳能电池的光活性层的最顶部表面剥离电子接受分子 - 共轭富勒烯衍生物苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM），仅留下非反应性有机聚合物暴露。器件降解的主要原因之一是这些富勒烯衍生物的氧化。从暴露的薄膜表面去除PCBM减少了遇到诸如氧分子和水的氧化源的可能性，后者尤其对PCBM有害。 通过选择性去除顶部电极附近的电子受体的水下有机太阳能电池，在四月份ACS Energy Letters的封面故事中，该团队测试了一种有机电池，其活性层是PCBM和更具弹性的共轭聚合物的混合物，聚（3-己基噻吩）（P3HT）。在将胶带施加到膜的光活性层表面后，他们用热和压力处理电池，并且一旦膜恢复到室温，就从膜表面缓慢地除去胶带。 研究人员表示，之后只剩下6％的PCBM受体组分，形成了富含聚合物的表面。他们解释说，这最大限度地减少了富勒烯电子受体与氧和水分子的接触，而富含聚合物的表面显着增强了光活性层和顶部金属电极之间的粘附力，这恰好可以防止屈曲带来的另一个问题：电极分层。 “我们最终的研究结果表明，选择性去除顶部电极附近的电子受体导致高度耐用的有机太阳能电池甚至可以在水下工作而不需要封装，”泰勒说。 Kong补充说：“我们展示了细胞在接触水的情况下持续多长时间而不会显着降低效率，”孔说。 “”此外，使用我们的胶带剥离技术，我们可以控制光活性层垂直方向的成分分布，从而更好地从太阳能电池中提取电荷。“ 泰勒表示，术后应力测试包括对太阳能单元进行10,000次弯曲循环，以证明该技术是稳健的。他解释说，它还赋予有机太阳能电池防水性，这对太阳能潜水表等产品来说是一个福音。 “但是如果你看一下太阳能电池板的明显用例，就必须确保有机光伏电池可以在屋顶，雨雪中与硅竞争。这就是有机太阳能电池长时间无法竞争的地方我们正在展示实现这一目标的途径，“泰勒说。 该研究得到了美国国家科学基金会的资助和NSF科学家和工程师的总统早期职业奖。 ——文章发布于2019年5月2日
    14浏览量
    原文链接