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2014年10月,美国加尔福尼亚大学的一支多学科工程队伍发展了一种新的以纳米为基的,能将吸收太阳能90%转化为热的材料。新材料能耐700摄氏度以上,能在户外的空气和湿度下工作若干年。与现有的太阳能吸收材料相比,现用的只能在低温下工作,几乎每年都要在高温下大捡修一次。新材料由不同尺寸,从10纳米至10微米的粒子组成,构成“多尺度”表面,这种构造能高效获取和吸收太阳光的能量。太阳能发电的吸引力在于它可取代煤或化石燃料发电。
2014年10月,美国加尔福尼亚大学San Diego 的一支多学科工程队伍发展了一种新的以纳米粒子为基的,能吸收太阳能90%并转化为热的新材料。新材料能耐700摄氏度以上,能在户外的空气和湿度下工作若干年。与现用的太阳能吸收材料相比;现用的在低温下工作,几乎每年都要在高温下大修一次。
新材料由不同尺寸,从10纳米至10微米的粒子组成,构成“多尺度”表面,这种构造能高效获取和吸收太阳光的能量。
全世界现每年太阳能发电为3.5千兆瓦(gigawatts);可供2百万户使用。随后,还准备发展为20千兆瓦。太阳能发电的吸引力在于它可取代煤或化石燃料发电;因为它们都是由蒸汽发电。
传统发电厂烧煤或化石燃料产生热,使水蒸发成蒸汽,蒸汽使涡轮转动,带动一个由磁铁和线圈组成的发电机发电。太阳能发电厂用阳光对盐加热,使它融融,融盐存储热量,储热罐可保温过夜,后把水加热,变为蒸汽。这样,在没太阳时也照样可发电。
太阳能发电的最通用型,是在塔内放有上万片聚光镜,上面放有太阳能发电材料收集太阳光,然后再以红外光,把能量辐射出来。San Diego大学的研究队伍最近发展的就是这样的一种新太阳能发电材料。
参考文献:
"new solar power material converts 90 percent of captured light into heat" phys.org/news/2014-10-solar-power-material-percent-captured.html
汉能发电仅理解成大忽悠还是过于简单了些,只能说这项技术没有完全成熟,还需要更多的人去探索,更多的人去使用,才能降低成本,最终被人们认可.汉能技术在使用上找到最佳切入点就很难,在能源领域光伏发电就不可能...
太阳能光伏发电的优缺点 与常用的火力发电系...
不同总共类的太阳能板效率不一样,最老式的太阳能板6平米只能有230W的功率,带电脑远远不够的。最新米片纳米光伏电池6平米大概3300W,够家里用电了。现在就假设你是使用米片硅电池,功率3300W,给你...
太阳能发电原理
太阳能电池发电系统的组成原理图 太阳能发电系统由 太阳能电池组、 太阳能控制器、蓄电池(组)组成。 如输出电源为交流 220V 或 110V ,还需要配置 逆变器。各部分的 作用为: (一)太阳能电池板:太阳能电池板 是太阳能发电系统中的 核心部分 , 也是太阳能发电系统中 价值最高的部分 。其作用是将太阳的辐射能力 转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。 太阳能电 池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 (二)太阳能控制器: 太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状 态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的 地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。 其他附加功能如光控 开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 (三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、 镍镉电池或锂电池。 其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电 能储存起来
太阳能发电简介
太阳能发电简介 太阳能的能源是来自地球外部天体的能源(主要是太阳能) ,是太阳 中的氢原子核在超高温时 聚变释放的巨大能量,人类所需能量的绝大 部分都直接或间接地来自太阳。我们生活所需的煤炭、石油、天然气 等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能 在植物体内贮存下来后, 再由埋在地下的动植物经过漫长的 地质年代 形成。此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来 的 商业用的一般是: 多晶硅:14-16% 单晶硅:15-18% 非晶硅:6-10%这是我们市场一般通用的! 30%左右。 美国最先进的技术也仅仅在 30% 实验值可能高些! 硅薄膜太阳能电池转化率世界纪录被刷新 3015一个由日本多家研究机构人员组成的研究小组日前宣称, 他 们开发出的一种三结薄膜硅太阳能电池获得了 13.6%的稳定转化效率, 成功打破了此前报道的 13.44%的世界纪录。研究人
聚光太阳能发电(Concentrating Solar Power)简称CSP,准确地说应该是“聚光太阳能热发电”。
聚光太阳能发电的先行者是美国的吉尔伯特·科恩,在美国内华达州建造极具规模的聚光太阳能发电站,已经成功地为拉斯维加斯供应22兆瓦的电力能源。
聚光太阳能发电继风能、光电池之后,已经开始崭露头角,有望成为解决能源匮乏、应对气候变暖的有效技术手段。
基本原理:聚光太阳能发电使用抛物镜将光线聚集到充有合成油的吸热管上,再将加热到约400摄氏度的合成油输送到热交换器里,将热量通过此加热循环水,将水加热,产生水蒸气,推动涡轮转动使发电机运转,以此来发电。
聚光太阳能发电与太阳能电池不同,太阳能电池使用太阳电池板将太阳能直接变成电能,可以在阴天操作,CSP一般只能够在阳光充足、天气晴朗的地方进行。
不过,即使在没有太阳的夜晚,采用熔融盐储存热量的方法,现在也能解决全天候的供电问题了。
国际能源署(IEA)下属的SolarPACES、欧洲太阳能热能发电协会(ESTELA)和绿色和平组织的预测则较为温和,认为CSP到2030年在全球能源供应份额中将占3%-3.6%,到2050年占8%-11.8%,这意味着到2050年CSP装机容量将达到830GW,每年新增41GW。在未来5-10年内累计年增长率将达到17%-27%。
上世纪60年代,科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术——通信卫星供电,上世纪末,在人类不断自我反省的过程中,对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切,不仅在空间应用,在众多领域中也大显身手。如:太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵(饮水或灌溉)、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。欧美等先进国家,将光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然界村落供电系统纳入发展方向。太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势。
太阳能发电控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后,控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时,控制器要控制蓄电池不被过放电,保护蓄电池。控制器的性能不好时,对蓄电池的使用寿命影响很大,并最终影响系统的可靠性。
蓄电池组的任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。
逆变器负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻,维护困难,为了提高光伏风力发电系统的整体性能,保证电站的长期稳定运行,对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高,逆变器的高效运行也显得非常重要。
产品包括:A、光伏组件B、风机 C、控制器 D、蓄电池组 E、逆变器 F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源。
可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。
因为直接将电能输入电网,免除配置蓄电池,省掉了蓄电池储能和释放的过程,可以充分利用可再生能源所发出的电力,减小能量损耗,降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源,降低整个系统的负载缺电率。同时,可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。网发电系统是太阳能风力发电的发展方向,代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。
现在,太阳能的利用还不是很普及,利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题,但是太阳能电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨 道上的平均太阳辐射强度为1369w/㎡。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡,相当于有102000TW 的能量,人类依赖这些能量维持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外),虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。 尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
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太阳能发电是国家新能源发电的主力能源之一,可是有白天有黑夜、有晴天有雨天,太阳能发电具有不稳定性,怎样让不稳定的发电源成为稳定的电流输送上国家电网,怎样让电网有能力接纳这个“新成员”?这是国网电科院的新课题。
2009年9月,国家能源局批准国网电力科学研究院筹建国家能源太阳能发电研发中心。
《风能及太阳能发电技术》特别适用于相关工程技术人员解决实际问题时参考,也可以作为卓越工程师、创新型人才、实用型人才的培养用书。
常州工学院教授。国网河南省电力公司新乡供电公司工程师。