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光伏新能源cds什么意思(新能源汽车cdu是什么意思)

hacker2022-07-14 03:35:28国际新闻78
本文目录一览:1、新能源光伏发电项目介绍是什么?2、zns和cds光催化活性哪个高

本文目录一览:

新能源光伏发电项目介绍是什么?

光伏电站是属于国家鼓励力度最大的绿色电力开发能源项目。

光伏发电产品主要用于三大方面,一是为无电场合提供电源,二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等。

三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施,到2009年,中国并网发电还未开始全面推广,不过,2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。

光伏发电的介绍解析

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成的。

太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电的装置。

2019年7月,中国的装机容量光伏是全球第一,2018年统计达到1.4亿千瓦。从2025年开始,中国光伏发电将逐步成为主力能源。

zns和cds光催化活性哪个高

光催化材料是由CeO2(70%-90%) ZrO2(30%-10%)组成,形成ZrO2稳定CeO2的均匀复合物,外观呈浅黄色,具有纳米层状结构,在 1000℃ 经4小时老化后,比表面仍较大(15M# G),因此高温下也能保持较高的活性。

用途:适用于高温催化材料,如汽车尾气催化剂 技术背景——能源危机和环境问题

人类目前使用的主要能源有石油、天然气和煤炭三种。根据国际能源机构的统计,地球上这三种能源能供人类开采的年限,分别只有40年、50年和240年。值得注意的是,中国剩余可开采储蓄仅为1390亿吨标准煤,按照中国2003年的开采速度16.67亿吨/年,仅能维持83年。中国石油资源不足,天然气资源也不够丰富,中国已成为世界第二大石油进口国。因此,开发新能源,特别是用清洁能源替代传统能源,迅速地逐年降低它们的消耗量,保护环境改善城市空气质量早已经成为关乎社会可持续发展的重大课题。中国能源发展方向可以锁定在前景看好的五种清洁能源: 水电、风能、太阳能、氢能和生物质。

太阳能不仅清洁干净,而且供应充足,每天照射到地球上的太阳能是全球每天所需能源的一万倍以上。直接利用太阳能来解决能源的枯竭和地球环境污染等问题是其中一个最好、直接、有效的方法。为此,中国政府制定实施了“中国光明工程”计划。模仿自然界植物的光合作用原理和开发出人工合成技术被称为“21世纪梦”的技术。它的核心就是开发高效的太阳光响应型半导体光催化剂。目前国内外光催剂的研究多数停留在二氧化钛及相关修饰。尽管这些工作卓有成效,但是在规模化利用太阳能方面还远远不够。因此搜寻高效太阳光响应型半导体作为新型光催化剂成为当前此领域最重要的课题。

二, 光催化材料的基本原理

半导体在光激发下,电子从价带跃迁到导带位置,以此,在导带形成光生电子,在价带形成光生空穴。利用光生电子-空穴对的还原氧化性能,可以降解周围环境中的有机污染物以及光解水制备H2和O2。

高效光催化剂必须满足如下几个条件: (1)半导体适当的导带和价带位置,在净化污染物应用中价带电位必须有足够的氧化性能,在光解水应用中,电位必须满足产H2和产O2的要求。(2)高效的电子-空穴分离能力,降低它们的复合几率。(3)可见光响应特性:低于420nm左右的紫外光能量大概只占太阳光能的4%,如何利用可见光乃至红外光能量,是决定光催化材料能否在得以大规模实际应用的先决条件。常规anatase-type TiO2 只能在紫外光响应,虽然通过搀杂改性,其吸收边得以红移,但效果还不够理想。 因此,开发可见光响应的高效光催化材料是该领域的研究热点。只是,现在的研究状况还不尽人意。

三, 光催化材料体系的研究概况

从目前的资料来看,光催化材料体系主要可以分为氧化物,硫化物,氮化物以及磷化物

氧化物:最典型的主要是TiO2及其改性材料。目前,绝大部分氧化物主要集中在元素周期表中的d区, 研究的比较多的是含Ti,Nb,Ta的氧化物或复合氧化物。其他的含W,Cr,Fe,Co,Ni,Zr等金属氧化物也见报道。个人感觉,d区过渡族金属元素氧化物经过炒菜式的狂轰乱炸后,开发所谓的新体系光催化已经没有多大潜力。目前,以日本学者J. Sato为代表的研究人员,已经把目光锁定在p区元素氧化物上,如含有Ga,Ge,Sb,In,Sn,Bi元素的氧化物。

硫化物:硫化物虽然有较小的禁带宽度,但容易发生光腐蚀现象,较氧化物而言,稳定性较差。主要有ZnS,CdS等

氮化物:也有较低的带系宽度,研究得不多。有Ta/N,Nb/N等体系

磷化物:研究很少,如GaP

按照晶体/颗粒形貌分类:

(1)层状结构

**半导体微粒柱撑于石墨及天然/人工合成的层状硅酸盐

**层状单元金属氧化物半导体如:V2O5,MoO3,WO3等

**钛酸,铌酸,钛铌酸及其合成的碱(土)金属离子可交换层状结构和半导体微粒柱撑于层间的结构

**含Bi层状结构材料,(Bi2O2)2+(An-1BnO3n+1)2- (A=Ba,Bi,Pb;B=Ti,Nb,W),钙钛矿层 (An-1BnO3n+1)2-夹在(Bi2O2)2+层之间。典型的有:Bi2WO6,Bi2W2O9,Bi3TiNbO9

**层状钽酸盐:RbLnTa2O7(Ln=La,Pr,Nd,Sm)

(2)通道结构

比较典型的为BaTi4O9,A2Ti6O13(A=K,Na,Li,等)。这类结构往往比层状结构材料具有更为优异的光催化性能。研究认为,其性能主要归咎于金属-氧多面体中的非对称性,产生了偶极距,从而有利于电子和空穴分离

(3)管状结构:在钛酸盐中研究较多

(4)晶须或多晶一维材料

经由VLS,VS,LS(如水热合成,熔盐法)机制可制备一维材料;

液相合成中的软模化学法制备介孔结构的多晶一维材料

对于该种行貌的材料,没有迹象表明,其光催化性能得以提高

(5)其他形状复杂的晶体或粉末颗粒

最典型的是ZnO材料,根据合成方法不同,其行貌也相当丰富

四,提高光催化材料性能的途径

(1)颗粒微细纳米化

降低光生电子-空穴从体内到表面的传输距离,相应的,它们被复合的几率也大大降低。

(2)过度金属掺杂和非金属掺杂

金属:掺杂后形成的杂质能级可以成为光生载流体的捕获阱,延长载流子的寿命。Choi以21种金属离子对TiO2光催化活性的影响,表明Fe3+,Mo5+,Re5+,Ru3+,V4+,Rh3+能够提高光催化活性,其中Fe3+的效果最好。具有闭壳层电子构型的金属离子如Li+,Al3+,Mg2+,Zn2+,Ga2+,Nb5+,Sn4+对催化性影响甚微

非金属:TiO2中N,S,C,P,卤族元素等

对于掺杂,个人的认识,其有如下效应:

**电价效应:不同价离子的掺杂产生离子缺陷,可以成为载流子的捕获阱,延长其寿命;并提高电导能力

**离子尺寸效应:离子尺寸的不同将使晶体结构发生一定的畸变,晶体不对性增加,提高了光生电子-空穴分离效果

**掺杂能级:掺杂元素电负性大小的不同,带隙中形成掺杂能级,可实现价带电子的分级跃迁,光响应红移

(3)半导体复合

利用异种半导体之间的能带结构不同,复合后,如光生电子从A粉末表面输出,而空穴从B表面导出。也即电子和空穴得到有效分离

(4)表面负载

将半导体纳米粒子固定技术在不同的载体上(多孔玻璃、硅石、分子筛等)制备分子或团簇尺寸的光催化剂。

(5)表面光敏

利用具有较高重态的具有可见光吸收的有机物,在可见光激发下,电子从有机物转移到半导体粉末的导带上。该种方法不具有实用性,一方面,有机物的稳定性值得质疑;另一考虑的是经济因素

(6)贵金属沉积

贵金属:Pt, Au, Pd, Rh,

Ni, Cu, Ag,等

(7)外场耦合

热场,电场,磁场,微波场,超声波场

目前,研究较多的是电场效应。其他场的研究也不少见,效果一般,更多的是从工艺层次来说明效果,所谓理论的东西不多

光伏能源是什么意思?

光伏能源是以光伏效应为原理将太阳辐射能转换为电能。

光伏能源系统一般包括太阳能电池或组件、充放电控制系统(或包括逆变器)和负载控制几个部分。太阳能电池是以光伏效应为原理,将太阳辐射能转换为电能的器件。

受天气、负载等因素的影响,太阳电池不易获得稳定的直流输出,故目前大部分太阳能系统都需要先通过蓄电池进行蓄能再对外供电。充放电控制器的主要作用是控制系统中的蓄电池的充放电过程,防止蓄电池因为过充或过放而受到损坏。逆变器的作用是将蓄电池输出的低压直流电变换成电器需要的交流电。

发展前景:

由于太阳能发电目前相对其他新能源成本高、技术效率还比较低,因此策的规划引导和补贴成为太阳能产业发展的重要动力。2009年我国推出了太阳能屋顶计划和金太阳示范工程,对国内光伏电站投资提供补贴。太阳能屋顶计划是对太阳能建筑进行补贴,标准为20元/Wp。据测算,该补贴标准大约可以覆盖相关企业生产成本的30%-50%,大大降低了太阳能光伏发电成本。

光伏新能源到底是什么概念?

光伏产业概述

目前人类能源消费结构中,石油、煤炭、天然气、铀等矿物资源占到了人类能源供给量的80%以上。但常规矿物质能源储量有限,如果无节制的开采,全球将很快面临能源短缺危机。另外常规矿物质能源使用后排放大量的CO2、SO2、核废料等威胁着人类生存环境。近年来,全球性的气候变暖,两极冰川融化,海平面上升,自然灾害频繁发生,生物多样性消失,酸雨范围越来越广,高空臭氧层空洞扩大等现象,都是因为人类大量使用并依赖传统能源所造成。

资料来源:中国可再生能源发展战略研讨会论文集

图表1 世界及中国主要能源资源使用年限

发展环保可再生能源是解决上述问题的最有效途径,也是人类能否在地球上永续生存下去的关键要素。在诸多可再生能源中,太阳能是唯一可以大量替代传统能源的能源。而在太阳能产业中,光伏产业由于其具有的诸多优点,是可再生能源中发展最快的产业,无疑也是最具有发展前景的产业。

资料来源:IEA(国际能源署)报告《Renewable Information2010》

图表2 1990~2008年世界可再生能源供给的年增长率

一、光伏产业的特点

太阳能是唯一能够保证人类未来需求的能量来源。光伏发电是利用太阳能将光子转化为电子的一个纯物理过程,转化过程不排放任何有害物质,其特点如下:

充足性:据美国能源部报告(2005年4月)世界上潜在水能资源4.6TW(1TW=1012W),经济可开采资源只有0.9TW;风能实际可开发资源2~4TW;生物质能3TW;海洋能不到2TW;地热能大约12TW;太阳能潜在资源120000TW,实际可开采资源高达600TW。

安全性:运行可靠、使用安全;发电规律性强、可预测(调度比风力发电容易)。

广泛性:生产资料丰富(地壳中硅元素含量位列第二)、建设地域广(荒漠、建筑物等)、规模大小皆宜。

免维护:使用寿命长(20~50年、工作25年效率下降20%)、免维护、无人值守。

清洁性:无燃料消耗、零排放、无噪声、无污染、能量回收期短(0.8~3.0年)。

二、光伏产业发展历程

世界上最早开始研究太阳能要追溯于1839年法国物理学家贝克勒尔首次发现光伏效应,并由爱因斯坦在1904年对其做出了理论解释,且很快得到实验证实;1954年美国贝尔实验室制成第一个单晶硅光伏电池;1959年第一个光电转换效率为5%的多晶硅光伏电池问世; 1960年,晶硅光伏电池发电首次并入常规电网;1969年世界上第一座光伏发电站在法国建成;1975年美国制作出非晶硅光伏电池;1980年代初,光伏电池开始规模化生产;1983年美国在加州建立了当时世界上最大的光伏电厂;1983年世界光伏组件产量达21.3MW(1MW=106W),光伏产业显露雏形。1990年以后,在能源危机和全球气候变暖的压力下,可再生能源越来越受到关注,德、美、日等国政府相继提出了光伏发电的“光伏屋顶计划”、“新阳光计划”等,在政府的政策法规和行动计划推动下,全球光伏产业以一个朝阳产业的面貌高速成长,同时太阳能光伏发电被誉为世界十种能源中发展最快的能源。

1990年以后全球光伏市场的发展和转移经过三个阶段。第一阶段,1996年之前,美国光伏市场占全球市场份额达32.1%,年复合增长率达25%,当之无愧地成为世界光伏市场中心。第二阶段,1996~2002年间,日本光伏市场保持了35%的年均增长,一跃成为光伏市场最大消费国,近年日本市场小幅回落,但销售的存量仍位居世界前列,2007年光伏电站存量达1GW(109W)左右。第三阶段,2003至今,欧盟成为绝对的市场主力,这得益于德国和西班牙等国的光伏补贴政策,快速刺激了欧盟市场中心的形成,目前我国有近80%的光伏产品出口至欧盟地区。

资料来源:EPIA(欧洲光伏产业协会,世界规模最大的太阳能光伏行业协会)

图表3 2009年光伏产品按地区安装比例

三、光伏发电技术发展趋势

目前已经进入商业化竞争的光伏发电产业按电池技术路线分类主要分为晶体硅光伏电池、薄膜光伏电池和聚光光伏电池。其中晶体硅光伏电池是目前发展最成熟的在应用中居主导地位。

太阳能电池根据所用材料的不同,还可分为:硅光伏电池、多元化合物薄膜光伏电池、聚合物多层修饰电极型光伏电池、纳米晶光伏电池、有机光伏电池等。

图表4 光伏电池分类及规模化生产转化效率

1.多元化合物薄膜光伏电池

多元化合物薄膜光伏电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、碲化镉及铜铟硒薄膜光伏电池等。

硫化镉、碲化镉薄膜光伏电池的效率较非晶硅薄膜光伏电池效率高,成本较晶体硅光伏电池低,并且也易于大规模生产,但镉有剧毒,会对环境造成严重污染,因此并不是最理想的光伏电池。

砷化镓(GaAs)III-V族化合物光伏电池的转换效率可达40%。GaAs 化合物材料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收效率,抗辐照能力强,对热不敏感,适合于制造高效单结电池。但是GaAs材料的价格不菲,因而在很大程度上限制了GaAs电池的普及。

铜铟硒薄膜光伏电池(简称CIS)适合光电转换,不存在光致衰退问题,转换效率也较高。具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点,将成为今后发展光伏电池的一个重要方向。唯一问题是材料来源,铟和硒都是稀有元素,因此这类电池的发展必然受到限制。

2.聚合物多层修饰电极型光伏电池

聚合物多层修饰电极型光伏电池以有机聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个光伏电池制造的研究方向。由于有机材料柔性好,制作容易,材料来源广泛,成本底等优势,对大规模利用太阳能,提供廉价电能具有重要意义。但以有机材料制备光伏电池的研究仅仅刚开始,不论是使用寿命,还是电池效率都不能和无机材料特别是晶体硅光伏电池相比。能否发展成为具有实用意义的产品,还有待于进一步研究探索。

3.纳米晶光伏电池和有机光伏电池

纳米晶光伏电池转化效率可达10%,有机光伏电池转化效率可达6%,转换效率还比较低,这两类电池还处于研究探索阶段,短时间内不可能大规模商业化应用。

4.聚光太阳电池

聚光光伏电池最大优点就是高转换效率(30%~40%),以及较小的占地面积。聚光光伏发电系统主要由高效聚光太阳电池、高性能的聚光跟踪系统、有效的电池散热系统组成。由于高效聚光光伏电池的技术路线尚未定型,聚光光伏发电规模化产业链也未形成,高性能的聚光跟踪系统和有效的电池散热系统的成本控制难度大,因而聚光光伏发电暂无优势可言。

5.晶体硅光伏电池和薄膜光伏电池

关于“晶硅”和“薄膜”孰优孰劣的讨论也很多。从市场表现来看,05年起“薄膜”市场份额开始不断增加,到09年达到了18%(数据来源:Solarbuzz),趋势相当可观。而且正是从09年开始,发展“薄膜”的呼声也越来越高:一方面硅晶电池刚刚经历了“硅”价巨幅波动的事件导致各大厂家受损;另一方面,美国的FirstSolar公司异军突起,把薄膜电池推上了新高度。2010年,国内很多地方都上了薄膜项目,而一旦开始生产薄膜电池,问题也就暴露出来。

首先是技术门槛问题。“晶硅”技术经历了多年发展,已经进入成熟期,国内几个大型企业已经熟练掌握了晶硅电池的技术,并且有了自己的技术创新和突破。而薄膜电池则不同,技术仍在不断发展变化,特别是非硅薄膜电池技术,材料和工艺上都有很多技术难关,国内的大多数企业并不具备足够的水平,还都只是探索阶段,却要面临在薄膜电池技术领先的FirstSolar公司和已经技术成熟的晶硅电池双重压力,发展困难可想而知。

其次是资金门槛问题。薄膜电池的设备投入比晶硅电池大,而且所有配套设备都依靠进口。随着薄膜电池技术不断发展,生产设备也随之更新换代,很容易造成设备投资上的浪费。

近年来晶硅组件价格一路走低,与薄膜组件的价格已经很接近,薄膜组件的价格优势已不再明显。但“晶硅”对比“薄膜”仍然存在高的转换效率和较长的使用寿命的优势。事实上,一些原打算开展薄膜电池项目的企业,现在也都把项目放缓(尚德、英利),所以薄膜电池想要真的发展,还是需要一定的时间。

单晶硅光伏电池与多晶硅光伏电池相比转化效率高(单晶18~20%、多晶16~18%)、成本高,由于其成本控制难度大,全面胜出的可能性不大。

6.太阳能光热发电

除光伏发电外达到工程应用水平的还有太阳能光热发电。太阳能光热发电的建设和运行门槛很高,我国在太阳能光热发电部件研发上还几乎是空白:曲面反光镜,高温真空管,有机朗肯循环发电机组,斯特林发电机组等。此外,与光伏发电不同,光热发电对于环境也有更高要求:必须直射光,而且需要水冷却,这样在荒漠地区,就无法满足。我国目前太阳能光热发电尚处于研究示范阶段,光热发电与常规电厂结合成互补电站,独立稳定工作的不多(示范项目:江苏江宁县70kW示范电站,863计划北京延庆1MW实验电站)。由于技术障碍,我国在5~10年内都会处于试验示范阶段,光热发电不会成为主导潮流。

结论

从技术成熟度、转化效率及材料来源几方面综合判断,未来5~10年太阳能发电技术占主流的仍为晶体硅(以多晶硅为主)和非晶硅薄膜光伏技术。目前市场占有率:多晶硅电池52%,单晶硅电池38%,非晶硅薄膜电池8%,其他化合物薄膜电池2%。发展非晶硅薄膜光伏技术,还不宜盲目扩大规模,还是应该重点放在研究上,深入掌握核心技术。

新能源光伏是什么

新能源光伏是将光能直接转变为电能的一种技术。

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。

太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

2019年7月,中国的装机容量光伏是全球第一,2018年统计达到1.4亿千瓦。从2025年开始,中国光伏发电将逐步成为主力能源。

新能源光伏的优点:

无论从世界还是从中国来看,常规能源都是很有限的。中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%。

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。

光储充ems、PCS是什么意思?

光伏储能与并网发电不一样,要增加蓄电池,以及蓄电池充放电装置,虽然前期成本要增加20-40%,但是应用范围要宽广很多。根据不同的应用场合,太阳能光伏储能发电系统分为离网发电系统、并离网储能系统、并网储能系统和多种能源混合微网系统等四种。

一、光伏离网发电系统

光伏离网发电系统,不依赖电网而独立运行,应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站和路灯等应用场所。系统由光伏方阵、太阳能控制器、逆变器、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能,通过太阳能控制逆变一体机给负载供电,同时给蓄电池组充电;在无光照时,由蓄电池通过逆变器给交流负载供电。

光伏离网发电系统是专门针对无电网地区或经常停电地区场所使用的,是刚性需求,离网系统不依赖于电网,靠的是“边储边用”或者“先储后用”的工作模式,干的是“雪中送炭”的事情。对于无电网地区或经常停电地区家庭来说,离网系统具有很强的实用性,目前光伏离网度电成本约1.0-1.5元,相比并网系统要高很多,但相比燃油发电机的度电成本1.5-2.0元,更经济环保。

二、并离网储能系统

并离网型光伏发电系统广泛应用于经常停电,或者光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价贵很多、波峰电价比波谷电价贵很多等应用场所。

系统由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能并离网一体机、蓄电池组、负载等构成。光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能,通过太阳能控制逆变一体机给负载供电,同时给蓄电池组充电;在无光照时,由蓄电池给太阳能控制逆变一体机供电,再给交流负载供电。

相对于并网发电系统,并离网系统增加了充放电控制器和蓄电池,系统成本增加了30%左右,但是应用范围更宽。一是可以设定在电价峰值时以额定功率输出,减少电费开支;二是可以电价谷段充电,峰段放电,利用峰谷差价赚钱;三是当电网停电时,光伏系统做为备用电源继续工作,逆变器可以切换为离网工作模式,光伏和蓄电池可以通过逆变器给负载供电。

三、光伏并网储能系统

并网储能光伏发电系统,能够存储多余的发电量,提高自发自用比例,应用于光伏自发自用不能余量上网、自用电价比上网电价价格贵很多、波峰电价比波平电价贵很多等应用场所。系统由太阳电池组件组成的光伏方阵、太阳能控制器、电池组、并网逆变器、电流检测装置、负载等构成。当太阳能功率小于负载功率时,系统由太阳能和电网一起供电,当太阳能功率大于负载功率时,太阳能一部分给负载供电,一部分通过控制器储存起来。

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  • 离鸢一镜(2022-07-14 07:36:11)回复取消回复

    低于420nm左右的紫外光能量大概只占太阳光能的4%,如何利用可见光乃至红外光能量,是决定光催化材料能否在得以大规模实际应用的先决条件。常规anatase-type TiO2 只能在紫外光响应,虽然通过搀杂改性,其吸收边得以红移,但效果还不够理想。 因此,开发可见光响应的高效光催化材料