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一种用于直接发电和海水淡化的太阳能烟囱/光伏热混合系统
摘要： 本工作对传统太阳能烟囱系统进行改进以提高其经济可行性。主要改进包括：增设光伏系统以增加总发电量，以及安装水池用于冷却光伏板并实现淡水生产。通过建立数学模型测试常规与改进系统的可行性，发现常规系统总利用率仅为0.51%，而改进系统达4.37%。参数分析表明，当浸没式光伏板靠近烟囱时系统效率最佳。结合约旦某地气象数据测试显示，该系统年发电量比同址独立光伏系统高45.35%。敏感性分析指出烟囱高度是影响利用率的最关键变量——烟囱越高利用率越大。经济性分析表明：系统生产的淡水成本为1.60美元/立方米，比同类系统低46.3%；其经济指标也优于传统太阳能烟囱系统。
关键词： 水下光伏、太阳能、水蒸馏、太阳能烟囱
更新于2025-09-19 17:13:59
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阳光与限电并存：高比例太阳能光伏并网下的美国电网运行
摘要： 随着太阳能光伏（PV）和储能成本快速下降，光伏发电占比接近或超过美国全年总发电量50%的未来图景已变得可以想象。但目前尚未充分评估这种国家级电力系统的运行优势。本文详细分析了未来美国电力系统在高比例（>50%）光伏发电配储能情况下的运行影响。研究表明，在考虑关键发电机组运行约束的前提下，系统能够满足全时段负荷及运行备用需求。储能在日落时段对维持供需平衡发挥着关键作用。在最高光伏渗透率情景下，光伏发电占比>90%的时段较为常见，这要求系统在以传统同步发电机组为主和以逆变器为基础的发电为主之间快速切换。我们观察到近400吉瓦（超过40%）的经济性弃电时段，以及频繁出现（高达36%）的极低电价时段。
关键词： 光伏发电、储能、净负荷、可再生能源、能源价格、太阳能、热循环、弃电、生产成本建模、爬坡
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019 IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 一种针对高直流交流比光伏电站中小时级辐照度变化导致的年度发电量建模估算误差补偿方法
摘要： 光伏电站在项目开发阶段建立的财务模型通常基于小时级时间步长的模拟结果。这些模拟采用的历史辐照数据（如典型气象年数据）源自每小时平均辐照强度的统计。我们发现，当实际天气条件存在显著的小时级辐照波动时，基于小时步长建模的年发电量估算将无法完全反映高辐照时段发生的逆变器限电情况。该效应在直流/交流额定容量比值较高的系统中尤为显著。部分已投运光伏电站的实际监测显示，这种现象可能导致发电量估算值高估近5%。本研究量化了美国境内不同地理位置的平均误差幅度，并提出了一种后处理补偿方法。该方法根据辐照数据对每小时模拟发电量施加动态折减系数，该折减函数旨在修正小时平均辐照数据与亚小时采样率计算所得有效日照量之间的差异。
关键词： 光伏系统、电力系统建模、性能分析、太阳能、太阳能发电、电力系统仿真
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于模糊集成方法的多性能优化纳米流体冷却混合光伏热系统
摘要： 在化石燃料等传统能源迅速枯竭以及?；せ肪趁馐芪廴镜钠惹行枨笙?，全球正大力推动清洁可持续能源的开发。太阳能作为未来能源形式之一，通过混合光伏热系统（HPVTS）可转化为电能和热能。光伏面板在高温环境及其他因素影响下升温时，其性能可能受到损害。对光伏面板进行适当冷却可防止其过热，从而避免性能下降。本文提出一种通过在光伏面板周围循环纳米流体的冷却机制，并采用田口L16正交阵列实验研究了辐照度、环境温度、流速及纳米流体浓度等关键输入参数对纳米流体冷却HPVTS特性（输出响应）——包括整体效率、?损失、表面温度、熵产及电效率的影响。通过三角模糊数计算输出响应的权重系数，利用TOPSIS方法获得输入参数的最优设置。
关键词： 电能、TOPSIS法、热能、多属性决策、纳米流体冷却的高压蒸汽轮机系统、太阳能
更新于2025-09-19 17:13:59
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光伏-光电化学集成制氢的实验研究与优化
摘要： 本文研究了集成式聚光光伏与光电化学制氢反应器的传输现象及最优性能。实验研究了各组件及整体系统，包括聚光器、分光镜、电解槽、反应器和光伏?？榈男阅?。将太阳能聚光与分光镜集成，可实现光伏发电与直接光子能量转换的同步进行，通过电解和光电化学水分解制氢。采用机器学习方法并整合神经网络，对该集成系统进行多目标优化，从而建立系统输入与输出之间的关系。利用神经网络通过遗传算法对整体系统进行优化。论文中展示了数值模拟与实验结果并展开讨论。
关键词： 光伏、光电化学、效率、制氢、太阳能
更新于2025-09-19 17:13:59
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一种新型光伏-热道路的热电性能
摘要： 太阳能道路是一种新型的太阳能转换技术。由于太阳能道路的太阳能利用效率过低，为解决这一问题，本文提出了一种新型的光伏-热道路。此外，建立了一个数学模型来评估光伏-热道路的热力和电力性能，并通过实验数据进行了验证。同时，研究了光伏-热道路的简易水系统性能，并与光伏道路进行了对比。结果表明，光伏-热道路系统的整体能源效率是光伏道路系统的3.95倍。此外，本研究分析了气象和几何参数对系统性能的影响。研究发现，管道直径对光伏-热道路的整体性能影响较小。此外，太阳辐射强度、光伏电池的填充因子、循环水的质量流量以及透明表面的透射率对整体能源效率有积极影响；相反，风速和管道埋深则有负面影响，这意味着无风环境有利于PVTR系统的能源输出。沥青混凝土的最佳导热系数可以使整体能源效率最大化；本研究中，该值的推荐范围为1.0至1.5 W/(m·K)。本研究的结果对光伏-热道路设计的知识体系做出了重要贡献。
关键词： 储热效率、电效率、太阳能、光伏-热道路
更新于2025-09-19 17:13:59
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利用不同太阳能光伏技术评估发电性能特性
摘要： 太阳能是一种相对自由的、可再生的清洁能源，由太阳产生，通过太阳能热利用和光伏（PV）?？榈炔煌际醴直鸩饶芎偷缒?。本文旨在通过模拟，在相同输入温度和辐照度参数条件下，评估和比较不同光伏模块技术的发电性能特性。使用PVsyst 6.73版本，基于澳大利亚悉尼的气候数据，对年发电量26.0千瓦、年产量42.9兆瓦时的太阳能光伏设计进行了模拟。结果表明，单晶硅太阳能技术需要163平方米的面积，而多晶硅和薄膜技术分别需要173平方米和260平方米的面积来产生42.9兆瓦时的年产量。单晶硅光伏?？樵谔裟茏恍噬细哂诙嗑Ч韬捅∧ぜ际酰ǚ直鹞?4.2%和62.7%）。太阳高度角与方位角对称的半环面穹顶显示出13个双峰梨形曲线，每条优化线上至少两次切割方位角。这些最优解点在6至18小时（含）的每个日照时段都可见。它们显示出具有一个最小值的凸全局最优解（或局部最优解）集合，在凸区间内。此外，13个定向鱼形双峰梨形曲线的每个最小点都位于方位角上。然而，针对辐照度和温度变化的相应光伏?？樘匦云拦老允?，模拟的总体结果显示不同光伏模块产生的功率电压和电流存在差异性变化。所提出的半环面模型表明，通过适当设计，可以实现许多更简单、更便宜、更快捷且更高效的发电优化解决方案。建议安装单轴太阳能跟踪器或最大功率点跟踪器以克服方位角效应。
关键词： 模拟、光伏组件、多晶硅、单晶硅、薄膜、太阳能、PVsyst、发电、太阳能跟踪器、方位角
更新于2025-09-19 17:13:59
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卡拉卡尔地区气象条件下太阳能光伏板的性能分析
摘要： 对不可再生能源需求的增长促使许多地区安装了光伏电站。对这些光伏电站的性能分析有助于光伏系统的设计、运行和维护。在印度卡拉卡尔普杜切里NIT科学楼屋顶（北纬10°）安装了一块光伏板，本研究分析了该光伏板2017年8月至2018年2月期间的性能，重点考察了平均功率输出和系统效率。结果表明，光伏性能受地理位置及太阳辐射、环境温度等气候条件影响。
关键词： 性能分析、气候条件、太阳能、光伏技术
更新于2025-09-19 17:13:59
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利用石材行业含水废料进行光伏电解制氢
摘要： 研究人员目前正致力于通过将电化学系统与光伏面板耦合，并采用替代性电解质（主要为污染物）来降低氢气生产过程中的成本（经济与环境成本）。本研究旨在利用与光伏面板耦合的电化学系统，通过石材加工行业的废水电解，将太阳能转化为氢气。研究设计了一个由丙烯酸和304不锈钢电极组成的圆柱形电解槽用于制氢。在测试的废料中，常规织布花岗岩电解质展现出更优的累计产氢量，在实验进行2小时后达到329毫升（平均辐照度为1332瓦/平方米）。切割钻石多线花岗岩废料的产氢量比常规织布花岗岩电解质低54%，因其溶液电导率较低。实验过程中观察到铁离子以氢氧化物形式沉淀。常规织布花岗岩电解质的整体效率约为2摩尔/升氢氧化钠的一半，但比钻石多线花岗岩电解质高出2.7倍。值得注意的是，使用氢氧化钠进行电解存在高腐蚀性和操作成本高的问题。
关键词： 光伏、废物、效率、氢能、观赏石、太阳能
更新于2025-09-19 17:13:59
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飞秒激光丝化工程化黑色二氧化钛
摘要： 我们提出一种方法，通过利用飞秒激光脉冲在空气中成丝区域的传播来制备黑色二氧化钛（TiO2）——一种极具前景的高效光催化材料。研究发现，在溶液和空气环境中经飞秒激光成丝处理的黑色TiO2，在400至2500纳米的宽光谱范围内均表现出显著增强的吸收能力。此外，这种改性黑色TiO2在微波波段也显示出一定程度的吸收增强。对处理后TiO2的结构和元素分析表明，其吸收增强主要归因于成丝作用诱导的晶体TiO2表层无序结构及掺杂杂质。我们的技术为制备具有宽光谱太阳能吸收能力的黑色TiO2提供了新途径，可广泛应用于光电子学和光化学领域。
关键词： 飞秒激光成丝、无序表面、太阳能、二氧化钛、吸收增强、激光加工
更新于2025-09-19 17:13:59