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九种颠覆传统的光伏新技术
作者:管理员    发布于:2021-05-23 16:47   文字:【】【】【
  为了增强美国的创造力并重新建立商场上的国家领导地位,美国动力部开展了“美国制作太阳能奖”,以刺激制作,开发立异的处理方案和产品,奖赏和应战有助于损坏该领域的传统思维,并介绍、扩展和开展或许的办法。每一轮奖项将在不到一年的时间内将新技能带入商业前的预备阶段,验证早期产品或测验现场技能,以保证新主意进入商场。每个团队将取得50,000美元的现金奖赏,并有资格参加下一阶段的竞赛。作为竞赛的一部分,参赛团队还可以拜访DOE国家实验室,技能孵化器和加速器,危险出资公司,天使出资人以及职业的网络。美国国家可再生动力实验室(NREL)是“美国制作应战赛”的奖项管理员。
  2月11日,美国动力部(DOE)从120个提案中宣布了20个获邀参加美国制作太阳能奖第3轮下一阶段竞赛的竞赛团队。这些项目将处理与新型太阳能运用(如农业)相关的应战,并展现在电网毛病时怎么利用太阳能供给备用电源。其间9个团队触及太阳能光伏产品及资料技能的开展,11个团队将处理与太阳能怎么与电网整合有关的应战。
  这些项目关于国内研究组织和厂商有重要的参考价值,能启示您潜在的商机和立异产品。跟TestPV一同来了解其间的9个光伏产品及资料奖项目:
  光伏:
  1.经用减反射和自清洁玻璃
  研制具有增强宽带和广角抗反射、抗污染和自清洁功能的经用光伏玻璃。团队正在寻找老练的玻璃制作商作为协作伙伴,协助供给光伏或玻璃职业的验证办法,协作伙伴具有组件野外和耐久性测验经验,能供给组件耐久性测验装置如湿热热室、组件现场实验设备等。拟议的技能包括问题4下的方案中所述的以下五项任务。
  开发可扩展的蚀刻办法,在大面积玻璃上生成各种减反射纳米结构。
  表征纳米结构玻璃的光学和亲/疏水功能;测验玻璃防污染和自清洁功能;测验玻璃抗划伤性和机械耐久性;选用该纳米结构玻璃制作光伏电池并进行功率丈量
  2.PV双面及柔性组件用通明聚合物阻隔膜
  Dunmore公司的项目旨在开发能支持双面组件运用的通明薄膜。该通明薄膜将来还能用作野外光伏组件的修复胶带、特殊双面运用的金属化及压印膜、太阳能集热器薄膜、进步双面组件发电功率的发射膜、反射网格、BIPV资料、坚韧的专业光伏膜,以及航天、交通、便携式运用专业膜。
  Dunmore以为,该通明阻隔膜的关键技能应战包括:
  为多层结构挑选和挑选合适的薄膜和粘合剂产品规划的初始测验和验证,包括通明度和阻隔功能对阻隔膜结构进行长时间测验,以保证规划满足巩固最重要的是,展现资料在极点温度、紫外线和湿气下的长时间功能加速老化实验(如250到3000小时的双八五实验,证明资料能运用20年或更长时间,了解潜在的失效模式和现场运用寿数)
  Dunmore还将经过NREL进行阻隔膜的机械实验、水汽传输率(MVTR)、分光光度法颜色、透光率和稠度测验、电气实验、太阳模拟氙灯实验、剥离强度和与密封剂的附着力测验(湿热实验后)、组件测验。经过与潜在的组件制作商协作,将通明膜用作组件前板或后板进行层压封装测验,并对封装后的组件进行野外运用和老化测验。
  3.高效简略的光伏支架体系
  盯梢支架比固定支架能协助光伏组件多发电20%以上,因而单轴盯梢体系被广泛运用于地面电站,但并未被其它商场承受。PursuitSolar以为这首要是传统的单轴盯梢体系规划杂乱,盯梢电子模块依赖非独立直流电力供应(有时用电池)、电机(线性执行器或反转驱动)、操控软件、辐照度传感器及通讯网络。再者,传统单轴盯梢体系成本较高,装置技能杂乱,调试麻烦,体系牢靠性还差,运转保护多。
  因而,PursuitSolar公司将开发一种无马达、无操控体系、不耗费外部电力、保护简略的光伏盯梢支架。
  该规划的特点是:
  盯梢更加简略–完全由太阳驱动并定位,体系自身只有运动部件,无需电网或电池供电;部件成本更低–部件越少,成本越低,无论是收购、装置或是保护成本;盯梢更加牢靠–驱动规划基于老练的热工液压原理。
  PursuitSolar以为,该产品特别适合于户用、工商业、农业及小型地面光伏电站
光伏
  4.PVWaRD水分析软件
  参赛团队开发了一个量化的水丈量体系,以协助处理光伏组件中与水分相关的毛病。该体系选用非触摸的无损技能,丈量光伏组件内的水分含量,为猜测组件的长时间衰减机理供给了根底数据。
  组件运用过程中会出现封装资料变黄、分层和触摸腐蚀,组件内水分的存在会加速这种改变。因而,该项目假定组件衰减与组件生命周期中不同阶段的含水量有某种函数关系,经过组件内部含水量的改变评价组件或许的发电量丢失,为稳妥或出资运营供给重要参考。
  该技能想象有两种运用方法:
  一:作为评价工具来确认水分对已装置光伏组件的影响;
  经过与公用事业公司协作,在不中断正常运营的情况下对已布置的组件进行湿度和功能测验。与NREL已经进行的组件加速老化和经用性测验数据归纳,深化了解水分在测验中的作用。
  二:作为组件制作的质量操控工具。
  与组件制作商协作,在制作和质量操控测验阶段的不同阶段丈量含水量,要点放在湿热测验前后。依据成果,进而经过去除剩余水分启动二次丈量。该成果可以评价潜在的成本节约、产值进步以及湿度监测对产值的影响
  项目需求定制加工和数字化处理信息数据,与职业出资商一同湿度相关的衰减猜测对组件装置和稳妥成本的影响,进步对新稳妥和整个项目承保的决心,在项目索赔中,经过这些丈量分析项目失效的原因,例如定量地显现暴风雨对发电量丢失和对未来功能的预期影响。
  5.长途布置的光伏组件
  假如你的房顶或地面有时要派用场,那你就无法装置固定的光伏阵列。因而,RiseEnergySystems公司(RES)预备开发一种新的工商业及户用光伏装置,方针是创立一个可长途布置的光伏阵列,当现有铺设区域不被运用时装置,运用时收起,为那些没有合适房顶的人供给太阳能接入,降低软成本,添加清洁周期,降低所需的支架成本。
  该体系需求进行电气、机械和风荷载实验。电气实验确认发电功能和安全,机械测验验证组件是否能缩回到存储容器中,大型风洞测验以确认自动退缩组织失灵的情况和灾难性毛病下最大的安全风速。
  6.机器人技能改变了光伏电站的景象
  光伏电站的除草关于电站运维至关重要,虽然我国的光伏电站有“光伏羊”除草构思。人工除草关于大型光伏电站成本较高,除草剂对环保不利。本项目旨在开发一种除草机器人,优化切削刀片规划,优化电池寿数、保护距离、割草频率、割草质量和噪音水平,能运用光伏电力。此外,机器人还要自动识别柱子、栅门等障碍物,并能保护接近柱子和栅门的植被。
  7.雪地光伏组件
  冰冷区域的大雪关于光伏电站的发电和运维是严峻的应战。NREL数据显现,美国受影响区域每年的光伏危险丢失为2-16%,北方区域的因大雪导致的光伏发电量丢失达10-16%,极点情况下,更北部的区域光伏发电量丢失或许达到40%。传统的光伏组件不是为冰雪条件而规划的,因而降雪会影响光伏组件寿数和保护成本。
  项目旨在开发出一种处理方案,运用规范的太阳能电池板制作技能,创立一个优化的太阳能电池板,以削减冰雪形成的丢失。
  在原型规划中,项目方案运用曲折的金属板作为组件的后结构,其纳米加热技能比普通的电阻加热功率进步2.5倍。
  8.盯梢支架基座TackerSleds
  农场为了改进土壤健康,会尽量少用化肥,因而会将某块地进行掩盖植被与经济作物轮换种植,这也添加生物多样性,削减水土流失。
  本项目发明的盯梢体系基座便是为了让农场方便地将底座在掩盖植被用地和经济作物用地之间转运,让光伏盯梢支架体系从固定式变成移动式。。
  9.光伏简略拼装套件
  太阳能无处不在,但太阳能体系并非处处可在。在一些不具备光伏阵列装置条件,却需求运用光伏发电的场合,这种简略的光伏拼装套件便成为一种很好的挑选。
  这种光伏套件,可随时移动,装置快速简略,没有常见的房顶光伏如遮阳、斜度、方向、房顶年限、攀爬等问题,用户可以随时带到下一个需求的地方。一般DIY用户可以完结拼装,只需求一名电工完结与电网的终究连接,削减装置成本。能为“动力孤岛”供给太阳能+存储能力,进步社区的动力弹性。产品可规划为漂亮的有机外观(绿色/棕色)或现代(银色/黑色)。
  产品添加了许多首要的、目前没有开发光伏,却阳光充足区域的太阳能利用率,如家装和家居用品商店、卖场、临时修建,一些为行人和车辆供给清洁动力、遮阳的商业和民用场所,提升场所的“绿色”形象,也适于灾后康复、新修建区域、节日等半永久性修建。
  结语
  看完这九个光伏运用及资料立异,您有什么收获吗?您有没有相似或更好的构思和我们一同分享?欢迎在文末留言,也欢迎对这九个国家级立异构思投票。也请等待下一期,美国制作太阳能奖的11个光伏体系集成立异项目。