我国太阳能光伏产业发展形势和思考

本文介绍了我国太阳能光伏产业发展概况并分析了未来发展趋势。为了对未来的发展趋势有更深刻的认识,在介绍世界光伏产业发展的同时,从21世纪人类能源结构将发生根本性变革的形势出发,论述了发展太阳能光伏发电等可再生能源产业对全人类的必要性和紧迫性,并根据我国能源形势说明我国发展太阳能光伏产业的必要性和紧迫性更加突出。本文以若干案例为据论述了国家的政策法规是影响太阳能等可再生能源产业发展的最关键因素,建议国家尽快制定强有力的政策法规,使我国光伏产业在激烈竞争中持续健康发展,满足我国可持续发展战略的需要。     

太阳能发电的进展及建议

太阳能发电作为清洁能源有着巨大的潜在市场，将逐步在能源消费结构中占有显著的份额，本世纪内太阳能将成为全球的主要能源之一。本文介绍了当前世界的光伏发展情况，并对我国的光伏发展提出了一些建议。     

太阳能开发利用的现状及发展趋势

太阳能以其独具的优势,其开发利用是最终解决常规能源特别是化石能源带来的能源短缺,环境污染和温室效应等问题的有效途径,是人类理想的替代能源。在综合分析了世界太阳能热利用,光电技术发展现状的基础上,对太阳能开发利用的发展趋势进行了概括。     

太阳能热气流发电及其对我国能源与环境的深远影响

为从根本上扭转我国能源面临的资源短缺、需求增势高、结构不合理、环境压力大等困境，本文从国情出发，提出充分利用我国广大荒漠化、沙化土地及其太阳能资源，大规模开发太阳能热气流发电，大幅度提高电力在终端能源结构中的比重，处理好与其它类型发电的兼容性与互补性，从根本上改善现行不合理的能源结构，将是在聚变能实现前即本世纪上半叶乃至中叶，解决我国能源困境的有效途径。太阳能热气流发电与风能的大规模互补联合开发，将有利于提高供电稳定性和电能质量，实现大面积荒漠绿化、沙尘暴治理和局域气候改善；发展基于太阳能热气流发电的电解制氢和海水淡化，将缓解我国油、气、水资源之不足；利用节余燃煤发展煤的液化、气化可进一步弥补我国油、气不足。     

能源互联网与能源路由器

日益紧张的能源供需矛盾和环境压力等要求可再生清洁能源应该在未来能源体系中承担主要能源供给任务.能源传输技术、存储技术、信息通信以及高性能计算技术的发展为有效利用分布式、间歇性可再生能源提供了技术支持.针对类似于信息互联网式的能源互联网愿景,本文探讨了以能源路由器为核心交换装置的能源互联网实现模型,从能源路由器的实现目标,已有支撑技术和实现部署方式等方面分析了涉及的关键技术,并结合已有研究成果说明了该领域亟需突破的研究方向.     

能源、环境和纳米技术

本文讨论了有关能源供应的短途径和无环境污染的能源技术的未来发展，提出了利用太阳能和氢燃料所驱动的“氢经济”模式，论述了纳米科学与技术的历史背景和现状，指出了发展纳米技术是历史和未来赋予我们的机遇和挑战，讨论了能源和环境领域的纳米技术，并提出了培养“纳人才”的概念和的迫切性。     

太阳能热光伏系统性能分析研究

建立了太阳能热光伏系统（STPV）能量吸收及热辐射发电过程的数理模型,数值模拟了不同聚光器聚光比时辐射器的温度分布,研究了聚光比及辐射器温度对电池伏安输出特性及系统效率的影响．随着聚光比的增大,辐射器表面温度显著增高,电池的输出功率及系统效率也成直线增长;分析了影响系统效率的关键参数如滤波器、电池温度和辐射器上下端部材料表面反射率对系统性能与输出电功率的影响．计算结果证明了STPV系统的可行性,形成了高效STPV系统的优化设计方法．     

多能互补系统国际发展态势分析

多能互补系统通过多种能源之间的相互补充和梯级利用以提升能源系统的综合利用效率,具有缓解能源供需矛盾,实现新型低碳、高效能源系统构建,多能协同利用等优点,世界主要国家均给予高度关注,纷纷制定多能互补能源发展战略,并开展了相关技术研发和试点项目。本文从国际相关的多能互补系统战略布局、项目部署、关键前沿技术进展等几个方面对多能互补能源系统国际发展态势进行分析,并从专利计量的角度深入分析国内外分布式能源技术专利申请趋势、地区分布、研究热点、主要专利权人等信息,进而提出中国多能互补能源系统未来发展对策建议。     

可再生能源互联网中的微电子技术

可再生能源互联网对电子系统提出了五大要求:高效性、安全性、可靠性、便利性、宽泛性.为了实现上述要求,可再生能源互联网需要多学科、多方面、多层次的创新.微电子技术将会渗透到可再生能源互联网的各个层级,是可再生能源互联网的重要支撑性技术之一.文章重点围绕固态变压器、分布式储能技术、信息采集芯片技术、通信芯片技术四个方面,阐述了可再生能源互联网中的微电子技术所面临的特殊要求、技术挑战及未来可能的发展趋势.     

交流光伏效应

以p-n结为代表的传统光伏效应产生直流电.除了直流光伏效应,本文介绍了自然界还存在另一种新型的遵循麦克斯韦位移电流模型的光伏效应,该效应被命名为交流光伏效应.在该效应中,当光周期性地照射在两种材料的界面或结区时,邻近界面或结区的材料的准费米能级会发生相对移动和重新排列,为了平衡准费米能级移动造成的电势失衡,电子将通过外电路流动,从而产生交流电.高开关频率下的交流峰值光电流可以比来自普通光伏机制的光电流高得多.交流光伏效应不仅可以用于远程无线电源,还可为高灵敏的宽光谱检测提供一种新方法.该效应是王中林团队于2020年首次发现的.     

钙钛矿太阳能电池:光伏领域的新希望

2013年6月以来,一种基于有机/无机复合钙钛矿材料的全新太阳能电池引起人们的极大关注,相关工作被期刊Science评为2013年度国际十大科技进展之一.这种新型全固态平面型太阳能电池已经展现出大于15%的高转换效率、液/气相等简单制备工艺和极低的加工成本等优点,极有可能在短期内把转换效率提高到20%以上,呈现出一片光明的前景,有可能对整个太阳能科学与技术行业以及人类经济和社会生活产生巨大的影响.本文结合我们最近的初步研究工作,就有机卤化物钙钛矿电池的发展历程、工作原理、制备工艺等几方面的代表性研究成果做了系统性总结,尤其是就目前有待解决的关键科学问题、未来发展方向等进行了讨论和展望,点明了可能采取的技术路径,有助于我国研究者抓住机遇,迅速跟上国际上太阳能电池与材料研究的前进步伐,为中国的绿色清洁能源的发展与生存环境的改善做出应有的贡献.     

绿色能源的现状及展望

本文综述了燃料电池、太阳能、风能、生物质能、自然冷能、水能等绿色能源的现状，并对其发展前景作了展望。     

基于STM32的太阳能跟踪系统设计

基于先进Codex—M3内核的微处理器STM32,结合双电机驱动器与高精度光敏传感器,研究并设计了一套高精度太阳能跟踪系统。该系统以实时时间为基准精确追踪太阳位置,以光敏传感器进行误差修正,利用STM32优越的PWM方式控制电机,实现太阳能接受效率的最大化。实验结果表明,系统工作稳定可靠,基本实现了对太阳的实时跟踪。     

Melanocortin control of energy balance: evidence from rodent models

Regulation of energy balance is extremely complex, and involves multiple systems of hormones, neurotransmitters, receptors, and intracellular signals. As data have accumulated over the last two decades, the CNS melanocortin system is now identified as a prominent integrative network of energy balance controls in the mammalian brain. Here, we will review findings from rat and mouse models, which have provided an important framework in which to study melanocortin function. Perhaps most importantly, this review attempts for the first time to summarize recent advances in our understanding of the intracellular signaling pathways thought to mediate the action of melanocortin neurons and peptides in control of longterm energy balance. Special attention will be paid to the roles of MC4R/MC3R, as well as downstream neurotransmitters within forebrain and hindbrain structures that illustrate the distributed control of melanocortin signaling in energy balance. In addition, distinctions and controversy between rodent species will be discussed.     

基于超级电容器储能的光伏照明控制器研究

采用绿色环保超级电容器作为储能器件,开发出了一套带MPPT功能的太阳能照明控制器。控制器以入门级ARM7芯片LPC2103为控制核心;用MAX16834设计LED驱动电路;采用固定电压法结合变步长的扰动观察法对太阳能电池板进行最大功率跟踪,提高利用效率;通过软件设计的优化,获得更长的照明时间。通过实地测试发现,该控制器比传统的照明控制器拥有更好的利用率,具有实用价值。     

Forecasting energy prices: Quantile-based risk models

The goal of this paper is to use a new modelling approach to extract quantile-based oil and natural gas risk measures using quantile autoregressive distributed lag mixed-frequency data sampling (QADL-MIDAS) regression models. The analysis compares this model to a standard quantile auto-regression (QAR) model and shows that it delivers better quantile forecasts at the majority of forecasting horizons. The analysis also uses the QADL-MIDAS model to construct oil and natural gas prices risk measures proxying for uncertainty, third-moment dynamics, and the risk of extreme energy realizations. The results document that these risk measures are linked to the future evolution of energy prices, while they are linked to the future evolution of US economic growth.