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カナダの電力からガスへの設備はわずか3年で返済できる 施設の規模と運用パターンは、混合整数線形計画法ベースのモデルを使用して最適化できます。水素を販売し、グリッドの補助サービスを提供し、副産物の酸素を販売することにより、電力からガスへの経済性を劇的に向上させることができます。 画像:アリーナ 自動車会社の敷地内に太陽光発電によるガスを発電する設備を設置することは、環境にやさしいだけでなく、かなり安価な作業になるかもしれません。投資収益率は3年足らずで見込めます。カナダのオンタリオに製造拠点があるにもかかわらず、それは事実です。 カナダのオンタリオにあるウォータールー大学のニコラスプレストン周辺の研究者チームは、米国エネルギー省が主催する水素教育財団の2018水素学生デザインコンテストに参加しました。競争の結果は2018年6月に発表されましたが、プロジェクトの経済性と設計仕様の詳細な詳細は、記事「再生可能エネルギーと電力とガスの統合が産業施設にどのように役立つか?International Journal of Hydrogen Energyに掲載された技術 経済、政策、環境アセスメントから。 シークレットモードの自動車メーカーは、オンタリオに施設を持ち、設備投資の回収期間は3年以内にする必要があると規定しています。このような短い投資回収期間を達成するために、チームは、システムの最も有利な運用を満たすためにさまざまなメトリックをどのようにスケーリングできるかを調査しました。研究者たちは、水素の販売によって生み出された収入に加えて、サイト所有者のその他の収入源にも注目しました。ここで、プレストン等。は、炭素価格と取引、グリッドへの付随サービス、および自己消費が重要な経済的要因であると示唆した。このアプローチは、エネルギー貯蔵、付帯サービス、輸送用燃料などの市場を超えた使用のために水素を生産するエネルギーハブを開発することでした。 演習の中心は、年間コストを最小限に抑えるために電力対ガス技術をオーバーレイする混合整数線形計画法ベースのモデルを開発することでした。チームは資本コスト調査を実施して自動車会社の予算予測を生成し、財務結果を適用してプロジェクトの財務指標とその実現可能性を予測しました。 「この電力からガスへのシステムの設計には、固定サイズのコンポーネントの理想的な数を予測することが含まれており、熱、電気、水素の需要を最小限の資本、運転、保守コストで満たすことができました」と研究記事は述べています。 3年弱の投資回収を可能にした設計のレイアウトと使用パターンには、1,500の太陽光発電モジュールが採用されました。チームは想定モジュールの電力定格を明記しませんでしたが、現在の業界標準をリードして、サイトは約450 kWになるはずです。太陽光発電システムからの年間発電量は、年間473,960 kWhまたは94,792ドルに相当すると見なされました。水素の生産はおそらく年間76,073 kgに達するでしょう。20年の耐用年数、設備投資に対する8%の金利、および約3.6ドル/ kgの小売水素価格を想定すると、アレイは9.8の資本回収率を促します。 システムの総資本コストは2,620,448ドルになります。電解槽と太陽光発電装置は、その請求書の41%と17%を占めます。設置後、水素貯蔵に必要なコンプレッサーは、運用コストのリストの中で最大の数になり、総額は237,653ドルになりました。 運用コストだけでも発電電力の2倍以上であるため、他の収益源が模索されてきました。たとえば、チームは、現場の既存の天然ガスネットワークに一部の水素を供給することが可能であると考えました。一部のアプリケーションでは、ガス燃焼に代わる優れた方法がまだありません。緑の水素からガスの一部を供給することにより、自動車メーカーは天然ガスの需要を26,895m3削減し、年間約5,000ドルを節約できます。 さらに、100基の燃料電池式フォークリフトが年間32トン強の水素を消費し、40基の燃料電池自動車に約36トンが残るとのことでした。フォークリフトと車の両方が通常は化石燃料で動くため、同社は、製造プロセスでの炭素強度の取引と浄化のために、かなりのカーボンオフセットを達成できるとチームは書いている。 さらに、PEM電解槽はデマンドレスポンス方式で操作できるため、グリッドの混雑が原因でグリッドオペレーターが再生可能エネルギーを低レートでダンプすると、ランプアップします。これにより、年間約522,520ドルの追加収益が発生します。電気分解の副産物は酸素であり、工業目的で販売することができます。研究者たちは、年間生産量が608,587 kgの酸素を期待しており、64,321ドルで販売される可能性があります。 https://www.pv-magazine.com/2020/08/11/power-to-gas-facility-in-canada-could-pay-back-in-just-under-three-years/ #太陽光発電 #飛花落葉 #hikarakuyho

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デザイナー分子が「2対1」の効率向上を実現 米国の科学者たちは、一重項分裂を利用することに一歩近づきました。これは、特定の太陽電池材料で見られる現象であり、エネルギー収量を大幅に増加させると約束されています。さまざまな分子を設計およびテストすることにより、グループはメカニズムの背後にある基本的なプロセスをよりよく理解し、材料を最適化してそれをよりうまく利用することができました。 一重項核分裂分子(紫)の溶液に注入された電子受容分子(オレンジ)。NRELの科学者たちは、数年にわたって一重項分裂の背後にある分子プロセスを特定するために働きました。 画像:Dennis Schroeder / NREL 一重項分裂(SF)は、「2対1」のメカニズムであり、1つの光子(軽い粒子)が通常の励起状態ではなく、半導体材料に2つの励起状態を作り出すことができます。このメカニズムは、シリコンを含むさまざまなセル材料で観察されています。 科学者たちは、SFを利用することで、単一接合の太陽電池が計算された効率の限界を超える可能性があると予測しています。ただし、SFの背後にあるプロセスの基本的な理解と、SFを均一に近づけるものでそれを示す材料の開発は、まだ初期段階です。 米国国立再生可能エネルギー研究所(NREL)では、科学者は分子レベルでさまざまな材料をモデリングおよび設計する試行錯誤のアプローチを通じて、この理解を改善することに取り組んできました。「最も困難な部分は、一重項と三重項エネルギーの微妙なバランスが達成された分子を設計することでした」とNRELポスドクのNadia Korovinaは言います。「約1年の試行錯誤の末、一重項分裂過程の複雑さを学ぶことができる適切な分子が得られました。」 SFを使用する上での課題の1つは、これらの二重励起状態が存在するのはごく短時間であり、それらが互いに接触すると再結合して存在しなくなることです。分割プロセスはまた、熱にエネルギーを失うことがよくあります。KorovinaとNRELグループは、これらの影響を最小限に抑えるために理想的な分子の長さと複雑さを決定するために働き、長さの少なくとも3つの発色団(分子の光吸収に関与する部分)の分子鎖が2つの励起子を分離しておくために必要であることを発見しました数マイクロ秒–電荷を他の細胞層に引き出すのに十分な時間。彼らの研究は、Nature Chemistryの論文に掲載されています。論文では、三重項励起子の空間分離が吸熱性一重項分裂を促進します。 これらの発色団の連鎖が再結合を防ぐためにどのように機能するかをよりよく理解するために、グループは計算モデリングに目を向けました。粒子の相互作用の洗練されたモデルを使用して、グループはメカニズムの鍵としてねじれ運動を特定しました。「分子鎖は通常フロッピーで柔軟ですが、光子を吸収すると、鎖はその中心軸を中心にねじれ、最初は硬くなり、2つのトリプレットの形成を促進する形状になります」と科学者たちは説明します。「最初のプロセスが終了した後に発生するその後のねじれは、2つのトリプレットを空間的に分離するのに役立ち、寿命を延ばします。」 SFの根底にあるメカニズムのこの理解を武器に、グループは、一重項核分裂太陽電池材料の将来の開発がはるかに容易になるはずであると言います。 #飛花落葉 #太陽光発電 #hikarakuyho

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EBRD、KfWがポーランドの次世代カソード材料プラントに1億3,500万ユーロの融資を提供 新しい材料はまだ市販されていませんが、試験により、NMC 622、NMC 811、およびNCAバッテリーよりも技術的および経済的優位性が証明されたとされています。 画像:EBRD ポーランドは、ヨーロッパ本土全体で次第に進化しているバッテリー業界での地位をさらに向上させる予定です。欧州の復興開発銀行とドイツの開発銀行KfW IPEX-Bankからの1億3,500万ユーロの融資を背景に、テクノロジー企業のジョンソンマッセイは、カソード材料eLNOの工場を開設します。 欧州の銀行はローン・ファシリティに€9000万を提供します、そしてドイツのカウンターパートは€4500万にチップます。このサイトは、ポーランドの中心部であるコーニンに位置し、亜炭鉱業が盛んに行われます。EUはこのような鉱山の閉鎖に向けて歩みを進めており、ブロックは以前に、そのような地域の新しい収入手段への移行を支援するためにさまざまな機関を通じて資金を利用できるようにすることを発表しました。 ジョンソンマッセイの電池材料の最高経営責任者であるクリスチャンギュンターは、次のように述べています。「Koninの新工場の建設は、eLNO電池正極材料の商品化における重要なマイルストーンです。」「この資金援助により、2024年までに自動車プラットフォームでeLNOの生産を開始し、電気自動車への移行と、よりクリーンで健康的な世界を実現する予定です。」 ジョンソンマッセイ工場は、商標保護されたeLNOカソード材料を年間10,000トン生産する予定です。そのような量は、10万個のバッテリー電気自動車の生産に十分です。EBRDのリリースによると、追加の投資により、プラントの能力は10倍に増加する可能性があります。今年は建設工事が始まり、2022年に商業生産を開始する予定です。 https://www.pv-magazine.com/2020/08/11/ebrd-kfw-provide-e135-million-loan-for-next-gen-cathode-material-plant-in-poland/ #太陽光発電 #飛花落葉 #hikarakuyho

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SNEC:Yingli Solarが中国のPV企業との関係を強化 中国のYingli Solarは、国内市場で多くの著名なプレーヤーと提携して、相互に有益な努力を実現し、国のクリーンエネルギーセクターを推進しています。 SNEC 2020でのYingli Solar署名式。 画像:PRNewsfoto / Yingli Green Energy Holding Com SNECの取引中に、問題のあるモジュールメーカーのYingli Solarは、中国の多くの著名なプレーヤーと戦略的契約を結び、新素材の研究開発と応用、新技術の推進、共同での発電所プロジェクトの開発に協力していると発表した。週末に上海で行われたショー。 このイベントでは、英利が中国開発銀行エネルギー株式会社、中国電力エンジニアリングコンサルティンググループの新エネルギー源部門、杭州ファーストアプライドマテリアルと契約を結び、共同で太陽光発電産業の発展を促進し、相互利益と双方にとって有利な協力を実現しました。 」。 パートナーは、それぞれの利点を引き続き活用し、長期的かつ安定した企業パートナーシップを確立し、共同でクリーンエネルギー産業の発展を促進することを望んでいるとYingli氏は述べた。 「New Yingliの新しい出発点と新しいビジョン」というタイトルのプレゼンテーションとともに、同社はSNECで最新の技術的成果と革新的なビジネスモデルを紹介しました。これには、両面性係数が82%で前面の電力定格を誇るPANDA両面モジュールが含まれます。 TOPConセルテクノロジーを使用して達成されたNタイプ(G1)ウェーハでの425 W Yingli氏は、このモジュールは「高発電、優れた耐候性、信頼性の高い機械的性能を提供するため、統合された太陽光発電や浮体式発電所の構築など、さまざまなアプリケーションシナリオで幅広く使用できます」と語った。 保定に本拠を置く会社は、高度な210 mm M12ウェーハテクノロジーと3スライスマルチバスバー(MBB)テクノロジーを採用した、高い信頼性を備えた540 Wのフロントパワーを備えた高密度パッケージの単結晶モジュールも発表しました。 この発表は、先月、中国の裁判所による行政への配置に続いて、英利グループの再編と新しい投資家の模索の中で行われた。 #太陽光発電 #飛花落葉 #hikarakuyho

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パッシブクーリング付きソーラータイル 研究者は、相変化材料(PCM)がドープされたモルタルの屋根瓦に17%の効率の単結晶PVセルを取り付けてデバイスを構築しました。PCMソーラータイルは、冬に冷却剤を含まないPVタイルより4.1%多く、夏には2.2%から4.3%多い電力を供給しました。 画像: ウエスタンシドニー大学 オーストラリアのウエスタンシドニー大学の研究者たちは、冷却機能を備えた相変化材料(PCM)を含むソーラータイルを作成しました。彼らは、PCMがドープされたモルタルの屋根瓦に12.5×12.5 mmの単結晶太陽電池を取り付けてデバイスを構築しました。 漏出の問題を回避するために、彼らは、消泡剤および発酵栄養素としてよく使用されるステアリン酸メチル(MeSA)を、ろ​​過媒体として使用される非常に細かい珪質堆積岩である珪藻土にカプセル化することにより、形状安定なPCMを作成しました。 「屋根瓦の製造では、形状安定性のあるPCMを直接モルタルに混合して、その熱容量を高めました」と科学者たちは述べています。「屋根瓦が型から外された後、PVセルはその上面に接着され、ガラスカバーで保護されました。」 次に、PCMを細かい砂、セメント、水と混合して11 mmのタイルを作成しました。17%効率の太陽電池はエポキシ接着剤を介してタイルに接着され、保護ガラスを取り付ける前に別の接着剤層で覆われていました。 デバイスの熱性能を、PVデバイスを使用しないルーフタイルおよびパッシブ冷却を使用しない従来のソーラータイルと比較しました。Type-T熱電対を使用して、3つのタイルの表面の上部と下部の両方の温度を測定し、Apogee日射計を使用して太陽放射照度を測定しました。 これらの測定とタイルの電力収量の評価によると、PCMソーラータイルは、冬に冷却剤を使用しないPVタイルよりも4.1%多くの電力を供給しました。この値は、夏の2.2%から4.3%の範囲でした。 また、PCMの追加によって表されるコストの増加(約1.2%と評価される)が先行投資の増加に見合うかどうかを検証するための分析も実施しました。彼らは、新しく開発されたソーラータイルの投資収益率は、従来のPVタイルの6年と比較して5.7年になることを発見しました。 「堅牢なBIPVシステムを構築するには、最高のPCMを選択し、PCMコンテンツ、タイルサイズ、およびタイルの厚さを最適化するために、さらに調査を行う必要があります」と結論付けました。「さらにコストを最小化し、タイルのパフォーマンスを最大化します。」 科学者たちは、最近「太陽エネルギー」で発表された「相変化材料を組み込むことによる太陽屋根瓦の性能の向上」でその発見について説明しました。 #飛花落葉 #太陽光発電 #hikarakuyho

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