美国国家能源部可再生能源实验室(NREL)(2018)
如何解决大规模新能源并网后的消纳难题
如何解决⼤规模新能源并⽹后的消纳难题如何解决⼤规模新能源并⽹后的消纳难题摘要：电化学储能的技术进步是电⼒系统和新能源发展的利好，可在电⼒系统源⽹荷三⽅⾯同步应⽤的技术，也是有可能改变传统电⼒系统规划运⾏的⼀项重要技术。
传统化⽯能源⽇渐枯竭，⽓候变化和环保问题⽇益突出，催⽣了以风电和光伏发电为代表的新型突飞猛进，但由于其波动性、间歇性特征，伴随着⼤规模新能源并⽹⽽来⾸当其冲的是消纳⽭盾—弃风弃光始终难以彻底解决。
对于消纳问题，各利益⽅站在不同的⽴场，从资源禀赋、规划、政策和制度多个⽅⾯提出了很多建议，但效果并不理想。
新能源消纳是⼀个系统⼯程，与电源结构、电⽹互联程度、负荷特性休戚相关，需要政府、电⽹、发电企业和⽤户共同努⼒。
1、新能源为什么会有消纳问题？宏观上看，新能源消纳既有新能源发电本⾝友好性不⾼的问题，也有电⼒系统⾃⾝调峰能⼒不⾜的问题，源⽹友好性是新能源消纳问题的主要症结。
电⼒系统由负荷、电源、电⽹三部分组成，其具有供需动态平衡特征，即电⼒商品的发输配⽤全环节必须同时完成，且电⼒不易⼤规模存储。
这⼀特征，决定了新能源电⼒消纳是电⼒（功率）的瞬时平衡，⽽发电量只是消纳结果的体现，不能作为衡量消纳好坏、横向⽐较的指标。
长期以来，由于对电源结构规划的重视不够，没有充分认识“基荷、腰荷、峰荷电源结构”这⼀概念，导致电源装机容量虽然富裕了，但系统调峰问题却更加突出。
发达国家⼗分重视合理的电源结构，使基荷、腰荷、峰荷电源保持最佳⽐例。
如果要⽤国外⼀些国家的消纳⽔平与中国作⽐较，那么⾸先要从电源结构这⼀主要“硬件”⽐起。
电⼒负荷曲线⽰意图新能源（如风、光）能量密度低、稳定性较差，其发电具有波动性、间歇性，反调峰特性、极热⽆风、极寒⽆光等特征，即系统需要电⼒时新能源发电少甚⾄没有、系统要减少发电出⼒时往往⼜是新能源⼤发时段，这会让系统调峰⽭盾雪上加霜，也就形成了所谓的“弃电”时段。
负荷低⾕期，⽇内是夜间、年内是冬春两季，负荷⽔平接近常规机组的最⼩技术出⼒，这时系统接纳新能源的空间较⼩，但恰恰是风电⼤发时段；负荷⾼峰期，如夏季⼤负荷期，需要电源发电，但⼜属于⼩风季节。
CIGS薄膜太阳能电池解读
CIGS薄膜太阳能电池的结构
金属栅电极 减反射膜(MgF2) 窗口层ZnO 过渡层CdS 光吸收层CIGS 金属背电极Mo 玻璃衬底 高阻ZnO
低阻AZO
CIGS薄膜太阳能电池的结构
结构原理
减反射膜：增加入射率 AZO： 低阻，高透，欧姆接触 i-ZnO：高阻，与CdS构成n区 CdS： 降低带隙的不连续性，缓 冲晶格不匹配问题 CIGS： 吸收区，弱p型，其空间电 荷区为主要工作区 Mo: CIS的晶格失配较小且热膨 胀系数与CIS比较接近
测试设备主要有：台阶仪，SEM，XRD, RAMAN、分度光透射仪、I-V 分析系统等
铜铟镓硒（CIGS）太阳电池制造工艺路 线
清洁—基膜—单元或多元磁控溅射—沉积—硒化—防护膜—随机检 测—印刷—切割—检测—组装—检测—包装。
CIGS薄膜太阳能电池的制备
• CIGS薄膜太阳能电池的底电极Mo和上电极n-ZnO一般采用磁控溅射的 方法,工艺路线比较成熟 • 最关键的吸收层的制备有许多不同的方法，这些沉积制备方法包括:蒸发 法、溅射后硒法、电化学沉积法、喷涂热解法和丝网印刷法
CIGS的性能不是Ga越多性能越好的，因为短路电流是随 着Ga的增加对长波的吸收减小而减小的。 当x=Ga/(Ga+In)<0.3时，随着的增加，Eg增加， Voc也增 加; x=0.3时带隙为1.2eV;当x>0.3时，随着x的增加，Eg减小， Voc也减小。 G.Hanna等也认为x=0.28时材料缺陷最少，电池性能最好。
CIGS薄膜太阳能电池介绍
二、铜铟硒（CIS）薄膜太阳能电池介绍 三、铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池介绍
一、第三代太阳能电池
美国智能电网测试环境发展特点和行动策略
美国智能电网测试环境发展特点和行动策略智能电网的发展需要与之相适应的测试能力，测试环境将成为智能电网突破性发展的核心推动力。
通过梳理美国智能电网测试环境的案例，分析了美国智能电网测试环境发展的特点，研究了美国国家标准技术研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）提出的发展机遇和发展思路，总结分析了美国智能电网测试环境提升发展的行动策略以及给我们的启示。
NIST 和能源部（Department of Energy，DOE）的协调和引领、研究机构资源和能力的协同、公共基础资源的共享和远程访问，形成了美国智能电网测试环境发展的合力。
智能电网测试环境的发展，应以满足智能电网发展需要为出发点，以模块化、互联互通为发展方向。
共享和远程开放需作为信息物理融合系统（cyber physic system，CPS）基础性和独特性测试资源建设的重要原则。
系统模型、仿真工具和测试数据的积累和使用也需要整体协调、有序推进和充分共享。
关键词：智能电网;信息物理融合系统;测试环境;模块化;互联;通信0 引言随着越来越多的分布式可再生能源、电动汽车、储能和需求响应设施接入电网，随着越来越复杂的电力电子、控制和通信技术的应用，智能电网已经发展成为高度互联的信息物理融合系统（cyber physic system，CPS）[1]。
电力信息物理融合系统的网络通信架构、控制体系、安全风险传播机制等是传统电网未曾涉及或者远不能比拟的。
为了实现智能电网的坚韧、可靠和安全特性，须要与之相适应的标准体系和测试能力保障。
美国作为最早提出智能电网理念和实施路线图的国家，不仅同步开展了测试环境的研究和建设，而且在评估总结试点工程的基础上，开展了测试环境的顶层设计和建设引导。
美国国家标准技术研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）认为，测试环境是智能电网发展的关键资源之一，并将成为智能电网突破性发展的核心推动力[2]。
美国可再生能源研究中心
美国可再生能源研究机构一、National Renewable Energy Laboratory (NREL) 国家可再生能源实验室（NREL）As the nation's leading center for renewable energyresearch, NREL is developing new energy technologies to benefit both the environment and the economy.随着国家对可再生能源研究中心的领导，可再生能源实验室正在开发新能源技术以造福于环境和经济。
∙Business type: government research laboratory 公司类型：政府的研究实验室∙Product types: renewable energy information. 产品类型：可再生能源的信息。
∙Service types: research 服务类型：研究∙Address: 1617 Cole Blvd., Golden, Colorado USA 80401 地址：1617科尔大道。
，科罗拉多州戈尔登美国80401∙Telephone: 303-275-3000 电话：303-275-3000∙Web Site: 网址：二、Florida Solar Energy Center 佛罗里达州太阳能中心∙Business type: trade association, research institution 公司类型：行业协会，研究机构∙Product types:energy efficient homes and buildings, solar water heating systems, photovoltaic systems, solar water pumping systems.产品类型：节能住宅和建筑，太阳能热水系统，光伏系统，太阳能水泵系统。
1.5MW双馈式风力发电机组 全功率试验平台方案
1.5MW双馈式风力发电机组全功率试验平台方案1、建立全功率试验平台的目的和意义双馈式风力发电机组全功率试验平台是指在地面上建立针对双馈式风力发电机组进行各种型式试验的功率试验平台，该试验平台要求能够达到风力发电机组的1.5MW额定功率输出。
在该试验平台上可以对风力发电机组的齿轮箱、发电机、变流器、控制系统等部件进行全面的试验，检验各部件是否能够达到标准和规范的要求，避免部件质量缺陷；针对风力发电机组初期样机进行设计技术和控制算法验证，促进技术的消化吸收，避免设计缺陷；作为开发平台进行新机型开发或新部件研发替代的性能测试试验；作为系统调试的平台，可以进行调试以及调试运行人员的培训平台；还可以进行后期批量生产时的抽检试验。
由于风力发电机组应用环境的恶劣程度以及对机组20年长寿命、高可靠性和安全性的特殊要求，风力发电机组的重要部件如齿轮箱、发电机等的制造技术成为了风力发电机组的难点。
同时融合了现代电力电子技术和现代控制理论的风力发电机组变速和变桨距控制也成为风力发电的关键技术和难点。
由于国内风力发电行业起步较晚，技术水平相对国外比较落后。
目前国内只掌握MW级以下失速型风力发电机组的设计和制造技术，MW级以上变速恒频的双馈式和直驱式机型均引进国外的设计或生产许可证。
这成为了国内风力发电行业发展的技术瓶颈。
目前我国风电的变速恒频技术相关研究成果只经过了实验室阶段，没有经过规模化的应用实践经验，而作为大型风力发电机组只有进行工程化试验，得出较为确切的结论和数据，才能应用于大规模产业化生产。
这样就可以尽可能避免出现国内外一些风电制造厂家由于某些部件或设计技术的缺陷而造成了重大的损失，同时也可以减少现场调试的时间和工作量。
建设全功率的风力发电机组传动和控制技术试验平台，提高风电机组关键零部件的测试能力，掌握风电机组的关键测试技术，是保证产品质量的基础；通过试验平台上得到的数据，为优化提高该风电机组的性能将起到重要作用，对以后进行新机型或新部件产品的开发和替代提供必要的试验环境和手段，因此建立一套完善的变速恒频风力发电机组试验平台成为当务之急。
美国国家能源部可再生能源实验室(NREL)
美国国家能源部可再生能源实验室（NREL）联系方式：网址：/contacts/电话：303-275-4090 （Public Affairs）Golden, Colorado Laboratories and Offices（科罗拉多州）National Renewable Energy Laboratory1617 Cole Blvd.Golden, CO 80401-3305电话：303-275-3000Washington, D.C. Office（华盛顿特区）National Renewable Energy Laboratory901 D. Street, S.W. Suite 930Washington, D.C. 20024-2157电话：202-488-2200简介：The National Renewable Energy Laboratory (NREL) is the nation's primary laboratory for renewable energy and energy efficiency research and development (R&D).NREL's mission and strategy are focused on advancing the U.S. Department of Energy's and our nation's energy goals. The laboratory's scientists and researchers support critical market objectives to accelerate research from scientific innovations to market-viable alternative energy solutions. At the core of this strategic direction are NREL's research and technology development competencies. These areas span from understanding renewable resources for energy, to the conversion of these resources to renewable electricity and fuels, and ultimately to the use of renewable electricity and fuels in homes, commercial buildings, and vehicles. The laboratory thereby directly contributes to our nation's goal for finding new renewable ways to power our homes, businesses, and cars.美国国家可再生能源实验室是美国可再生能源和能源效率研究和发展的重点实验室。
数据化的阳光 太阳能资源的优劣划分了三类地区
数据化的阳光太阳能资源的优劣划分了三类地区2014-07-17 09:42 来源:PVTECH 作者：sunny 阅读：1220 次本文关键字：太阳能喜欢打印收藏评论2014年开始，中国光伏电价补贴已经不在全国统一电价，而是根据太阳能资源的优劣划分了三类地区，这三类地区将分别获得1、0.95、0.9元/千瓦时的标杆上网电价（表一）。
太阳能资源数据对于电站的项目选址、发电量预估有直接的关系，但光伏产业在这方面的积累还非常有限。
数据的来源2013年底国家能源局出台了光伏发电站暂行管理办法，其中里面第12条明确规定项目开发前期，必须要有现场实测数据，或者有代表性的实测数据。
在一份提交给国家能源局的文件中，中国96个基准站的10年平均水平面总辐射量统计表被作为附件递交上去。
这个遍及中国所有省、直辖市的数据表格给出了包括经纬度、海拔、水平面年辐射量、倾斜面年辐射量以及等效满发小时数等诸多参数。
这份保密级别的文件外界很难以看到，在新建项目中，要获得有用的光资源数据，要么从当地气象局购买，要么免费从NASA来查找。
目前国内外已经有一些机构在做太阳辐射的研究。
美国航空航天局（NASA）通过对卫星观测数据的反演，免费为用户提供分辨率为3—110公里的太阳辐射数据。
NASA的数据库已经成为中国光伏产业获取太阳能资源数据最主要的来源。
国际电工委员会（IEC）中国专家代表林阳认为NASA的免费公开数据并不准确，“我们对比过甘肃某地的数据，NASA公开数据给出的值是1600kW•h/m2•a，但实际的数据是接近2000kW•h/m2•a。
NASA公开数据有较大的误差，特别是在阴、雨天气较多的地区下误差能达到25%。
”LDK工程公司副总经理张雷也表示“NASA的数据很有名，但并不是一个可靠的来源。
”美国可再生能源实验室（NREL）也在研究跟太阳能发电相关的光资源数据，他们用的也是NASA数据，但是其分辨率是3—40公里的资源数据，在其推出的SYSTEM ADVISOR MODEL()免费设计软件中，给出了更为准确的光资源数据。
制氢技术的生命周期评价研究进展
2018年第37卷第6期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·2147·化 工 进展制氢技术的生命周期评价研究进展谢欣烁，杨卫娟，施伟，张圣胜，王智化，周俊虎（浙江大学能源清洁利用国家重点实验室，浙江 杭州 310027）摘要：氢气既是理想高效的清洁能源，又是用途广泛的化工原料。
以传统能源制氢为主导的制氢产业具有高能耗高污染的弊端，在资源环保问题日益突出的当下，全方位对比研究各类制氢技术的优劣特征，为制氢产业提供健康发展的技术路线显得尤为重要。
本文主要以传统制氢技术（煤气化制氢、天然气制氢等）和新型制氢技术（热化学制氢、可再生能源发电制氢、生物质气化制氢等）为对象，对其生命周期评价方面的研究进展进行综述。
论文首先介绍了生命周期评价的研究过程和思路，阐述了各类制氢技术的基本原理和应用现状，重点研究了各类制氢技术的能耗和温室气体释放数据，同时结合生命周期成本分析，归纳了各制氢技术的制氢成本。
论文通过分析各类制氢技术的优劣性，总结得出新型制氢技术具有优秀的节能环保性，但制氢成本较高。
其中，风电制氢技术的环保性最佳，而核能热化学制氢在未来具有大规模应用的潜力。
根据当前制氢格局的发展状况和各类制氢技术的特点，论文最后作出了关于制氢技术发展的前景展望。
关键词：制氢；再生能源；生命周期评价；温室气体；能耗中图分类号：TQ116.2 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）06–2147–12 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1604Life cycle assessment of technologies for hydrogen production —a reviewXIE Xinshuo ，YANG Weijuan ，SHI Wei ，ZHANG Shengsheng ，WANG Zhihua ，ZHOU Junhu（State Key Laboratory of Clean Energy Utilization ，Zhejiang University ，Hangzhou 310027，Zhejiang ，China ）Abstract ：Hydrogen is considered to be an ideal energy carrier and a kind of useful chemical rawmaterial. Nowadays hydrogen is industrially produced mainly from fossil fuels ，which is not environmental enough. It is crucial to figure out the characteristics of different hydrogen production methods so as to provide a splendid technical roadmap. Hydrogen can be produced by variety of technologies and consume variety of energy sources ，such as renewables （e.g. biomass ，wind energy ，solar energy ），nuclear and fossils. In this article the environmental impacts of various hydrogen production technologies are evaluated and compared in the view of life cycle assessment. It introduces the theory of life cycle assessment as well as the principle and application of various hydrogen production methods. On the basis of life cycle cost analysis ，the costs of technologies for hydrogen production are also presented. According to the Globe Warming Potential and energy consumption data ，it is obtained that hydrogen production via renewable energy or nuclear energy has great environmental effects ，although most of these technologies are costly in the present. Furthermore ，wind-based hydrogen production can save most energy and cost little greenhouse emission ，while nuclear-base hydrogen production is expected to be widely applied in the future. Some conclusions of the prospects of hydrogen production are given out in the end.Key words ：hydrogen production ；renewable energy ；life cycle assessment ；greenhouse gas ；energy consumption博士，教授，研究方向为能源与环境领域的燃烧科学与技术。