基于压缩气体的太阳能电池板除尘研究
高压气体储能技术的研究及应用
高压气体储能技术的研究及应用一、背景介绍随着技术的不断进步和能源需求的不断增长，能源消耗量日益加大，同时环境污染也呈现不断加剧的趋势。
因此，如何有效储存和利用清洁能源，已成为全球能源领域的重要研究方向之一。
其中，高压气体储能技术作为一种具有潜力的新型储能技术，备受人们的关注。
二、高压气体储能技术的概述高压气体储能技术的基本原理是将清洁能源（如风能、太阳能等）转化为压缩气体储存起来，在需求高峰时通过机械排气或燃气膨胀发电的方式释放储存的能量，从而实现对能源的高效利用。
相较于传统储能技术（如钠硫电池、超级电容器等），高压气体储能技术具备以下优势：1.具有较高的能量密度。
与电池相比，高压气体储能技术的能量密度更高，能够提供更加稳定的能源输出；2.储存介质充分，并且环境友好。
高压气体储能技术的储存介质是空气、氢气等常见气体，无毒、无污染、可再生，对环境友好；3.使用寿命长、维护成本低。
相较于其它储能技术，高压气体储能技术具备长期使用寿命，并且维护成本低。
三、高压气体储能技术的研究进展随着高压气体储能技术的引起重视，国内外的专家学者针对其原理、技术和应用等方面已经进行了多年的研究，并取得了一定的进展。
以下介绍其中的几个方面：1.高压气体储能技术的原理和储气系统设计优化。
目前，国内外已经涌现出许多高压气体储能技术的实验室和团队，并进一步探讨其储存原理和储气系统的设计优化。
例如，法国的Deep Store 项目、英国的高压空气储能项目等，都在不断推进着高压气体储能技术的研究进程。
2.储气介质的选择和改进。
储气介质的选择是高压气体储能技术的关键问题之一。
目前，世界各地的专家学者都在积极寻求更加适合高压气体储能技术的储气介质，如超级电容器、压缩空气、氢气等。
3.高压储气设备的制造与集成。
高压储气设备的设计、制造和集成对于高压气体储能技术的成功应用至关重要。
目前，国内外的企业和团队已经开始争当高压储气设备的制造商，并取得了一定的进展。
空间环境辐射对卫星太阳能电池板灰污效应的地面模拟试验研究
新亚欧大陆桥运行不畅的原因及对策探讨①张艳玲刘崇献②（北京物资学院，北京101149）摘要：从理论上看，新亚欧大陆桥在地理位置、潜在市场驱动、物流运输等方面相对西伯利亚大陆桥都有着极强的竞争力。
但自开通以来，却存在着通道拥堵、返空箱率高、竞争力弱等各种问题，真正横跨亚欧的“黄金运输通道”并未形成。
本文从运费、沿线国家轨距问题、物流信息服务能力等几方面分析了亚欧大陆桥运转不畅的原因，并提出了相应的对策建议。
关键词：新亚欧大陆桥；优势；运转不畅；原因；对策一、新亚欧大陆桥理论上具备明显的优势（一）地理优势首先，运输距离上的优势。
新亚欧大陆桥是连接亚欧两大制造业中心距离最短的陆路物流通道，它比西伯利亚大陆桥缩短陆上运距2000-5000公里，比海运距离更是缩短了上万公里，运行速度也比海运快。
其次，地理位置和气候条件优越。
整个陆桥避开了高寒地区，港口常年无封冻期，吞吐力强，东方桥头堡自然条件好，一年四季可以不间断作业。
再次，辐射面广。
新亚欧大陆桥辐射亚欧30多个国家和地区，居住人口占世界总人口的75%1。
作为一条连接亚欧大陆，沟通太平洋与大西洋的国际运输通道，新亚欧大陆桥被誉为“现代丝绸之路”和“黄金走廊”。
（二）贸易驱动优势后金融危机时代，全球范围内正进行着新一轮产业布局的调整，东北亚、中亚、中北欧不断推进产业分工合作，为新亚欧大陆桥的发展带来了巨大的贸易驱动力。
包括以能源、原材料生产和出口为主要特征的中亚内陆五国向东必须借助新亚欧大陆桥实现资源的出口所带来的贸易驱动，中日韩等国与中亚、欧洲商贸往来形成的贸易驱动等。
新亚欧大陆桥作为贯穿东中西的物流走廊，其发展的实质是形成具有战略意义的经济走廊。
（三）物流运输优势①本文属于北京市教委2011年度人才强教深化计划项目—京津冀地区贸易与经济发展模式研究学术创新团队（编号：PHR201106139）项目和北京市优秀人才培养资助项目研究成果。
②张艳玲，北京物资学院2012级国际贸易学硕士研究生；刘崇献（通讯作者），北京物资学院经济学院副教授，经济学博士。
能源领域创新技术
能源领域创新技术能源领域一直是全球关注的焦点，传统能源资源的日益枯竭和环境问题的不断凸显使得人们对于创新能源技术的需求变得尤为迫切。
在这个背景下，各个国家和企业都在不断努力探索和研发新的能源技术。
本文将介绍当前能源领域的一些创新技术。
一、太阳能技术太阳能技术一直都是人们关注的热点之一。
目前，太阳能电池板是太阳能利用最常见的方式之一。
太阳能电池板将太阳光转化为电能，既环保又可持续。
然而，传统的太阳能电池板存在转化效率低、制造成本高等问题。
为了解决这些问题，研究人员提出了许多新的太阳能技术，如薄膜太阳能电池、量子点太阳能电池等。
这些创新技术在提高太阳能转化效率的同时，还能节约原材料和降低制造成本，具有广阔的应用前景。
二、风能技术风能是另一种常用的可再生能源。
传统的风力发电技术主要利用风力驱动涡轮机发电。
然而，传统风力发电存在风速依赖性强、对地形要求高等问题。
为了克服这些问题，研究人员提出了一些创新的风能技术。
例如，垂直轴风能机是一种颠覆传统风力发电的新技术，它不仅能够适应不同风速，还能够适应不同方向的风力，提高了风能的利用效率。
此外，海上风电技术也得到了广泛的研究和应用，海上的风力资源更加稳定且均匀，利用海上风电可以克服传统风力发电对地形要求高的问题，具有巨大的潜力。
三、生物能技术生物能是利用生物质资源来产生能源的一种方式。
生物质资源包括动植物的废弃物、农作物残渣等，利用生物质资源可以获得生物燃料、生物气体等可再生能源。
目前，生物质能技术的研究主要集中在提高生物燃料产量和降低制造成本上。
例如，利用转基因技术可以改良能源作物的基因，提高其生长速度和生物燃料的产量。
此外，生物质的气化和发酵技术也在不断完善，可以将废弃物转化为高效能源。
四、储能技术储能技术是解决可再生能源波动性问题的重要手段。
随着可再生能源的快速发展，储能技术也得到了广泛的研究和应用。
目前，常见的储能技术包括电池储能、氢能储能、压缩空气储能等。
压缩空气储能现状及发展趋势
压缩空气储能现状及发展趋势1.引言1.1 概述压缩空气储能是一种新兴的能源储存技术，通过将空气压缩储存在储气罐中，然后在需要的时候释放气体以产生动力，从而实现能量的存储和释放。
随着可再生能源的迅速发展，储能技术逐渐变得越来越重要。
在压缩空气储能技术中，首先将空气从环境中抽取进入压缩机中，然后通过压缩机将空气压缩为高压气体存储在储气罐中。
当需要能量时，通过释放储气罐中的气体，将气体驱动涡轮机或发电机来产生电力。
这种技术具有高效、可控、环保等优势。
压缩空气储能技术在许多领域中具有广泛的应用。
首先，在能源领域，它可以作为一种储能手段与其他可再生能源技术相结合，例如风能和太阳能。
当风力或太阳能较强时，储气罐可以将过剩的能量储存起来，而在能源需求较大时释放气体发电。
其次，在交通运输领域，压缩空气储能技术可以应用于气动汽车和气动自行车中，以替代传统的燃油机械，减少对化石能源的依赖。
然而，压缩空气储能技术仍面临着一些挑战。
其中之一是能量转换的损失。
由于能量在储存和释放过程中需要进行多次的转换，会导致能量损失。
另外，储气罐的体积和重量较大，限制了其应用范围。
同时，储气罐的安全性也是一个值得关注的问题。
尽管如此，压缩空气储能技术仍具有广阔的发展前景。
随着技术的不断改进和创新，能量转换效率将不断提高，储气罐的体积和重量也将得到优化。
未来，压缩空气储能技术有望在能源储存领域发挥重要作用，为可持续能源发展做出贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照如下进行编写：本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先对压缩空气储能进行了概述，介绍了其基本原理和应用领域。
接着说明了文章的结构，即分为正文和结论两大部分。
正文部分主要包括了压缩空气储能的现状以及其发展趋势两个方面。
在压缩空气储能现状部分，详细介绍了其技术原理和目前的应用领域。
通过解释压缩空气储能的基本原理，读者可以了解到其工作过程以及其中的关键技术。
在应用领域方面，则列举了目前压缩空气储能被广泛应用的行业或领域。
(文末附答案)人教版2022年九年级第二十二章能源与可持续发展易错题集锦
(每日一练)(文末附答案)人教版2022年九年级第二十二章能源与可持续发展易错题集锦单选题1、下列各种发电方式中，利用不可再生能源．．．．．．发电的是（）A．水力发电B．核能发电C．风力发电D．潮汐发电2、能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱，下列说法中正确的是（）A．太阳能路灯顶部的太阳能电池板在工作时将太阳能转化为电能B．光纤通信是激光借助光的折射原理来传递信息的C．倒车雷达利用电磁波进行回声定位D．核能是通过核裂变或核聚变获得的，属于二次能源3、关于能源和能量，下列说法不正确的是（）A．电能可以转化为其他形式的能，所以电能是一次能源B．化石能源是不可再生能源C．太阳内部，氢原子核在超高温下不断发生聚变D．在热传递过程中，热量能自发地从高温物体转移到低温物体4、2021年1月，使用中国自主研发核电技术的“华龙一号”5号机组正式投入运行。
核反应堆内发生核反应后产生大量的热，使第一回路中的水成为高温高压水后进入蒸汽发生器，在其中将第二回路中的水加热成为高温高压水蒸气，驱动汽轮机运转，汽轮机带动发电机发电。
下列说法不正确的是（）A．核反应堆是利用核裂变产生核能的B．蒸汽发生器内通过热传递改变水的内能C．汽轮机工作时将机械能转化为内能D．发电机的工作原理是电磁感应5、2021年，我国航天事业取得突破性进展，中国空间站开启多人长期驻留时代，空间站的能源主要靠太阳能电池板。
关于太阳能及太阳能电池，下列说法中错误的是（）A．太阳能只能转化为电能B．太阳能是可再生能源C．太阳能是清洁能源D．太阳能电池给我们提供了新的电能来源6、关于信息、能源、材料、磁场等的播述中，下列说法正确的是（）A．“北斗”卫星定位系统是利用电磁波传递信息的B．人类开采的石油由于储量巨大，属于可再生能源C．核电站是通过核聚变反应获得核能的D．磁场和磁感线都是人为引入的，实际上不存在7、我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视环境保护和新能源的利用。
高效光伏压缩空气储能稳态发电系统[实用新型专利]
![高效光伏压缩空气储能稳态发电系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/016d5f065ef7ba0d4b733be2.png)
专利名称：高效光伏压缩空气储能稳态发电系统专利类型：实用新型专利
发明人：孟庆凯,马海庆,戚运东,玄志歌,郭忠宝申请号：CN201821993532.X
申请日：20181129
公开号：CN209704806U
公开日：
20191129
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型属于新能源技术领域，尤其涉及一种高效光伏压缩空气储能稳态发电系统。
包括沿能量流向依次设置的光伏电站、逆变器与控制系统、空气压缩机、空气压缩罐以及透平发电机，其中，所述光伏电站用于给空气压缩机提供电能，所述逆变器与控制系统用于将光伏电站的电能转化为空气压缩机可用的电能，所述空气压缩罐用于放置空气压缩机所提供的压缩空气，所述透平发电机用于将空气能转化为电能供用电设备使用，其中，所述空气压缩机设置在空气压缩罐内。
本实用新型将空气压缩机设置在空气压缩罐内，使空气压缩机所产生的热量直接散失在空气压缩罐，为空气压缩罐提供能量，进而避免了空气压缩机的能量浪费，达到节约能源的目的。
申请人：山东海慧新能源科技有限公司
地址：252000 山东省聊城市经济技术开发区庐山路与牡丹江路交叉口
国籍：CN
代理机构：济南誉琨知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：庞庆芳
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第十六章粒子和宇宙 单元测试 含答案
第十六章粒子和宇宙单元测试卷一、选择题(每题4分，共32分)1．【2023·淄博期末】为了减排温室气体，我国提出碳达峰和碳中和目标。
下列哪项措施不能很好地推动实现碳达峰和碳中和目标()A．优化能源结构，因地制宜发展水电、风电、太阳能、海洋能、地热能等B．推动产业和工业优化升级，发展新一代新材料、新能源、节能环保等新兴产业C．大力发展靠石油、煤炭发电的电力行业，以及以煤炭、石油为热源或能源的重工业D．建设、运行、管理各环节落实绿色低碳理念，建设低碳智慧型城市和绿色乡村2．【2022·柳州】2022年6月5日，“神舟十四号”载人飞船与空间站天和核心舱成功对接，我国三名航天员将在空间站工作生活6个月。
空间站在工作时的能源主要来自()A．煤炭B．地热C．汽油D．太阳能3．【2022·宿迁】我国科学技术迅猛发展，在信息、能源和材料等领域取得了辉煌的成绩，下列说法正确的是()A．我国白鹤滩水电站中的发电机是利用电磁感应原理发电的B．神舟十四号飞船上的新型硅光电池板主要将电能转化为太阳能C．能量在转移和转化的过程中总量保持不变，因此我们不需要节约能源D．现在我国已建成的核电站主要是利用核聚变释放能量，核能属于可再生能源4．人类对于宇宙的探索是在一次次挫折中不断向前发展的，比如俄罗斯“福布斯—土壤”火星探测器在地球近地轨道上因主发动机启动失败而无法变轨。
经查，是太空中的带电粒子对机载计算机系统产生影响导致程序出错。
下列粒子中，首先可以排除对计算机系统产生影响的粒子是()A．电子B．质子C．中子D．原子核5．【2022·宜昌】2022年6月2日，我国发布了“十四五”可再生能源发展规划，确立了到2025年实现可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时的目标，为此需要逐步减少()A．煤炭、天然气发电B．太阳能、风力发电C．海水涨落的潮汐发电D．水力发电6．“嫦娥三号”月球车的任务之一是探测月壤中“氦3”的含量，为人类探索新的核能源物质。
太阳能热泵工作原理
太阳能热泵工作原理太阳能热泵是一种利用太阳能作为能源的环保供暖技术。
它可以将太阳能转化为热能，用于供暖、热水等方面。
太阳能热泵的工作原理非常简单，下面将详细介绍。
一、理论原理太阳能热泵的工作原理基于热力学的基本原理，利用热力学循环原理实现能源转换。
太阳能热泵工作主要分为蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个过程。
首先，太阳能热泵中的低温工质（一般是制冷剂）通过蒸发器吸收太阳能散发的热量，从而蒸发变为气体。
这个过程需要从外部环境中吸收热量，达到吸热效果。
接下来，该气体通过压缩机进行压缩，温度和压力随之升高。
这将使气体的焓值提高，以便能够输送到需要供暖的场所。
随后，高温高压的气体进入冷凝器，在冷凝器中通过换热的方式将热量传递给热水，使气体冷却并变为液体。
这个过程释放出的热量可以被利用于供暖、热水等方面。
最后，液体通过膨胀阀进入蒸发器，降低其压力和温度，从而重新开始一个新的循环。
二、组成部分太阳能热泵一般由蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀和循环水系统等组成。
蒸发器是太阳能热泵中的核心组件，用于吸收太阳能的热量。
它通过与外部环境发生热交换，将低温工质蒸发成气体，从而吸收外部热量。
压缩机是太阳能热泵中的另一个重要组件，负责将低温低压的气体压缩成高温高压的气体。
冷凝器是太阳能热泵中的换热器，在这里，高温高压的气体通过与热水进行换热而冷却并凝结成液体。
膨胀阀用于控制工质流动的压力和流量，使其能够再次进入蒸发器继续循环。
循环水系统是太阳能热泵中的另一个重要组成部分，主要用于将热量传送到需要供暖的区域，以实现供暖和热水等需求。
三、工作流程太阳能热泵的工作流程可以简单概括为以下几个步骤：1. 太阳能电池板将太阳能转化为电能，供给太阳能热泵系统使用。
2. 太阳能热泵系统通过循环水系统吸收外界热量，使制冷剂蒸发并吸收热量。
3. 蒸发的制冷剂通过压缩机进行压缩，温度和压力升高。
气体进一步释放热量。
4. 高温高压气体进入冷凝器，通过与循环水系统的热交换，将热量传递给循环水。
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基于压缩气体的太阳能电池板除尘研究
荒漠地区电池板表面积灰严重制约着光伏发电效率和光伏组件的寿命。
文章分析了积灰对光伏发电的影响，并且分析了灰尘颗粒在电池板上的受力。
最后设计了压缩气体除尘实验，实验结果表明利用压缩气体的电池板除尘，高效节能环保且实用适合推广和应用。
關键词：电池板除尘；积灰分析；压缩气体除尘
引言
随着化石能源的不断减少和日益恶化的环境问题，国家大力发展新型、环保的绿色能源[1]。
太阳能在国家政策的扶持下取得了长足的发展。
但是由于光电受不断变化的环境影响，被视为不稳定能源不能全部并入电网，产弃光率达到30%以上。
而在一些光电工程中，由于忽略了太阳能电池板阵列表面积灰的问题，导致电池板上堆积起厚厚的灰尘[2]。
太阳能电池板表面积灰对太阳能电池板的发电效率，电池寿命有很大的影响[3]，这些都是光电工程在实践和普及上避不开的绊脚石。
本论文研究了一种利用压缩气体的太阳能电池板除尘系统，其利用光电的弃光电量压缩空气储能，再利用压缩空气通过喷嘴形成压缩气流对电池板进行清理，利用压缩气体的电池板除尘，高效实用，能解决传统的电池板除尘方式费时费力的局面。
1 积灰对光伏发电的影响研究
1.1 积灰的遮光效应
灰尘落到太阳能电池板表面以后，光线对太阳能电池板的照射就会被灰尘遮挡，不仅使电池板实际接受太阳光的有效面积减少，而且还改变了部分入射光线在玻璃盖板中传播的均匀性[4]。
光线照射到灰尘颗粒上，产生了反射和折射现象，会造成玻璃盖板的透射性减弱，从而减弱了到达太阳能电池板表面上的光强，使光电效应变弱，光伏发电量减少。
1.2 积灰的热斑效应
当电池板表面有灰尘颗粒或树叶等其他物质时，就会改变光伏发电的热平衡，当太阳能电池板组件在长久太阳光线照射下，一部分组件在灰尘遮挡的影响下不能正常工作[5]，这样会使被遮盖的部分升温远远大于未被遮盖部分，导致温度过高而出现被烧坏的热斑。
热斑可能导致整个电池板组件损坏，带来巨大损失。
2 灰尘颗粒在电池板上的受力分析
由于荒漠地区气候干燥，降水量低，经测定电池板上灰尘含水量仅为0.26%[5]，所以暂不考虑灰尘所受的毛细作用力。
于是灰尘颗粒在电池板表面主要受到范德华力、静电力、重力的复合作用如图1。
根据图1粘附力公式可以表示为：
Fad=Fvdw+FE+GY
代入范得华力、静电力、重力公式得：
灰尘颗粒半径较小时，R 小于约为10×10-6m时，通过参数的确定，得出灰尘颗粒受力大小与相关参数之间的关系：灰尘在电池板表面的粘附力随灰尘颗粒半径的增大而增大，其取值范围为10-10～10-8N；在干燥多风的荒漠地区，不考虑化学作用和外力干扰时，灰尘清洁主要考虑净重力和范德华力。
3 压缩气体除尘原理及实验
3.1 压缩气体除尘原理
本文总结传统电池板除尘方式的弊端，并使用弃光电量，设计了一种利用压缩气体除尘的系统，其原理为使用光伏工程中无法并网的弃光电量压缩空气储能，再利用压缩气体对电池板的冲击力进行除尘。
如图2所示，本系统使用弃光电量压缩空气，再利用压缩气体除尘，克服了现有技术对水资源的消耗和对太阳能电池板组件的二次损害，利用率弃光电量，能更好的提升太阳能的利用效率。
3.2 实验结果
设计压缩气体除尘实验，进行除尘实验验证，在电池板上侧安装喷嘴，空压机中压缩空气通过喷嘴冲击到电池板上，达到对电池板清理的效果，除尘效果如图3所示。
从图3a、3b可以看出，电池板积灰经气体除尘后，灰尘明显减少，且没有传统水射流除尘所留下的水垢，和机械摩擦除尘留下的划痕。
利用压缩气体的电池板除尘高效实用。
4 结束语
本文研究了压缩气体对太阳能电池板的除尘，分析了积灰对光伏工程的影响，设计了一种新型的利用压缩气体对电池板除尘的系统，其利用光电工程中不
能并入电网的弃光电量压缩空气储能，再将压缩气体安装在太阳能电池板上的喷嘴对太阳能电池板冲洗，实现了对太阳能电池板的除尘。
既解决了光电工程产生大量弃光电量，又对太阳能电池板进行了清理，实验结果表明，此系统可以较好地清理太阳能电池板上的积灰，适合推广和应用。
参考文献
[1]姚叙红.高效太阳能电池关键技术研究[D].太原：中北大学，2009.
[2]刘正浩.提高太阳能光伏转换效率的控制系统研究及实现[D].大连：大连工业大学，2012.
[3]李江华.光伏组件自动除尘装置优化研究[D].重庆：重庆理工大学，2015.
[4]王清.太阳能电池板智能清洁系统的设计与实现[D].苏州：苏州大学，2015.
[5]孟广双.荒漠光伏太阳能电池板表面灰尘作用机理及其清洁方法研究[D].西宁：青海大学，2015.。