研究认为世界可能已经跨过太阳能利用的"临界点"

研究认为世界可能已经跨过太阳能利用的"临界点"新的研究表明,世界可能已经跨过了一个"临界点",太阳能将不可避免地成为我们的主要能源。这项基于数据驱动的技术和经济模型的研究发现,太阳能光伏(光电)很可能在2050年之前成为主要的电力来源--即使没有更加雄心勃勃的气候政策的支持。不过,该报告警告说,有四个"障碍"可能会阻碍这一进程:建立稳定的电网、为发展中经济体的太阳能发电提供资金、供应链的能力以及失业地区的政治阻力。研究人员说,在加速清洁能源转型方面,解决这些障碍的政策可能比碳税等价格手段更有效。这项研究由埃克塞特大学(UniversityofExeter)和伦敦大学学院(UniversityCollegeLondon)牵头,是能源创新与系统转型经济学(EEIST)项目的一部分,由英国政府能源安全与净零能源部(DepartmentforEnergySecurityandNetZero)和儿童投资基金(Children'sInvestmentFundFoundation,CIFF)资助。重新定义能源预测埃克塞特全球系统研究所的FemkeNijsse博士说:"可再生能源的最新进展意味着,以化石燃料为主的预测已不再现实。换句话说,我们已经避免了电力部门'一切照旧'的情况。然而,旧的预测往往依赖于将创新视为发生在经济之外的模式。实际上,技术的应用与企业学会如何以更低成本进行创新之间存在着良性循环。将这种循环纳入预测,就能体现太阳能在过去十年和未来的快速发展。传统模型还倾向于假设"学习的终结"就在不远的将来--而事实上,我们仍然可以看到太阳能技术的快速创新。利用三个跟踪正反馈的模型,我们预测到本世纪中叶,太阳能光伏发电将在全球能源结构中占据主导地位。"研究人员也警告说,以太阳能为主的电力系统可能会锁定在既无弹性也不可持续的配置中,依赖化石燃料提供可调度电力。解决障碍政府不应试图实现太阳能转型,而应将政策重点放在克服四大"障碍"上:电网恢复能力:太阳能发电是可变的(昼夜、季节、天气),因此电网的设计必须考虑到这一点。Nijsse博士说:"如果不采取相应措施来应对这种多变性,最终可能不得不通过燃烧化石燃料来进行补偿。她说,建立恢复能力的方法包括投资其他可再生能源(如风能)、连接不同地区的输电电缆、广泛的电力存储以及管理需求的政策(如在非高峰时段为电动汽车充电的激励措施)。她补充说,在建立弹性电网的早期阶段,政府补贴和研发资金非常重要。获得资金:太阳能的发展将不可避免地取决于资金的可获得性。目前,低碳融资高度集中在高收入国家。即使是国际融资也主要偏向于中等收入国家,这使得较低收入国家--尤其是非洲国家--缺乏太阳能融资,尽管这些国家拥有巨大的投资潜力。供应链:太阳能主导的未来很可能是金属和矿产密集型的。未来对"关键矿物"的需求将会增加。电气化和电池需要大规模的原材料,如锂和铜。随着各国加速去碳化,预计到2040年,可再生技术对铜和稀土元素的需求将占矿产总需求的40%,对镍和钴的需求将占60%到70%,对锂的需求将占近90%。政治争议:衰退行业的抵制可能会影响转型。转型的速度不仅取决于企业家的经济决策,还取决于决策者认为转型的可取性。太阳能的快速转型可能会危及全球多达1300万化石燃料行业和依赖行业从业人员的生计。区域经济和产业发展政策可以解决不公平问题,并可减轻衰退产业的抵制所带来的风险。伦敦大学洛杉矶分校可持续资源研究所的纳迪娅-阿梅利(NadiaAmeli)博士在谈到资金障碍时说:"越来越多的人认为,随着全球可再生能源平均成本的大幅下降,发展中国家将更容易实现去碳化。我们的研究揭示了持续存在的障碍,特别是考虑到这些国家在公平条件下获得资金所面临的挑战。要加快全球去碳化议程,适当的融资仍是当务之急"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391041.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1391041.htm

相关推荐

封面图片

风力和太阳能发电正在欧洲兴起

风力和太阳能发电正在欧洲兴起Ember的报告指出,在2022年,来自风能和太阳能工厂的能源发电量占欧洲整体电费的22%。在旧大陆的历史上,可再生能源首次能够超过天然气,这也是欧洲和俄罗斯之间空前关系紧张的主要原因之一。乌克兰入侵后,欧盟和其他西方国家试图通过对俄罗斯实施逐步严厉的制裁,给克里姆林宫施加巨大的经济压力。莫斯科当局的反应是削减对其主要客户--即欧洲的天然气供应,这反过来又启动了向可再生资源的能源转型的重大加速。根据Ember的报告,2022年太阳能发电量增加了创纪录的39太瓦时(或+24%),太阳能电池板安装量增加了47%,相当于41吉瓦。Ember说,20个欧盟国家实现了其"有史以来最高的太阳能电力份额",其中荷兰是太阳能转型的领导者。关于为弥补俄罗斯天然气而更广泛地恢复煤炭消费的担忧被证明是没有根据的,因为煤炭工厂在今年最后一个季度的平均利用率仅仅达到+18%。在重新上线的26家工厂中,有9家的利用率甚至为零,总而言之,煤炭发电在2022年仅增长了7%。根据Ember的数据洞察主管DaveJones的说法,欧洲"已经避开了能源危机的最严重影响"。2022年经历的冲击只是在煤电重新激活方面引起了"小的涟漪",以及对可再生资源的巨大支持浪潮。琼斯说,对煤炭反弹的担心现在已经没什么说服力,欧洲向清洁发电过渡的计划正在全面展开。至于核电站,在2022年,它们提供的电力与风能和太阳能来源相同--22%。欧洲的核电主要来自法国,但Ember公司并没有预测今年的利用率会大幅提高。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1342505.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1342505.htm

封面图片

研究人员利用分子工程提高有机太阳能电池效率

研究人员利用分子工程提高有机太阳能电池效率聚合物太阳能电池以重量轻、灵活性强而著称,是可穿戴设备的理想选择。然而,生产过程中所需的有毒卤化溶剂却阻碍了它们的广泛应用。这些溶剂带来了环境和健康风险,限制了这些太阳能电池的吸引力。遗憾的是,毒性较低的替代溶剂缺乏相同的溶解性,因此需要更高的温度和更长的加工时间。这种低效率进一步阻碍了聚合物太阳能电池的应用。开发出一种无需使用卤化溶剂的方法,可以显著提高有机太阳能电池的效率,使其更适用于可穿戴技术。在最近发表的一篇论文中,研究人员概述了如何利用侧链工程改善聚合物供体和小分子受体之间的分子相互作用,从而减少对卤化加工溶剂的需求。论文最近发表在《纳米研究能源》(NanoResearchEnergy)上。"聚合物供体和小分子受体的混合形态受其分子相互作用的影响很大,而分子相互作用可由供体和受体材料之间的界面能决定。当它们的表面张力值相似时,供体和受体之间的界面能和分子相互作用预计会更有利,"韩国庆尚国立大学教授Yun-HiKim说。"为了增强聚合物供体的亲水性并减少分子脱杂,侧链工程可能是一条可行的途径。"侧链工程的作用侧链工程是指在分子的主链上添加一个称为侧链的化学基团。侧链中的化学基团会影响大分子的性质。研究人员推测,添加基于低聚乙二醇(OEG)的侧链将提高聚合物供体的亲水性,这要归功于侧链中的氧原子。具有亲水性的分子会被水吸引。聚合物太阳能电池的整体性能和聚合物太阳能电池中亲水侧链分子的热稳定性示意图根据整体性能和热稳定性,在制造PSC时,碳氢化合物和亲水性低聚乙二醇(2EG)的混合物比标准溶剂的性能更好。资料来源:清华大学出版社《纳米研究能源》聚合物供体和小分子受体亲水性的不同会影响它们的相互作用。随着聚合物供体亲水性的增加以及它们与小分子受体之间相互作用的改善,可以使用非卤化加工溶剂,而不会影响太阳能电池的性能。事实上,用OEG侧链连接苯并二噻吩聚合物供体制成的聚合物太阳能电池的功率转换效率为17.7%,高于15.6%。提高效率和稳定性为了比较结果,研究人员设计了带有OEG侧链、碳氢化合物侧链或50%碳氢化合物侧链和50%OEG侧链的苯并二噻吩基聚合物供体。Kim说:"这阐明了侧链工程对非卤化溶剂加工聚合物太阳能电池的混合形态和性能的影响。我们的研究结果表明,具有亲水性OEG侧链的聚合物可以提高与小分子受体的混溶性,并在非卤化加工过程中提高聚合物太阳能电池的功率转换效率和器件稳定性。"除了提高功率转换效率外,带有OEG侧链的聚合物太阳能电池还具有更高的热稳定性。热稳定性对于聚合物太阳能电池的规模化至关重要,因此研究人员将其加热到120摄氏度,然后比较功率转换效率。加热120小时后,带有碳氢化合物侧链的聚合物的功率转换效率仅为最初的60%,而且表面出现了不规则现象,而碳氢化合物和OEG的混合物则保持了最初功率转换效率的84%。Kim说:"我们的研究结果可以为设计聚合物供体提供有用的指导,从而利用非卤化溶剂加工生产出高效稳定的聚合物太阳能电池。"参考文献:SoodeokSeo、Jun-YoungPark、JinSuPark、SeungjinLee、Do-YeongChoi、Yun-HiKim和BumjoonJ.Kim于2023年7月24日发表在《纳米研究能源》上的论文:"亲水侧链聚合物供体可通过非卤化溶剂处理实现高效、热稳定的聚合物太阳能电池"。doi:10.26599/nre.2023.9120088编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403357.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1403357.htm

封面图片

美国35%的制造业可由屋顶太阳能电池板供电

美国35%的制造业可由屋顶太阳能电池板供电该研究由东北大学的研究人员进行,利用美国能源部制造业能源消耗调查的数据来评估屋顶太阳能系统的潜在发电量,并与一般制造设施的每单位面积的电力需求进行比较。研究结果显示,根据不同的季节,屋顶太阳能装置可以完全满足5-35%的美国制造业的电力需求,其中家具、纺织和服装行业的收益最大。东北大学土木与环境工程副教授MatthewEckelman博士说:"目前,美国制造业所需的电力中只有不到0.1%是通过可再生的现场能源产生的。如果我们要实现脱碳目标,这种情况必须改变,在许多情况下,屋顶太阳能电池板现在是供应低碳能源的一个可行的选择。"在全球范围内,工业部门是能源使用以及相关温室气体和碳排放的主要贡献者。因此,制造业已成为全球去碳化努力的一个重要目标,许多公司正在转向低碳能源。新的研究表明,屋顶太阳能电池板现在可以成为许多制造业单位的一个可行的选择,因为它们有大而平的屋顶,同时价格下降,效率提高,而且安装灵活。从季节上看,美国近40%的制造业公司可以通过屋顶太阳能电池组满足他们在春季和夏季的电力需求。Eckelman总结说:"对屋顶太阳能电池板阵列的可行性和潜在好处给予更大的政策关注,将有助于各行业实现可再生能源和温室气体排放目标。我们的研究提供了一个迹象,表明屋顶太阳能电池板阵列可以大大帮助制造企业实现这些目标的地点和部门"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359475.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1359475.htm

封面图片

【ARK研究:将比特币挖矿纳入太阳能存储系统可以提高电网规模和稳定性】

【ARK研究:将比特币挖矿纳入太阳能存储系统可以提高电网规模和稳定性】据首席未来学家和方舟风险投资委员会成员布雷特·温顿的报告,比特币矿机是一种有用的能源工具:模块化、可移动、灵活,它们与风能和太阳能装置等间歇性能源很好地结合起来。将比特币挖矿纳入太阳能存储系统可以提高电网的规模和稳定性,而不增加电力成本的均衡化(LCOE)。比特币挖矿商可以“购买”任何多余的能源。根据ARK的研究,通过增加电池4.6倍的尺寸,并加入一个比特币开采商,太阳能系统可以在不牺牲盈利能力的情况下提供99%的+终端用户需求。

封面图片

【Blockstream、Block将利用特斯拉太阳能技术建设比特币挖矿设施】

【Blockstream、Block将利用特斯拉太阳能技术建设比特币挖矿设施】4月8日消息,Blockstream和Block(前身为Square)将在得克萨斯州一个太阳能和电池驱动的场地建设比特币挖矿设施,该发电厂使用特斯拉(Tesla)的太阳能和存储技术。特斯拉的3.8兆瓦太阳能光伏阵列和12兆瓦时的Megapack将为该设施供电。Blockstream联合创始人兼首席执行官AdamBack在比特币2022大会上表示,该设施将证明100%可再生能源可以用于比特币的大规模挖矿。(CNBC)

封面图片

国际能源署:全球太阳能发电四年内赶超煤电

国际能源署:全球太阳能发电四年内赶超煤电但是现在情况发生了变化,国际能源署IEA表示,三年后,太阳能发电量将超过天然气。四年内,也就是到2027年,它可能将超过煤炭,成为主要的发电方式。太阳能电力安装成本近年来大幅下降一个重要的原因就是太阳能电力的安装成本大幅下降。数据显示,对于公用事业规模的太阳能,其建设和运营的平均成本自2009年以来持续下降,到2021年大约仅为每兆瓦时36美元,与09年相比下降了大约90%。煤炭的成本则变化不大,2021年大约为每兆瓦时108美元。国际能源署可再生能源市场的分析师巴哈尔表示,预计未来5年新建的电力设施中,太阳能几乎会占到60%。各国政府日益重视可再生能源的开发此外,近年来各国政府越来越重视能源安全,也出台了相应政策予以支持。按照欧盟计划,到2025年其太阳能光伏发电装机容量较2020年会增加一倍以上,达到320吉瓦,到2030年达到600吉瓦。而美国的《通胀削减法案》预计能让太阳能开发商们在10年内享受到一定的税收抵免,从而进行长期和大规模的建设。家用太阳能发电市场前景广阔还有一点不容忽视,太阳能的建设规模可大可小,除了庞大的阵列,还可以是屋顶上的单个电池板,因此家用太阳能发电也是一块重要的市场。美国一家太阳能企业的CEO在接受CNBC采访时提到,如今电动汽车需求的激增,也可能在未来推动家用太阳能发电的需求,因为它具有便捷、便宜以及可靠的特点。美国:传统电网老旧或限制清洁能源推广当然太阳能发电还面临一些挑战。美国白宫表示,超过70%的美国电网已使用25年以上。输电线路的老旧可能无法满足太阳能这类清洁能源的需求。此外,原先传统的电网位置,也并不适用于清洁能源的输送。更新电网,则很可能会进一步抬高用电成本。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346955.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1346955.htm

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人