半导体温差发电过程的模型分析与数值仿真

本文提出一种新型的半导体温差发电模型,在温差发电过程的数值模拟中考虑了热电单元之间封闭腔体内空气传热的影响.同时进一步运用有限元的数值计算方法对不同电臂对数和不同型号温差发电模型的温度场、电压场进行了数值仿真计算,并对仿真结果进行分析.结果表明:采用127对热电单元模型计算的能量转换效率随冷热端温差增大而迅速提高,与采用1对热电单元模型计算的能量转换效率之差从冷热端温差为20℃的0.39%提高到冷热端温差为220℃时的5.16%,能量转换效率比1对热电单元平均高出3.02%.冷端温度恒定在30℃时,温差发电芯片的输出电压、功率以及能量转换效率均随着电偶臂的横截面积的增大而提高,且电偶臂冷热两端的温差越大提高幅度也越大,而温差发电芯片内阻则与电偶臂横截面积成反比关系,当温差为220℃时对应的输出功率最高达28.9 W.     

空调压缩机余热温差发电系统设计

基于温差发电原理,利用家用空调制冷时压缩机出口的高温气体,设计了一种余热温差发电系统,并将其应用到家用空调中进行了试验研究。试验结果表明:利用压缩机余热发电装置的空调系统与空调原型机相比输入功率降低43.5W,制冷量提高2.8%,能效比提高9.0%。     

基于梯度翅片换热器的热电发电系统性能研究

本文建立了热电发电系统(TEG)多物理场数值模型,并充分考虑换热器流体影响,综合研究了具有不同热侧换热器翅片结构的TEG系统性能。在雷诺数为1000~10000范围内,分析了流体沿程温度分布特征、泵功及热电发电模块的能量转换特性.所研究的三种翅片结构包括:全流道等高度直翅片(Fin-1)、下游强化梯度翅片(Fin-2)以及上游强化梯度翅片(Fin-3).研究表明,通道长高比及热电材料覆盖率一定,热电发电功率及转换效率随流量呈二次曲线变化关系,存在最匹配流量使得系统发电性能最佳。等高度直翅片对流量的变化敏感,随流量增大,则压损增大,导致系统净输出功率及发电效率无收益.而梯度翅片可以在更大范围内产生正收益;下游强化梯度翅片具有最佳的流体沿程温度均匀性,但沿程局部热阻却最大.综合考虑沿程局部热阻分布及泵功消耗,上游强化梯度翅片TEG系统净转换效率最高,因此局部热阻分布及泵功综合因素应为TEG内的换热器合理设计的关键。     

储能系统对并网型风光分布式发电系统输出的影响分析

为解决风力发电和光伏发电等间歇式电源输出功率波动引起的电网电能质量下降问题,提出了利用储能系统来提高间歇式电源并网点的功率稳定性以及改善电能质量.采用间接组合建模的方法建立基于PSCAD/EMTDC的典型风力发电、光伏发电和蓄电池储能的单元模型,并在此基础上构建风电/储能、光伏/储能、风电/光伏/储能系统,并进行仿真和电能质量分析.系统仿真结果表明:储能系统能有效改善间歇式电源功率输出的稳定性和电能质量.     

新型焦电联产系统集成与特性分析

本文针对传统焦炭生产工艺的不足、并应用联产系统整合思路,研究提出新型焦炭动力联产系统.新系统取消了传统炼焦工艺中直接燃用焦炉煤气为炭化室提供炼焦热量的方式,采用外置煤炭燃烧室提供热量,从而实现用低品质煤炭替代高品质焦炉煤气;节省下来的富氢、高热值的焦炉煤气作为燃料提供给联合循环,实现高效洁净发电;改进炼焦过程烟气废热回收方式,使得排烟损失大大降低.分析结果表明,新系统具有优良的热力性能,相对节能率高达15%左右.对系统关键过程的图像(火用)分析分析表明,燃烧过程和换热过程等变革与改进是系统性能提升的关键所在.本文研究将为冶金生产的可持续发展提供新思路与新系统方案.     

Blue light generation in photonic crystal fibers with 1-μm femtosecond laser pulses

Using 300-fs 1039-nm Yb-doped fiber laser, we experimentally demonstrate blue light generation in a high-△ and high nonlinear photonic crystal fiber (PCF). The zero dispersion wavelength of PCF is 793 nm, detuning 245.8 nm from the pump wavelength. PCF allows a frequency conversion exceeding the octave of pump wavelength. The visible component of the measured output spectrum occurs in the fundamental mode and spans from 391.3 to 492.3 nm. The peak wavelength of 441.8 nm has a frequency detuning of 390 THz from the pump wavelength of 1039 nm.     

太阳能热发电聚光系统的研究进展

概述了太阳能热发电技术的发展状况,介绍了用于太阳能热发电的5种聚光系统,包括槽式、碟式、塔式、线性菲涅耳式以及地面接收式。详细阐述了这些聚光系统的光学结构、聚光原理以及聚光器件的设计方法和制作工艺,指出了不同聚光系统在聚光过程中的优缺点。文中的讨论可为太阳能热发电聚光系统的设计提供参考。     

洁净的新能源——氢能

 自1973年石油危机以来,人们不断受到矿物燃料逐渐短缺带来的压力。有人估计再过三、四十年,煤、石油等矿物燃料就可能进入枯竭期,因此常规能源日渐短缺与能源消耗继续增长的尖锐矛盾迫使人们去寻找新的能源.     

电工所研制出首例突破11%的铁电-半导体耦合光伏器件

<正>日前,中国科学院电工研究所化合物薄膜太阳能电池研究组在普通钠钙玻璃上制备的铁电-半导体耦合光伏器件,经中国科学院太阳光伏发电系统和风力发电系统质量检测中心认证,其转化效率达到11.3%。铁电-半导体耦合光伏器件也称为纳米偶极子太阳能电池,属于第三代太阳能电池。与传统PN结不同的是,这种光伏器件是由具有铁电特性的纳米颗粒矩阵的极化电场来产生内建电场;而填充在纳米偶极子颗粒之间的半导体介质则充当吸光材料的角色。