电力科技信息

2014-01-28 07:12
浙江电力 2014年2期
关键词:锂离子晶体液体

英国将建全球最高效率风电场

英国宣布批准维京能源(Viking Energy)公司在苏格兰北部设得兰(Shetland)岛建造装机容量为370 MW的风力发电场,据估计建设费用约需8.95亿美元。预计该风电场发电效率可达50%,有望成为世界生产率最高的风电场。

预计项目将于2017年启动运行,届时可为17.5万家庭用户供电,是该岛家庭数量的16倍以上,同时创造超170个就业岗位。项目风力发电机数量从原计划127台减至103台,以实现对位于萨洛姆湾(Sullom Voe)储油站附近斯卡茨塔(Scatsta)机场的保护。

项目计划在设得兰岛与苏格兰之间敷设一条海底互连线路以实现设得兰岛向其他地区供电,预计该线路造价不菲,届时可为该地区从包括海浪和潮汐能等其他可再生能源中获益提供更多机会。维京能源公司希望能降低高昂的输电成本并提高项目收益率。目前岛上电力由位于设得兰岛Lerwick市郊一座以柴油为燃料的低效热电站供应,其燃料通过油轮运输。

设得兰岛总人口约为2.2万,该项目收到2772份反对意见,超过总人口的10%。当地居民表示担忧,称项目主要用地位于该岛中央地带,有可能对当地风光和旅游资源价值造成影响。环保主义者认为,该计划将对泥炭地、覆被沼泽(blanket bog)及稀有鸟类筑巢环境产生破坏。英国皇家鸟类保护学会(Royal Society for the Protection of Birds,RSPB)指出,英国90%的杓鹬(whim brel)在设得兰岛上筑巢,因此项目可能会对杓鹬、红喉潜鸟(red-throated divers)等珍稀鸟类重要栖息地产生不良影响,至关重要的是开发商是否愿为保护环境做出最大努力。能源部长Fergus Ewing表示,维京公司将在占地约1.28万公顷区域内实施包括恢复泥炭地(peatland)等在内的生境管理(habitat management)计划,有益于物种多样性及其栖息地保护,同时实现节能减排的目标。

摘译自互联网

美国IBM公司研制锂空气电池

美国IBM公司宣布与日本旭化成(Asahi Kasei)、 中央玻璃(Central Glass)两家公司联合研制锂空气(lithium-air)电池,该电池采用空气中的氧气与锂离子产生化学反应以产生电力。

目前制约电动汽车发展的重要因素之一在于所谓的“里程焦虑”(range anxiety)。现有锂离子电池一次充电后可使电动汽车行驶约160 km,因而电动汽车在市场上的商业应用受其里程及相关基础设施约束。若使现有锂离子电池里程达到燃油汽车水平,则需将电池变得体积大且重量重,不具有可行性。而锂空气电池具有实现可媲美传统燃油发动机能量密度(energy density)的潜力,有助于解决这一难题。

该锂空气电池与锂离子电池的不同之处在于,后者采用重金属氧化物作阴极并内置氧化剂,前者采用重量更轻阴极并从大气中获取氧气产生电力,其能量密度更高。在放电过程中氧气与锂离子发生化学反应并在碳素矩阵(carbon ma-trix)上形成过氧化锂(lithium peroxide)。当再次充电时将氧气释放回大气中,而锂离子则返回阳极。

IBM公司一直致力于该类电池的研究,并已于2009年启动名为电池500英里(Battery 500)项目,旨在研发电动汽车单次充电后能行驶约500英里(805 km)的锂空气电池。在成功实施电池循环充电试验后,近期该公司与在电动汽车领域经验丰富的这两家日本公司开展合作以加快新产品研发,旭化成公司拥有先进的膜技术,而中央玻璃公司则致力于采用新型电解质和添加剂对锂空气电池性能加以改进。该公司表示新电池的商业应用仍需时日。

摘译自互联网

美国南加州大学研发可印刷微型液体太阳能电池

美国南加州大学(University of Southern California,USC)最新研制出一种纳米晶体制成的成本低且稳定的液体太阳能电池。该液体电池可印刷或者涂抹在清洁的基底表面。电池使用的纳米晶体大小约为4 nm,这意味着在针头上可放置2500亿个晶体,微小体积使其能在液体中悬浮并可如报纸般进行印刷。

虽然液体纳米晶体太阳能电池制造成本比单晶硅晶圆太阳能电池更低,但其光电转换效率稍显逊色。这部分原因在于采用依附于纳米晶体的有机配体(organic ligand)分子用于维持其稳定性和防止粘连,同时也使晶体绝缘,从而降低了导电性。

研究人员发现一种综合配体(synthetic ligand)不仅能维持纳米晶体稳定性,而且也能起到晶体间相互连接的桥梁作用,有助于电流传输,并可促进导电液体稳定性。研究人员表示,通过采用相对低温工艺可将其在塑料而非玻璃表面进行印刷,同时无需担忧塑料熔化问题,如此可实现柔性太阳能电池生产,并根据需要几乎可在任何地方予以安装。

由于纳米晶体制造采用了半导体硒化镉(cadmium selenide)材料,其商业应用因其毒性而受限,因此研究人员将寻求采用其他材料制造纳米晶体。教授Richard Brutchey表示,该技术的商业化推广仍需数年时间,未来可将其与新一代太阳能电池技术予以整合。

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