1
西班牙巴斯克大学通过优化控制器
可确保光伏系统始终以最大功率工作
2017年3月27日,西班牙巴斯克大学(University of the Basque Country)官网公布消息称,系统工程与自动化系的科研团队成功开发了一套控制系统,根据从太阳接收到的辐照和连接的系统负载情况进行调整,从而可保证光伏发电机始终以最大功率进行工作,可有效提高发电机的效率。
▲光伏系统
研发人员已经开发出一系列算法和控制系统,并将其应用于许多领域,如机器人、电力设备的电机控制以及风力发电机等领域,同时已经证明滑模控制器(sliding mode controller)在光伏发电机的控制方面也取得了良好效果。研发人员还表示,这是一种创新技术,智能制造在各种环境条件下都是强大的,并且该技术已经在商业光伏面板中进行了测试,因此可直接应用于该行业。
滑模控制器适合应用于具有不确定性的系统,如光伏系统,太阳的辐照是不同的,天空的云也是变化的以及连接到发电机的负载情况也是变化的。根据这些特点,滑模控制器能够叠加这些不确定性,并使发电机的工作特点适应每一时刻的情况,可有效提高发电机的效率。
尽管新技术已经在商业光伏面板上进行了测试可以成功应用于工业领域,但是该系统的成本可能会成为市场转化过程中的主要问题。新技术需要具有更大计算能力的处理器,所以成本高于目前通用的控制器。在商业化的过程中,厂家会将两者的成本差异与新控制模式带来的较高发电效率进行对比。
2
芬兰阿尔托大学通过在显微镜下
逐个移动原子创造出人造材料
2017年3月28日,芬兰阿尔托大学的研究团队制造了具有电子工程特性的人造材料。通过在显微镜下移动单个原子,科学家们能够创建具有预定电响应的原子晶格。此次研究成果使科学家们向实现“设计量子材料”更近了一步。
纳米科学的目标一直是在尽可能小的等级-原子上控制物质。科学家们已经在二十年前使用扫描隧道显微镜(STM)实现了原子控制,并且受控定位的单个原子和分子已经成为STM的最爱。但是,对样品中原子实现精准排列的可能性为科学家们带来了新的机会:通过调整原子在晶格中的排列,可以通过改变原子结构来设计材料的电子特性。
阿尔托大学三个研究小组的合作已经使这个令人兴奋的前景成为现实。通过将实验和理论物理学的想法相结合,由Peter Liljeroth教授 (原子尺度物理学),研究员Teemu Ojanen (量子理论)和高级讲师Ari Harju (量子多体物理学)领导的研究小组展示了在一个模型系统中对电子性质的整体控制。该团队研究人员在4K的温度下,使用最先进的STM对在铜晶体衬底上单层氯原子中的空穴进行了排列整理。
阿尔托大学进行实验的Robert Drost博士说:“在实际材料中原子结构和电子性质的对应是存在的,但在这里我们可以对整个结构中的电子性质进行控制。总的来说,我们可以将任何电子性质作为目标,许多在理论上被证明可能的事情,我们都非常有可能通过实验获得。”该团队使用其开发的原子组装方法,通过创建两个真实的结构证明了这一点。这两个结构是从具有奇特电子性质的基本模型系统中获得启发而创建的。
此方法不仅限于该研究团队选择的氯系统。同样的方法可以应用于许多表面和纳米科学系统中,并且甚至可以应用于介观系统,如通过光刻工艺控制的量子点中。
3
日本NEDO确认
高炉二氧化碳削减、分离、回收技术
2017年3月24日,日本NEDO与日本新日铁住金公司、JFE钢铁公司、神户制钢公司、新日制钢公司、新日铁住金工程公司联合,对新建设的试验规模(容积12m³)的高炉进行两次试验。确认其在二氧化碳削减、分离、回收技术方面的有效性,可以实现将制铁过程中二氧化碳排放量削减30%。
2017年内,还将对试验规模的高炉进行试验,预计将在2030年确立二氧化碳排放量削减技术,并在2050年进行实用化并普及。
钢铁业一年所排放的二氧化碳高达1.8亿吨(2013年),其中产业能源转换部门所占比例最大,占到日本二氧化碳排放量的14%,钢铁业二氧化碳排放量的削减势在必行。
基于这一背景,NEDO为控制二氧化碳排放,并分离回收二氧化碳,确立可以将制铁所二氧化碳排放量削减30%的技术为目标,开始实施“环境调和型制铁工序开发技术”。第一步(2008~2012年),开发关键技术。
现在进行到第二步(2013~2017年),NEDO与新日铁住金公司、JFE钢铁公司、神户制钢公司、新日制钢公司、新日铁住金工程公司联合基于第一步中关键技术的开发成果,于2016年在新日铁住金公司建立了试验规模的高炉。
这一试验高炉所进行的试验,通过利用氢作为铁矿石的还原材料,削减焦炭的使用量,从而达到削减高炉二氧化碳排放量的目的,并将对高炉二氧化碳分离回收技术进行证实。
联系客服