近日,美国能源部(DOE)宣布在“太阳能技术办公室2020财年资助计划”(SETO FY2020)框架下提供1.3亿美元资助先进太阳能技术研发,旨在推进先进太阳能技术的早期研发和突破,提升太阳能发电的经济性、可靠性和安全性,以实现“太阳能攻关计划”(SunShot)的2030年目标,同时增强美国制造业的竞争力。本次资助关注光伏(PV)、聚光太阳能热发电(CSP)、太阳能知识发展和传播、人工智能技术在太阳能领域应用、创新制造技术和先进太阳能系统集成等领域,具体内容如下:
1、光伏器件研究和开发
资助金额为1400万美元,主要研究内容包括:利用先进表征技术探明硅基太阳电池器件的性能衰减机制进而开发相关技术来缓解衰退问题;利用先进表征技术探明碲化镉电池器件的性能衰减机制进而开发相关技术来缓解衰退问题;开发太阳电池模型来加速研发进程;提升太阳电池器件的使用寿命;开发新架构来提升钙钛矿太阳电池稳定性。
2、聚光太阳能热发电
资助金额为3900万美元,主要研究内容包括:开发、建造和运行一个集成储热设施的超临界二氧化碳(sCO2)动力循环示范电站。
3、太阳能系统集成技术
资助金额为3400万美元,主要研究内容包括:自适应配电保护,可动态响应电气系统干扰的硬件和软件;太阳能和其他分布式能源混合的发电技术;先进光伏网络安全技术;增强太阳能电网应对灾害的恢复能力。
4、人工智能在太阳能领域的应用
资助金额为730万美元,主要研究内容包括:使用人工智能和机器学习技术来优化太阳能发电站运营和太阳能预测精度,提高配电系统和用户侧的态势感知并实现更多太阳能发电资源的集成;利用人工智能技术为太阳能产业价值链开发颠覆性技术方案(如无人工厂)。
5、创新制造技术
资助金额为1400万美元,主要研究内容包括:开发降低太阳能发电成本、太阳能产业制造成本并具备商业化潜力的创新制造技术,并消除新技术市场化应用的风险,刺激私人投资,加快技术的行业应用。
6、太阳能知识发展和传播
资助金额为970万美元,主要研究内容包括:将不断发展的太阳能相关知识打造成知识流体系,及时向太阳能产业的各利益相关方传播,以提升其决策速度和准确度。
7、太阳能在农业中的应用
资助金额为700万美元,主要研究内容包括:将太阳能电池板引入到农场、牧场用于供电;系统研究评估商业农场的各种太阳能电池阵列设计项目对农作物产量、土壤健康、微气候条件、牧场生态环境等的影响。
8、小规模创新技术研发
资助金额为500万美元,主要研究内容包括:开发多组分气凝胶的高温线性集热器;通过气相渗透方法制备有机无机杂化钙钛矿增强薄膜稳定性;利用机器学习技术缩短钙钛矿研发周期和电池制造周期;钝化接触硅基太阳电池性能衰减机理研究;开发新型聚光太阳能热接收器制备工艺使其能够承受700℃高温环境;太阳能槽式抛物线型集热器运行维护优化技术;使用最先进的非介入式光学测量工具开发用于商业规模定日镜场的跟踪校正算法;利用3D打印技术制备聚光太阳能发电站的集热器。
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