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行业新闻

研究报告 | 世界能源技术创新方向及发展趋势

来源:能源研究俱乐部 | 作者:能源研究俱乐部 | 2020年8月11日() | 打印内容 打印内容

4.远程单趟式深水完井

高昂的钻机费用迫使开发商想方设法减少井筒起下钻次数,特别是在深水作业中。油服企业威德福于2019年3月推出TR1P系统,这是全球首个也是唯一一个能够远程激活的单趟下钻式深水完井系统,可为开发商带来更高的效率、灵活性以及收益。该系统无需控制管线、冲管、电缆、连续油管以及修井设备,完全实现了100%的无干涉作业。开发商能够在生产井与注入井中执行储层所需的作业,可在更短的时间内完成更多的作业,从而降低作业风险、降低成本。与传统的机械或液压式完井设备相比,TR1P系统在整体作业与钻机摊铺成本方面节省了开支。

(二)太阳能技术加快应用

1.新型六结叠层太阳能电池效率已接近50%

由于半导体固有的带隙特点,单结半导体太阳能电池的光电转换效率存在理论极限,即肖克利—奎伊瑟效率极限。而将不同带隙(光谱响应范围不同)的电池进行串联构建叠层太阳能电池被认为是电池效率突破S-Q效率极限值强有力的技术路径。围绕上述问题,美国国家可再生能源实验室(NREL)研究团队设计制备了基于III–V族异质结半导体的六结叠层太阳能电池,通过对制备工艺和结构的优化,有效克服了不同晶体晶格错配问题,减少了内阻,抑制了相分离,使得电池器件性能显著提升,在聚光条件下器件获得了高达47.1%的认证效率(之前效率纪录是46.4%),创造了有史以来太阳能电池器件光电转换效率最高值,即使在无聚光条件下整个器件依旧可以获得近40%的转换效率,也是目前无聚光太阳能电池器件的最高记录。电池的六个结(光敏层)中的每个结点都经过专门设计,可以捕获来自太阳光谱特定部分的光。该设备总共包含约140种III-V材料层,以支持这些连接点的性能,但其宽度却比人的头发窄三倍。由于III-V太阳能电池的高效率特性和制造成本,因此最常用于为卫星供电。

2.太阳能制氢技术取得积极进展

澳大利亚国立大学(ANU)的科学家利用串联钙钛矿硅电池实现了17.6%的太阳能直接制氢效率。这种电池是将低成本的过氧化物材料层叠在传统的硅太阳能电池上。目前的共识是,利用低成本的半导体来实现光电电化学(PEC)水分解过程,太阳能制氢的效率要达到20%,才能在成本上具有竞争力。ANU团队表示,串联钙钛矿硅电池,结合便宜的半导体,可以在合理的成本下带来高效率。PEC过程允许仅使用阳光和光电化学材料从水中生产氢。这一操作跳过了电力生产和转换步骤,不需要电解槽。这种直接产生绿色氢的过程与光合作用的过程类似。

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