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持続可能な開発のための太陽光および風力技術のエクセルギーに基づく評価:包括的レビュー

Exergy-based assessment of solar and wind technologies for sustainable development: A comprehensive review (原題)

Priyanka Enagandula, Sridhar kanduri

Unconventional Resources📚 査読済 / ジャーナル2026-05-07#再生可能エネルギーOrigin: Global
DOI: 10.1016/j.uncres.2026.100424
原典: https://doi.org/10.1016/j.uncres.2026.100424

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本レビューは、太陽光発電(PV)、集光型太陽熱発電(CSP)、風力エネルギーシステムのエクセルギー分析を包括的に調査。エクセルギー効率はPVで8-15%、CSPで25-40%、風力で35-50%と報告され、システムの非可逆性と効率向上の可能性を明らかにする。また、エクセルギー分析を環境持続可能性や社会福祉と結び付ける。

English

This review comprehensively examines exergy analysis of photovoltaic (PV), concentrated solar power (CSP), and wind energy systems. Reported exergy efficiencies range from 8-15% for PV, 25-40% for CSP, and 35-50% for wind, highlighting irreversibilities and optimization opportunities. The study also links exergy analysis to broader sustainability goals including environmental impact and societal well-being.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本でも再生可能エネルギーの導入が進む中、エクセルギー分析による効率評価は、太陽光・風力発電の性能向上に寄与する可能性がある。

In the global GX context

This paper contributes to global renewable energy efficiency optimization by providing a comprehensive exergy-based review, which is crucial for improving the thermodynamic performance of solar and wind technologies.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides a structured overview of exergy efficiencies and methods for PV, CSP, and wind, useful for researchers in renewable energy optimization.

📄 抄録(日本語訳)

本論文は、エネルギーシステムを支配する熱力学的原理を探求し、特にエクセルギー法と持続可能な開発へのその貢献に重点を置いている。太陽光発電(PV)、集光型太陽熱発電(CSP)、風力エネルギーの3つの主要な再生可能エネルギー技術を検討し、エクセルギーの観点からその性能を評価している。従来のエネルギー分析と比較して、エクセルギーはシステム効率と不可逆性についてより深い洞察を提供する。太陽光発電システムにおいて、エクセルギー分析は、避けられない熱損失を考慮しながら、有効な電気出力を効果的に定量化する。CSPプラントについては、エクセルギーに基づく評価が、全体的なシステム効率を向上させるための貴重なアプローチとして強調されている。風力エネルギーシステムでは、運動エクセルギーがエネルギー変換への主要な貢献者として特定されている。技術的評価に加えて、本研究は、エネルギー技術と環境持続可能性、医療、および社会福祉を結び付ける際のエクセルギーのより広範な応用についても探求している。全体として、エクセルギーに基づく評価は、性能の限界を特定し、エネルギー品質を向上させ、より持続可能なエネルギーの未来への移行を導くための包括的な枠組みを提供する。本レビューは、2010年から2025年の間に実施された研究からの知見を統合しており、実験的、分析的、およびシミュレーションに基づくアプローチを組み込んでいる。報告されているエクセルギー効率は、一般的にPVシステムで8〜15%、CSPプラントで25〜40%、風力エネルギーシステムで35〜50%の範囲であり、技術、動作条件、およびシステム設計のばらつきを反映している。• 再生可能エネルギーシステムにおけるエクセルギー分析に焦点を当てた熱力学原理の包括的レビュー。• 太陽光発電(PV)、集光型太陽熱発電(CSP)、風力発電の3つの主要技術の詳細なエクセルギー評価。• エクセルギー分析を、環境影響、医療、社会福祉を含むより広範な持続可能性目標に結び付ける。• エクセルギーに基づく評価を、非在来型資源の最適化と持続可能な開発の導出のための総合的ツールとして位置付ける。

AI 翻訳(deepseek-v4-flash)。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract(原文)

The paper explores the thermodynamic principles governing energy systems, with particular emphasis on the exergy method and its contribution to sustainable development. It examines three prominent renewable energy technologies such as Photovoltaics (PV), Concentrated Solar Power (CSP), and wind energy, evaluating their performance from an exergy perspective. Compared to conventional energy analysis, exergy provides deeper insights into system efficiency and irreversibility. In photovoltaic systems, exergy analysis effectively quantifies the useful electrical output while accounting for unavoidable thermal losses. For CSP plants, exergy-based evaluation is highlighted as a valuable approach for improving overall system efficiency. In wind energy systems, kinetic exergy is identified as the primary contributor to energy conversion. Beyond technical evaluation, the study also explores the broader application of exergy in linking energy technologies with environmental sustainability, healthcare, and societal well-being. Overall, exergy-based assessment offers a comprehensive framework for identifying performance limitations, enhancing energy quality, and guiding the transition toward a more sustainable energy future. This review synthesizes findings from studies conducted between 2010 and 2025, incorporating experimental, analytical, and simulation-based approaches. Reported exergy efficiencies typically range from 8–15% for PV systems, 25–40% for CSP plants, and 35–50% for wind energy systems, reflecting variations in technology, operating conditions, and system design. • Comprehensive review of thermodynamic principles with a focus on exergy analysis in renewable energy systems. • Detailed exergy assessment of three key technologies: photovoltaics (PV), concentrated solar power (CSP), and wind power. • Connects exergy analysis to broader sustainability goals, including environmental impact, healthcare, and societal well-being. • Positions exergy-based assessments as a holistic tool for optimizing unconventional resources and guiding sustainable development

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。