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光伏光热
PVT)系统实验研究进展:冷却技术、材料与性能优化的全面综述
| 作者 | Sirine Saidi · Taoufik Brahim · Abdelmajid Jemni |
| 期刊 | Solar Energy |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 298 卷 |
| 技术分类 | 光伏发电技术 |
| 技术标签 | 储能系统 工商业光伏 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 光伏光热系统 可再生能源发电 商业应用 混合冷却技术 实验研究 |
语言:
中文摘要
摘要 光伏光热(PVT)系统在可再生能源发电领域具有变革性的潜力,但其商业化应用仍面临若干尚未解决的关键挑战。本综述整合了大量实验研究,旨在应对三个关键性研究空白:混合冷却技术(如纳米流体、相变材料PCM、热管)验证的碎片化问题;关于材料退化等可扩展性挑战报告的不一致性;以及缺乏连接实验室规模与工业级性能的标准化评估协议。尽管先进冷却技术在受控环境中已展现出效率提升效果,但大多数研究仍集中于理想条件下小规模装置的测试,对实际运行中的耐久性及商业化部署的考察十分有限。我们的分析揭示出若干持续存在的技术障碍,包括相变材料泄漏、纳米流体沉积以及水系统冻胀损坏等问题。结合热管与相变材料的混合式设计表现出尤为突出的应用前景,其退化程度低于传统系统。本文最后提出若干可操作的解决方案,包括加速老化测试方法和模块化放大协议,以推动实验室创新成果向稳健、适用于现场部署的PVT技术转化。
English Abstract
Abstract Photovoltaic-thermal (PVT) systems offer transformative potential for renewable energy generation, yet their commercial adoption faces critical unresolved challenges. This review synthesizes experimental studies to address three key gaps: fragmented validation of hybrid cooling technologies (nanofluids, PCMs, heat pipes), inconsistent reporting of scalability challenges like material degradation, and the absence of standardized protocols bridging lab-scale and industrial performance. While advanced cooling demonstrates efficiency gains in controlled environments, most studies focus on small scale setups under idealized conditions, with limited examination of real world durability or commercial deployment. Our analysis reveals persistent barriers including PCM leakage, nanofluid sedimentation, and water system freeze damage. Hybrid designs combining heat pipes with PCMs emerge as particularly promising, exhibiting lower degradation than conventional systems. The review concludes by proposing actionable solutions, accelerated aging tests and modular scaling protocols, to translate laboratory innovations into robust, field ready PVT technologies.
S
SunView 深度解读
该PVT混合冷却技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能系统具有重要应用价值。研究揭示的热管-PCM复合冷却方案可优化逆变器功率器件散热设计,降低SiC/IGBT结温波动,提升系统可靠性。针对材料退化问题,可借鉴加速老化测试方法完善iSolarCloud平台的预测性维护算法。模块化扩展协议为工商业光伏电站的热管理标准化提供参考,建议将纳米流体冷却技术应用于PowerTitan液冷储能系统,提升能量密度与循环寿命,同时需重点攻克沉降与冻损等工程化难题。