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基于新型扇形板脉动热管散热器的高倍聚光光伏模块热性能实验研究
Experimental investigation on the thermal performance of high-concentrated photovoltaic module utilizing the thermal sink of a novel Fan-shaped plate pulsating heat pipe
Wei-Wei Wangac1 · Teng Liub1 · Jun-Zhe Guo · Bin Li 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 高强度太阳光聚集在光伏电池上会导致半导体温度显著升高，从而降低光电转换效率并可能引发光伏组件的不可逆故障。为此，在热设计中创新性地提出了一种超薄扇形板脉动热管（FS-PPHP），通过优化传统平行流道结构，实现对小尺度HCPV电池的高效冷却。本文全面分析和讨论了充液率、倾斜角度、工质种类以及加热功率对FS-PPHP传热性能的影响。结果表明，蒸发段与冷凝段的变直径设计有助于工质回流至加热区域，并增大相邻流道间的压力差势，从而确保FS-PPHP在不同工况下更平稳地启动。在充液率为57%、倾斜角为...
解读: 该扇形板脉动热管技术对阳光电源高功率密度产品具有重要应用价值。在SG系列大功率光伏逆变器中,功率器件散热是关键瓶颈,该超薄热管结构可优化IGBT/SiC模块的温度管理,降低热阻23%意味着可提升功率密度或延长器件寿命。对于PowerTitan储能系统,该技术可改进电池簇温控方案,解决高倍率充放电时的...
内加热填充床储热罐高温固体-空气储能温度演化的渐近解析解
Asymptotic analytical solution for the temperature evolution in internally-heated packed-bed tanks for high-temperature solid-air energy storage
A.Martín-Alcántar · Ramon Fernandez Feri · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
采用多孔介质中带有局部热源的单向流动方程，对内加热式填充床热能储存（IH-TES）装置中的流体与固体温度进行建模。在无热源项的情况下，通过文献中已有的TES装置实验数据验证了模型方程的数值结果。利用摄动方法获得了该方程组的近似解析解，并基于此解推导出适用于IH-TES系统设计与运行的有用关系式。内部热源的存在显著改变了系统相对于以往TES装置研究结果的操作尺度和定性行为特征。本文根据所获得的解析解，提出了若干改进IH-TES系统设计与运行的实用建议。例如，为实现最优性能，热源应布置在填充床长度约...
解读: 该固态储热技术研究为阳光电源储能系统热管理提供理论参考。论文揭示的热源优化布局(3/4位置)、高孔隙率设计原则可应用于PowerTitan液冷系统和ST系列PCS散热优化。解析解方法对预测性维护算法开发有启发,可集成至iSolarCloud平台实现储能柜温度场建模与故障预警。固-气耦合传热机理亦适用...
基于灰狼优化与LSTM预测结合蒙特卡洛不确定性分析的太阳能-地热能集成多联产系统热力学分析与性能提升：以特内里费岛为例
Thermodynamic analysis and performance enhancement of an integrated solar–geothermal polygeneration system using grey wolf optimization and LSTM-based forecasting with Monte Carlo uncertainty analysis: A case study on Tenerife Island
Ali Shokri Kalan · Mohammadreza Babaei Khuyinrud · Farshad Jahangiri · Ramin Ahmadi 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401
全球变暖和化石燃料供应限制凸显了可持续能源选择的必要性。基于可再生能源的系统为实现碳中和提供了途径，但由于间歇性问题而面临可靠性挑战。本研究探讨了特内里费岛整合太阳能与地热能的潜力。提出了一种新型混合系统，该系统结合了聚光太阳能发电、地热能资源以及由以下组件构成的能量利用系统：超临界CO₂循环、溴化锂-水吸收式制冷系统、多效蒸馏脱盐装置、三级有机朗肯循环和质子交换膜电解槽。该系统可同时生产电力、供热、制冷、淡水和氢气，其基准能量效率和㶲效率分别为62%和17%。系统的产出速率分别为：7844 k...
解读: 该多能互补系统研究对阳光电源ST储能系统与SG逆变器协同优化具有重要参考价值。灰狼算法优化使能效提升21%、火用效率提升38%,可应用于iSolarCloud平台的多能源协调控制策略。LSTM预测模型结合蒙特卡洛不确定性分析,可增强储能系统在间歇性可再生能源场景下的调度可靠性。系统集成制氢、制冷、淡...
基于内燃机与斯特林发动机混合动力的新型CCHP系统仿真与性能优化
Simulation and performance optimization of a novel hybrid CCHP system based on the prime movers of internal combustion engine and Stirling engine
Mohammad Sheykhi · Mahmood Mehregan · Saeed Ghorbani · Amin Emamian 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393
摘要：冷热电联产系统（CCHP）能够提高传统能源供应系统的效率，并减少碳排放。本文提出了一种新型的冷热电联产（CCHP）系统结构，其原动机采用内燃机与斯特林发动机相结合的方式，通过龙格-库塔法进行数值模拟，并采用遗传算法技术进行优化。文中讨论了若干关键参数对CCHP系统容量、效率、一次节能率以及投资回收期的影响，这些参数包括斯特林发动机的转速、相位角、回热器长度及孔隙率，以及内燃机的转速和点火正时。结果表明，由于内燃机具有较高的运行效率，采用混合原动机的CCHP系统可使斯特林发动机在高转速下启动...
解读: 该混合CCHP系统的多能源协同优化思路对阳光电源综合能源解决方案具有重要借鉴价值。其遗传算法优化方法可应用于ST系列储能系统与分布式光伏的协同调度,通过iSolarCloud平台实现多能互补优化。混合动力机组效率提升12%的成果启发PowerTitan储能系统在工商业场景中集成冷热电三联供,缩短投资...
基于强化学习与多目标模型预测控制的热电联产机组灵活经济运行双层优化策略
A bi-level optimization strategy for flexible and economic operation of the CHP units based on reinforcement learning and multi-objective MPC
Keyan Zhu · Guangming Zhang · Chen Zhu · Yuguang Niu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391
摘要 提升热电联产（CHP）机组的综合性能对于消纳可再生能源和实现节能减排具有重要意义。为此，本文提出一种基于强化学习（RL）与多目标模型预测控制（MOMPC）的双层优化策略，以提升CHP机组的灵活性与经济运行性能。首先，构建了CHP机组模型，并将其各类参数纳入MOMPC的滚动优化过程中，作为下层跟随者以求解基础控制问题。其次，提出了一种融合双延迟深度确定性策略梯度（TD3）算法与MOMPC的双层优化策略（TD3-MOMPC），将TD3智能体设定为上层领导者；通过分解复杂的灵活性需求与CHP机组...
解读: 该双层优化策略对阳光电源储能系统(ST系列PCS/PowerTitan)具有重要应用价值。TD3强化学习与多目标MPC结合的架构可借鉴至储能参与调频调峰场景:上层TD3智能体动态调整MPC权重和预测时域,下层MPC执行功率控制,实现灵活性与经济性平衡。该方法可优化储能系统在新能源消纳中的充放电策略,...
完全数据驱动且模块化的建筑热控制与物理一致性建模
Fully data-driven and modular building thermal control with physically consistent modeling
Mina Montazeria1 · Carl Remlingerb1 · Benjamin Bejar Haro · Philipp Heer · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390
摘要 机器学习在智能建筑领域经历了显著的发展，无论是在建筑建模还是能源管理方面均是如此。数据驱动方法利用可获得的测量数据，绕过基于物理模型的缓慢且昂贵的校准过程，从而提供更高的适应性、更低的维护成本以及更大的灵活性。然而，这些模型的质量依赖于历史数据，而新建建筑可能缺乏足够的历史数据。本文提出了一种从温度建模到供暖控制完全数据驱动的模块化方法，在将控制器从源建筑迁移到目标建筑时仅需少量数据。该控制器由两个模块组成：一个深度强化学习代理，用于管理期望的室内温度；以及一个针对每个房间特定的执行动作映...
解读: 该模块化数据驱动控制技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)及充电站热管理具有重要价值。其深度强化学习架构可迁移至储能温控优化,仅需少量现场数据即可适配不同容量电池簇的热管理策略。物理一致性建模思路可融入iSolarCloud平台,实现储能系统26%以上能耗优化。模块化acti...
燃料电池-电池电动汽车的热管理：挑战与解决方案
Thermal management of fuel cell-battery electric vehicles: Challenges and solutions
Aezid-Ul-Hassan Najmi · Abdul Wah · Rohith Prakash · Oliver Schopen 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387
摘要 燃料电池混合动力电动汽车（FCHEVs）有望满足道路交通中高功率需求，同时减少温室气体排放。然而，尽管前景广阔，FCHEVs在进入当前汽车市场的过程中仍面临诸多挑战，其中热管理是主要挑战之一。除了显著降低FCHEVs的效率外，辅助负载以及加热和冷却需求还可能由于加热/冷却效率低下而导致电动部件寿命缩短，进而影响工作温度。本综述指出，现有研究主要集中于各个子系统，对FCHEVs整体热管理集成的关注较为有限。诸如废热回收（WHR）等新型策略被证明可将质子交换膜燃料电池（PEMFC）的效率从40...
解读: 该燃料电池混合动力热管理技术对阳光电源EV解决方案具有重要参考价值。文中提出的废热回收(WHR)系统可将效率提升至90%,可借鉴应用于我司OBC充电机和电机驱动系统的热管理优化。相变材料(PCM)技术可集成到充电桩温控设计中,提升极端温度下的充电效率。结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,...
确定寒冷气候下电动汽车最佳电池预热截止温度的系统性方法
A systematic approach for determining the optimal battery preheating cut-off temperature for electric vehicles operating in cold climates
Zhenyi Tao · Cheng Lin · Yu Tian · Peng Xi 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383
摘要 在寒冷气候下，由于电池在低温条件下性能下降而引发的续航焦虑，严重阻碍了电动汽车（EV）的广泛普及。电池预热被视为解决这一问题的有效手段。然而，由于需要在不同环境条件、电池状态和车辆功率需求之间权衡预热能耗与电池性能恢复效果，确定合理的预热截止温度仍具挑战性。本研究探讨了预热截止温度对电池可用能量的影响，并提出了一种用于确定最佳电池预热截止温度的系统性方法。同时，本文还设计了一种加热策略，旨在最大化电池可利用能量并满足电动汽车冷启动时的功率需求。结果表明，无论采用何种加热系统，所提出的策略均...
解读: 该研究对阳光电源储能系统及充电桩产品具有重要价值。电池预热优化策略可直接应用于ST系列PCS的热管理算法,通过精确控制预热截止温度,在PowerTitan等大型储能系统中平衡加热能耗与性能恢复,提升低温环境下的能量利用率。对充电站业务,可开发智能预热功能,结合iSolarCloud平台实现环境自适应...
气候变化下区域能源系统的性能表现：以深圳为例
Performance of district energy system under changing climate: A case study of Shenzhen
Pengyuan Shena · Yuchen Jib · Menglei Zhong · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379
摘要 气候变化对不同类型区域能源系统（DES）经济性能的影响很少被评估。本研究通过建模与分析区域能源系统，模拟并比较了常规系统与冷热电联产系统（CCHP）的性能。建筑模拟采用了在两种未来气候情景下2050–2060年期间降尺度后的逐时气象数据。在当前和未来气候条件下，分别确定了区域能源系统的最优容量配置和运行调度方案。采用生命周期年化单位面积供热与供冷成本（HC）来比较区域能源系统的经济性能。研究发现，在RCP4.5和RCP8.5情景下，年制冷负荷分别增加了6%和9.68%。在不同气候情景下，常...
解读: 该研究对阳光电源区域能源解决方案具有重要参考价值。研究显示CCHP系统相比传统系统可降低32.5%-41%用户成本,验证了储能系统在冷热电联供中的经济性。阳光电源PowerTitan储能系统配合ST系列PCS可优化区域能源调度,应对气候变化导致的冷负荷增长(RCP8.5情景增9.68%)。结合iSo...
通过综合热力与压力管理增强海底咸水沉积物中CO2水合物的形成及长期稳定性以实现高效CO2封存
Enhancing CO2 hydrate formation and long-term stability in subseafloor saline sediments through integrated thermal and pressure management for effective CO2 sequestration
Erasto E.Kasala · Jinjie Wanga · Wakeel Hussain · Asia Majidd 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 本文综述了近年来在优化海底咸水沉积物中CO₂水合物形成与稳定性的热力与压力管理策略方面的研究进展，重点探讨其在碳捕集与封存（CCS）中的应用。本研究综合了多项研究成果，系统分析了温度与压力调控结合化学添加剂对CO₂水合物生成动力学、稳定性以及封存效率的提升作用。文中讨论了诸如电加热系统和压力循环等新型技术手段在促进水合物形成中的作用。同时，对沉积物非均质性、盐度变化以及环境影响等关键挑战进行了深入剖析。文章最后指出了当前研究中存在的空白，并提出了若干创新方法以提高基于水合物的碳封存效率。本...
解读: 该CO2水合物封存技术中的热管理和压力控制策略,对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其温度-压力协同调控方法可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化,电加热促进水合物形成的思路启发ST系列PCS在极端环境下的温控策略创新。压力循环技术与储能系统充放电循环管理存在相似性,可为电池热失控预防...
具有双蒸发温度的电动汽车热管理系统运行策略与性能
Operation strategy and performance of thermal management system with dual-evaporation temperature for electric vehicles
Tianchan Yu · Shurong Liu · Xianting Li · Wenxing Shi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 电动汽车（EV）在低温环境下行驶里程显著衰减的一个关键原因是热管理系统的高能耗。目前，热泵技术与废热回收技术已被广泛应用于提升热管理系统能效，缓解低温环境下电动汽车续航里程的下降问题。然而，传统的废热回收热泵系统以环境空气和废热作为热源，仅在单一蒸发温度下运行，导致在低温工况下热泵性能较差，原因是低品位的空气热源限制了高品位废热的回收效率。为解决上述问题，本文提出一种适用于电动汽车的双蒸发温度热管理系统，该系统可在单蒸发温度模式与双蒸发温度模式之间切换，从而匹配环境空气与废热热源的能量品位...
解读: 该双蒸发温度热管理技术对阳光电源电动汽车解决方案具有重要参考价值。研究揭示的分级能量管理策略可应用于我司OBC车载充电机和电驱系统的热管理优化,通过废热回收与环境热源的协同利用,可降低25%的制热能耗。该技术思路可延伸至储能系统PowerTitan的液冷热管理,通过PCS功率器件废热分级回收提升系统...
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