Jianhong Liu · Zhenyu Tian · Mingwei Sun · Xihan Chen 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

全光谱太阳能利用与固体氧化物电解池（SOECs）的集成技术为高效制氢提供了有前景的解决方案。然而，该技术的发展面临两个主要挑战：其一，太阳能提供的热能与电能供给比例与SOECs运行所需的热电需求比例之间存在不匹配；其二，太阳能输入的波动性与SOECs对温度波动耐受能力有限之间的矛盾。针对上述问题，本研究提出了一种集成热储能模块的SOEC制氢系统。该系统根据波长对太阳能进行分频利用：短波长太阳光通过光伏电池转化为电能，长波长太阳光则在反应器中转化为热能。反应器通过储存和释放多余的太阳能热量来抑制温...

解读: 该全光谱太阳能制氢技术对阳光电源光储融合系统具有重要启示。研究中光伏发电与热能分频利用的思路,可应用于SG系列逆变器与ST储能系统的协同优化:通过PowerTitan储能单元平抑光伏波动,配合iSolarCloud平台实现热电比动态调控。系统夜间利用储能回收余热降低26.6%电网功耗的策略,与阳光电...

Muhammad Faizan · Imran Afgan · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 本研究利用相变材料（PCM）将热能储存（TES）系统与核电厂（NPPs）进行集成，采用计算流体动力学（CFD）模拟与机器学习技术，以提升核电厂的整体效率与盈利能力。本研究的创新性不仅在于分析PCM热物理特性、设计参数及输入条件对系统性能的影响，更在于开发一种可有效集成于核电厂的TES系统，解决包括输入参数的动态评估以及响应实时需求波动时对可用过剩能量的利用等关键挑战。为开展分析，共执行了2500组CFD模拟，用于评估垂直环形通道内相变行为。系统地分析了诸如传热流体注入条件和多种PCM特性等...

解读: 该研究的CFD仿真与机器学习优化方法对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。核心启示包括:1)动态评估技术可应用于PowerTitan储能系统的实时需求响应优化,提升削峰填谷效率;2)多目标遗传算法(MOGA)可用于优化PCS充放电策略,平衡充电时长与能量密度;3)ANN预测模型可集成至iSol...

Abhishek Pari · Alok Kumar · Palanisamy Muthukumar · Amaresh Dalal 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

氢气作为清洁能源载体，对可持续能源未来至关重要。高效的压缩技术对其有效储存与运输具有关键作用。本研究详细阐述了一种工业级绿色氢气压缩系统的研制过程，该系统采用金属氢化物氢气压缩机（MHHC），并集成可再生热能系统。该系统利用低于100°C的低温热源，可将氢气从初始压力10–20 bar压缩至超过250 bar。在本研究中，共将550 g氢气在反应器内通过三个阶段压缩至300 bar，操作温度范围为5–91.2 °C，因此适用于与太阳能热系统耦合应用。第一级反应器装有25 kg La0.8Ce0....

解读: 该金属氢化物压缩技术为阳光电源绿氢储能系统提供创新方向。可与ST系列储能变流器和SG光伏逆变器耦合,利用<100°C低品位余热实现10-300bar氢压缩,首级效率5%。适配工商业光伏场景:PowerTitan储能系统可提供热管理能量,iSolarCloud平台可优化三级压缩循环控制。该技术可拓展至...

Zeyuan Wang · Xinlei Zhou · Fenghao Wang · Xinyi Sh 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 与传统的深孔地源热泵（DB-GSHP）系统相比，将潜热储能（LHTES）和钻孔被动加热集成到DB-GSHP系统中，在实现节能和提高需求灵活性方面具有更大的潜力。本研究提出了一种针对集成LHTES和被动加热的混合式DB-GSHP系统的自适应模型预测最优控制策略。该最优控制问题通过自适应性能模型、分位数回归、在线辨识和遗传算法（GA）进行求解，以确定混合系统的最优控制参数。为预测系统能耗性能，本文提出了针对深孔换热器（DBHE）、LHTES储罐和热泵的新型自适应模型，并采用带自适应遗忘因子的递...

解读: 该自适应模型预测控制技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。研究中的在线参数辨识、遗传算法优化和分位数回归降维方法,可应用于PowerTitan储能系统的多能源协调控制,实现光储热一体化场景下的成本优化。特别是自适应遗忘因子递推最小二乘算法,可集成到iSolarCloud平台的预测性维护模块...

Haohui Ding · Xi Lu · Qinran Hu · Zaijun Wu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 在寒冷地区，低温和强降雪常常导致停电。这些地区对便携式储能系统（PESS）有很高的需求，以缓解断电带来的不利影响。然而，电池在低温下的效率会下降，且其容量会显著衰减。现有的离网电池热管理方法通常基于单一类型电池的使用，在极低温度（–30 ∘C）下可能因电池本身的局限性而失效。因此，本研究设计了一种适用于低温环境的双电池PESS（PESSLT），并制造了原型样机。所提出的PESSLT结合了电池热管理方法与混合储能方法，以在极低温条件下实现高充放电效率和低容量衰减。为实现对PESSLT的精确能...

解读: 该双电池低温储能技术对阳光电源PowerTitan及ST系列储能系统在高寒地区应用具有重要参考价值。研究提出的温度-功率耦合电池模型可优化我司PCS的BMS协同控制策略,提升-30°C极端工况下充放电效率从39%至67%。双电池混合配置思路可应用于户外储能柜及移动储能产品,结合iSolarCloud...

Alicia López-Ceballo · Carlos Del Canizo Nadal · Ignacio Anton · Alejandro Datas · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 光伏发电与锂离子（Li-ion）电池及热泵相结合，是实现建筑能源消耗完全脱碳的一种有前景的解决方案。然而，锂离子电池单位储能容量的高资本成本通常导致系统储能容量相对较小，从而造成较低的自用电比例。具备发电能力的热储能装置，例如电-热-电储能系统（PHPS），利用热能储存显著更低的成本来增加系统的整体储能容量。此外，PHPS系统在能量转换过程中会产生热能作为副产品，可直接用于建筑物内部以满足其供热需求。本研究旨在评估将PHPS系统与热泵和锂离子电池集成的经济可行性。基于全电气化建筑的 tec...

解读: 该混合储能技术对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器协同优化具有重要价值。研究验证了锂电池配合热储能系统可降低7%能源成本并提升20%光伏自消纳率,印证了阳光电源PowerTitan液冷储能系统与热泵集成的技术路线。建议在iSolarCloud平台开发锂电-热储能联合调度算法,利用锂电池高功率...

Zili Chen · Zhaoyuan Wu · Lanyi Wei · Linyan Yang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 可再生能源（RE）与储能系统（ESS）的协调发展对于低碳转型至关重要。除了最优规划方案外，理解规划结果背后的深层原因对于提升决策透明度与可靠性同样关键。本研究探讨了在不同脱碳阶段中可再生能源与中长期储能（MTES）之间协同关系的演变过程，提出了一种可解释的分析框架，用于归因并分析影响规划结果的关键因素。通过采用随机森林（Random Forest, RF）方法，该框架识别出在不同边界条件下（如碳排放限额、资源禀赋和经济约束）驱动可再生能源—储能协同效应的核心因素，从而深入揭示时间与空间因素...

解读: 该研究对阳光电源储能规划具有重要指导意义。研究揭示长时储能(LDES>100h)在新能源富集区域的季节性平衡价值,与PowerTitan液流储能系统的应用场景高度契合;短时储能在火电主导区域应对日内波动的需求,可通过ST系列PCS的快速响应能力实现。随机森林可解释性框架可集成至iSolarCloud...

Peiliang Yan · Chuang Wen · Hongbing Ding · Xuehui Wang 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

准确预测熔化响应时间对于优化热能储存系统至关重要，这类系统在解决建筑环境中热能供需之间的时间不匹配问题中发挥着关键作用。本研究旨在定量预测一种新型三重管热能储存系统的熔化响应时间，该系统结合了相变材料和Y形翅片以增强传热性能。基于焓-孔隙度方法建立了数值模型来模拟熔化过程，在不同的设计和运行条件下共生成60个案例的数据集，其熔化响应时间范围为15至45分钟。研究的关键参数包括翅片角度（10°–30°）、翅片宽度（5–15 mm）以及传热流体温度（60 °C–80 °C）。在模型构建之前，验证了变...

解读: 该相变储能系统的机器学习优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan液冷储能系统具有重要借鉴价值。研究中XGBoost算法对热响应时间的92%预测精度,可应用于我司液冷储能系统的热管理优化,特别是三电平拓扑功率器件的散热预测。传热流体温度和翅片宽度作为主导因素的发现,可指导PowerT...

Francesco Calis · Francesco Liberato Cappiello · L.Cimmin · F.P.Cuom 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 本研究提出了一种新型的第五代区域供热和供冷网络布局，该布局集成了基于相变材料的热能储存系统。所提出的布局包含两个中性环路、热泵以及一个光伏太阳能场，其运行基于一种有效的电转热策略。该系统为位于马德里附近莱加内斯的一个大型购物中心提供能源。其中一个主要创新点在于采用了一种混合储能策略：首先将多余的可再生电力用于充电锂离子电池系统；随后，进一步多余的可再生电力被供给热泵，通过所开发的电转热策略产生适合储存于基于相变材料的新型热储能系统中的热能或冷能。这种混合策略能够最大化可再生电力的自发自用率...

解读: 该5GDHC系统结合相变储能的混合策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。研究中88%可再生能源自消纳率验证了'电-热'协同策略的有效性,可应用于我司PCS与热泵联合调度场景。相变储能与锂电混合配置思路可启发我司开发多时间尺度储能解决方案,通过iSolarClou...

Anirban Chakraborty · Jooyoung Lee · Choongho Yu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 在锂离子电池（LIB）中，将温度均匀地控制在自燃点以下对于实现最佳性能并避免潜在的热失控至关重要。局部热量积聚或热点现象凸显了有效热管理的必要性，这要求在通过细胞间通常插入的隔层材料将热量快速排散至外部散热器与限制相邻电池之间的热传播之间取得精细平衡。本研究提出了一种新颖的策略，采用具有双热导率（k）的层压复合材料：面内高k值以实现高效的热量排出，面外低k值以抑制热扩散。该方法利用层压材料的各向异性，被动应对快速充电过程中热点管理和防止热失控传播的挑战。虽然高k值复合材料能够迅速传热，但可...

解读: 该各向异性相变复合材料技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。针对PowerTitan等大规模储能产品,面内高导热(30 W·m⁻¹·K⁻¹)可快速将电芯热量导向液冷板,面外低导热(0.5 W·m⁻¹·K⁻¹)有效阻隔簇间热蔓延,可优化ST系列PCS的电池热管理策略。该技术在快充工况下抑制热点积聚,...

Huihui Wang · Jun Liu · Ying Wang · Yuqiong Zhao 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 随着能源需求的增长和环境污染问题的加剧，对可持续热能储存技术提出了更高的要求。研究表明，熔盐相变材料（MSPCMs）作为热能储存（TES）的一种有前景的替代方案，能够有效缓解能源供需不平衡的问题。这类盐类通常具备较高的能量存储密度、易于获取以及对环境影响较小等一系列优良特性。然而，由于其导热系数（TC）较低以及在相变过程中存在泄漏问题，熔盐材料在工业和商业领域的广泛应用受到显著限制。基于此，本文系统综述了熔盐复合相变材料（CPCMs）的合成方法及其能量转换特性，并探讨了固体废弃物资源化综合...

解读: 该熔盐相变储能技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要参考价值。熔盐材料的高能量密度特性可启发中高温储能方案设计,特别是在大规模工商业储能场景中,结合我司PCS热管理系统优化。固废基复合相变材料的防泄漏技术可借鉴应用于电池热管理,提升ST系列产品在极端温度环境下的可靠性。同时...

Sven Wiegelman · Astrid Bensman · Richard Hanke Rauschenbach · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 锂离子电池系统在从电动汽车到电网储能的各种应用中发挥着关键作用，但其性能在不同运行条件下可能表现出显著差异。尽管已有大量研究探讨了电池主要性能指标——能量与功率——在制造商允许限值范围内的非线性关系，但对于在受限范围内运行的影响至今尚未得到充分研究。限制可用的工作范围，特别是上限电压，在具有严苛环境条件的特定应用中可能是有利的，甚至是必要的，可在不显著牺牲性能的前提下提升安全性、效率、兼容性和使用寿命。为了研究这一权衡关系，本文通过实验对三种不同封装形式和化学体系的电池单元进行了基于功率的...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要应用价值。通过限制锂电池工作电压范围可提升安全性和寿命,这与我们储能PCS的电池管理策略高度契合。扩展Ragone图方法可优化我们的BMS算法,在不同应用场景(如高温环境的工商业储能、电网侧调频)下动态调整SOC窗口,平衡功率性能与循...

Hao Xi · Zhiying Song · Yayun Tang · Jie Ji · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 聚光光伏/热技术是一种高效且低成本的太阳能发电与高温热量提取方法。然而，高温、光照斑点不均匀以及温度分布不均是导致发电效率下降和电池损坏的核心问题，严重影响聚光光伏/热系统的可靠性。尽管已有研究通过高效冷却或优化聚光器来解决上述问题，但接收器通常仍采用表面平坦的晶体硅组件。本文首次提出一种采用曲面CIGS（CuInxGa1−xSe2）接收器的新型聚光光伏/热系统。经过粒子群优化后，局部聚光比的标准差从4.75降至3.00。在选定的测试日，光照均匀性提升了58.22%，最大温差从24.9°C...

解读: 该CPV/T曲面CIGS接收器技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究通过粒子群优化算法将光照不均匀性优化58.22%,温度标准差降低51.69%,这与我司SG系列逆变器的MPPT优化技术高度契合。曲面接收器设计可启发我司开发适配非平面组件的智能追踪算法,提升复杂光照条件下的发电效率。6...

Giuseppe Marco Tin · Amr Osam · Gaetano Mannino · Antonio Gagliano 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 光伏组件的整体性能显著受到设计构型的影响，尤其是双面组件技术相较于传统的单面组件。在陆地光伏安装中，光伏阵列的构型通常受限于可用面积；然而，在漂浮式光伏系统（FPV）中，安装设计不受面积限制。水体表面的存在对FPV组件的运行状态具有关键影响；但以横向（landscape）或纵向（portrait）方式安装组件，仍能有效影响组件的热行为，从而影响整体性能。因此，本文旨在通过实验分析以横向配置（L-FPV）和纵向配置（P-FPV）安装的FPV系统的性能。此外，为了进行更深入的评估，本文还研究了...

解读: 该研究对阳光电源浮式光伏系统具有重要参考价值。研究表明横向布局比纵向布局温度低1-1.71°C,双面组件日发电量提升3%。这为SG系列逆变器在浮式光伏场景的MPPT优化策略提供依据:可针对不同布局方式调整温度补偿算法,优化最大功率点追踪精度。同时,研究的热模型可集成至iSolarCloud平台,实现...

Fabian Wüllhorst · Sebastian Schwarz · Nico Fuchs · Laura Maier 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 本文探讨了低碳技术（如热泵、电动汽车、光伏装置和电池储能系统）在住宅领域日益广泛的应用对现有低压电网运行所带来的挑战。研究重点是采用空气源热泵实现建筑供暖系统的电气化，这在寒冷天气期间可能显著增加电力峰值负荷。为减轻电网加强的需求，本研究分析并讨论了两种关键策略：通过建筑围护结构改造以降低热负荷，以及采用配备化石燃料备用加热器的混合热泵以减少电力负荷。在此背景下，本文全面研究了在不同低碳技术渗透情景下，提高建筑围护结构改造率和混合热泵占比如何缓解典型德国郊区低压电网中电网加强的需求。作者将...

解读: 该研究揭示低压配电网在热泵、光伏、储能协同场景下的负荷特性,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要价值。混合热泵削峰策略与我司储能系统形成互补:建筑改造降低热负荷,储能系统平抑光伏波动并承担电气削峰。建议在iSolarCloud平台集成建筑热负荷预测模型,结合GFM控制技术优...

Jun Wangabc1 · Xinyi Tiande1 · Mingjun Jiang · Guodong Lu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 柔性光伏（PV）组件的快速发展拓宽了其应用范围，然而针对模块布局与设计所引起的性能差异的研究仍然有限，尤其是在动态条件下的表现。本研究采用自主开发的光-电-热耦合模型，结合户外实验数据验证，评估了多种布局（纵向与横向）和设计（凸面与凹面）下柔性非平面光伏模块的光电性能。该模型引入直射与散射遮挡比，以量化凹面模块中的自遮挡效应。实验结果表明，尽管在垂直安装时峰值功率较低（31.09 W vs. 40.18 W），凸面纵向模块仍表现出最优性能，在0°和90°倾角下分别产生329.76 Wh和2...

解读: 该柔性光伏组件研究对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化技术具有重要参考价值。研究揭示的非平面组件自遮挡损失、失配问题与我司多路MPPT技术直接相关。纵向凸面布局在不同方位角下的稳定性表现,可指导逆变器动态跟踪算法优化;串并联重构方案在非均匀辐照下的发电中断问题,验证了我司组串式逆变器多路独立跟踪的...

Mohamed M.Elsabahy · Mohamed Emam · Sameh A. Nad · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 聚光光伏（CPV）技术利用高强度的入射太阳辐射，通过紧凑且成本效益高的散热器实现电能输出与热能利用的结合。然而，最大化聚光比需要强化冷却，从而产生大量低温热能。另一方面，为了使这些低温热能达到热驱动应用所需的温度水平，必须协调多个运行和设计参数，包括聚光比和散热器特性。这一问题可通过传统的有限体积法（FVM）结合优化技术或在不同冷却方式下针对宽范围聚光比进行的大量参数研究来数值揭示，但这种方法需要极高的计算成本和时间。为应对这一挑战，本研究提出一种基于深度学习的模型，作为计算高效的替代方案...

解读: 该深度学习CPV性能预测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。文中提出的实时性能优化模型可集成至智能运维系统,通过神经网络快速预测不同气象条件下的发电效率,替代传统有限元仿真的高计算成本。该方法可应用于MPPT算法优化,实现动态参数调整;同时为PowerTit...

Heidar Jafarizadeh · M.Soltaniabc · Walied Alfraidi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

本研究对液态空气储能（LAES）和压缩空气储能（CAES）进行了全面的热经济学评估，重点关注㶲与能量存储、材料 containment 以及储热（TES）单元相关的成本影响。通过解决以往存在的不确定性，旨在为能源领域的决策提供科学依据。研究揭示了CAES与LAES系统在空间布局上的显著差异：CAES将大量空间用于压缩空气储存（CAS），而LAES则将类似体积的空间用于液态空气罐（LAT）和TES单元的容纳。当考虑所有影响能量密度的空间因素时，LAES展现出显著的能量密度优势，其能量密度超过CAE...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能系统选型具有重要参考价值。LAES在能量密度上优于CAES 6.9倍,适合土地受限场景,但总成本高65%。对于PowerTitan等大型储能项目,400MW以上LAES系统成本优势明显,混合TES方案可降低14%成本。建议在地质条件受限区域优先考虑LAES技术路线,结合i...

Xue Ke · Lei Wang · Jun Wang · Anyang Wang 等12人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 电动汽车的快速发展对锂离子电池的热安全管理提出了更高要求。传统的物理模型需要大量离线参数辨识，在计算效率与模型保真度之间难以平衡；而数据驱动方法虽然精度较高，但缺乏可解释性，且在不同工况下需要大量数据支持。为应对上述挑战，本文提出了一种物理信息引导的注意力残差网络（Physics-Informed Attention Residual Network, PIARN），该模型将改进的非线性双电容模型与热集总模型嵌入到物理引导的循环神经网络框架中，从而提升了模型的可解释性与泛化能力。所设计的残...

解读: 该物理信息引导的电池温度预警技术对阳光电源储能系统具有重要价值。PIARN模型结合物理模型与深度学习,可集成至ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS热管理模块,实现0.1°C精度的在线温度预测和近100%准确率的热预警。其轻量化物理模型与残差网络架构适合边缘计算部署,可通过iSolar...

Ramanan C.J. · King Hann Lim · Jundika Candra Kurni · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 漂浮式光伏（FPV）在节约土地资源、减少水体蒸发以及缓解光伏组件热退化方面具有显著优势。先前的研究表明，FPV由于冷却效果更佳，其光伏组件的发电效率优于陆地光伏（LPV）系统。然而，大多数已报道的研究存在若干局限性，例如异地测量、人工数据采集、数据平均处理、数值分析的限制，以及FPV与LPV设计之间比较的不足。这些局限性阻碍了对因冷却机制带来的FPV性能优势进行准确预测。因此，本研究针对250 mm安装高度的FPV、800 mm安装高度的FPV以及800 mm安装高度的LPV系统，开展了为...

解读: 该研究揭示浮式光伏(FPV)较地面光伏温度降低2°C以上,显著提升发电效率。对阳光电源SG系列逆变器在FPV场景应用具重要价值:1)需优化MPPT算法以适应FPV独特的温度-功率特性曲线;2)可结合iSolarCloud平台开发FPV专用热管理模型,实时监测水温、湿度等环境参数;3)建议针对250-...