Torben Prill · Arnulf Latz · Thomas Jahnk · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 在CaO/Ca(OH)₂体系中的热化学储能具有高能量容量和近乎完美的可逆性，是目前最有前景的热能储存技术之一。特别是固定床反应器因其低成本和结构简单而受到广泛关注。然而，由于在反复循环过程中粉末床发生压实和团聚，导致传热和传质性能发生变化，限制了此类反应器的放大应用。为此，我们建立了一个描述热化学反应器中粉末床在气体流动以及反复循环过程中的膨胀与收缩作用下动力学行为的模型。该模型将粉末床内的反应物质传输模型与大应变弹塑性变形及压实模型相耦合。粉末床的本构关系基于改进的Drucker–Pra...

解读: 该热化学储能粉末床动力学建模技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要参考价值。CaO/Ca(OH)2体系的高能量密度和可逆性特性,为长时储能技术路线提供新思路。研究中的粉末床压实、团聚等动态行为建模方法,可借鉴应用于电化学储能系统的热管理优化,特别是电池包在循环充放电过程中的...

Bing-Lin Bai · Shen Du · Ming-Jia Li · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

蒸发冷却与自吸附-脱附行为的结合在实现沙漠离网应用中淡水与电力联产方面正变得日益关键。本文展示了一种利用自适应吸水水凝胶的自适应光伏冷却系统，该系统可在不同气候条件下实现蒸发冷却。通过数值模拟和实验研究，评估了该系统在蒸发冷却以及太阳能-热能-电能转换方面的能力。自适应吸水水凝胶通过化学交联工艺制备而成，该设计可在加热时促进水分快速蒸发，从而有效耗散产生的热量。本文阐明了温度和湿度对吸附与脱附性能的影响，并研究了脱附和吸附循环过程中的水蒸气传输速率及达到平衡所需的时间。建立了集成系统的太阳能-热...

解读: 该水凝胶蒸发冷却技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究表明通过被动冷却可降温21.9°C并提升发电效率1.1%,这为我司1500V高功率逆变器的热管理优化提供新思路。可结合iSolarCloud平台的温度监测数据,在沙漠等高温场景下评估该技术与MPPT算法的协同效益。该自适应吸湿-解...

Arslan Sal · Carlos Ernesto Ugalde Loo · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 建筑领域对温室气体排放具有显著影响，因此实现供暖与制冷系统的脱碳对于达成碳中和目标至关重要。通过用可逆式热泵（HP）等低碳替代技术取代传统的化石燃料技术，并结合集成热能储存系统，可在高峰时段降低热负荷需求，从而提供运行灵活性，并带来经济效益。鉴于此，本文提出了一种基于可逆式热泵并集成热储能装置的能源系统的详细动态模型。所采用的系统配置不仅旨在满足寒冷季节的供热需求，还兼顾夏季制冷需求，而根据气候预测，未来几年夏季制冷需求预计将不断上升。研究采用多区域建模方法对住宅建筑进行模拟，并在模型中引...

解读: 该热泵储能系统研究对阳光电源户用储能解决方案具有重要参考价值。文中热泵配合储热系统削峰填谷的思路,与我司ST系列储能变流器及PowerTitan系统的能量管理策略高度契合。可将研究中的多区域建模方法应用于iSolarCloud平台,优化户用光储系统的热电联供控制算法。特别是极端天气下热泵性能评估,可...

Rajvikram Madurai Elavarasan · Rishi Pugazhendhi · Saifullah Shafiq · Sivasankar Gangatharan 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 在能源转型范式中，最大化光伏发电（PV）技术的电力产出是一项关键战略。因此，必须考虑影响光伏效率的潜在因素。其中主要因素之一是太阳辐照，其本身具有可变性且超出人类控制范围。虽然较高的辐照水平在一定程度上可以提升光伏系统的输出功率，但同时也会导致运行温度升高，从而对光伏组件的效率产生负面影响。因此，被动冷却成为缓解因运行温度上升而导致效率下降的关键解决方案。本研究旨在对基于相变材料（PCM）的被动冷却技术进行全面综述，此类技术在提升光伏面板效率方面具有显著潜力。本文首先对理想的相变材料进行特...

解读: 该PCM被动热管理技术对阳光电源光伏逆变器产品具有重要协同价值。通过PCM相变材料降低组件工作温度,可显著提升SG系列逆变器的MPPT效率和系统发电量。建议将PCM热管理方案与iSolarCloud平台温度监测功能结合,实现组件温度预测性维护。该技术还可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化...

Eid Gul · Giorgio Baldinelli · Jinwen Wang · Pietro Bartocci 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要：集成储热系统的塔式聚光太阳能发电系统为可靠且具有成本效益的能源生产提供了有前景的解决方案。本研究应用人工智能技术，以提高塔式系统的运行效率、可靠性及经济性能。提出了一种全面的实时数据驱动优化模型，该模型结合了基于人工智能的机器学习方法——随机森林回归器，并采用网格搜索交叉验证技术，以精确预测输出功率。此外，进行了相互关联的双参数优化，以优化关键系统参数，包括反射镜角度和传热流体流量。所提出的模型支持能量预测、性能优化和运行决策制定，以及经济性分析、天气影响分析和敏感性分析。通过净现值和均化...

解读: 该AI优化模型对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan系统具有重要应用价值。随机森林算法的功率预测技术可集成至iSolarCloud平台,实现光热储能系统的智能调度与预测性维护。双参数优化方法可应用于储能系统的充放电策略优化,提升GFM/GFL控制算法在复杂气象条件下的响应能力。经济性评估...

Gayan Lankeshwar · Rahul Sharm · M.R.Al · Ruifeng Yan 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

动态运行包络（DOE）为在分布式能源资源（DER）日益渗透低压（LV）网络的情况下维护网络完整性提供了一种有前景的解决方案。目前，DOE的应用主要集中在控制屋顶光伏（PV）系统的有功功率输出，往往忽视了需求响应（DR）的作用。本文提出了一种两阶段协调策略，将居民侧需求响应整合到电力市场中，并置于DOE框架之内。在第一阶段，配电网络服务提供商（DNSP）采用凸包法在每个用户的并网点（POC）定义DOE；在第二阶段，需求响应聚合商（DRA）利用DNSP提供的DOE实施一种分层控制系统，在跟踪负荷设定...

解读: 该DOE动态运行包络技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器具有重要应用价值。论文提出的两阶段协调控制策略可集成至iSolarCloud平台,实现分布式光储系统的精准需求响应。凸包法定义的POE连接点包络线可优化PowerTitan储能系统的充放电策略,在满足电网statutory限值前提下...

Hang Wan · Yuyang Gong · Chuangyin Dang · Shengwei Wang 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 潜热储能（LHTES）在建筑中被用于提升建筑能源灵活性，例如削峰填谷或灵活负荷调节。以往实践中，LHTES单元的充放热过程通常按照预设的时间表进行，在特定时间段内完全充满或完全释放，缺乏对其充放热速率或功率的精确控制。随着热储能逐渐成为平衡热能供给与负荷需求的重要参与者，精确的功率控制对于释放建筑能源灵活性变得愈发重要。本文探讨了LHTES单元的功率控制问题，旨在开发一种高效的方法以实现对LHTES单元充放热速率的参考目标跟踪。研究解决了若干具有挑战性的问题，包括在LHTES单元非线性的热...

解读: 该相变储热功率控制技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。文中基于模型预测的精确功率跟踪策略与我司ST系列PCS的先进控制算法理念高度契合。卡尔曼滤波状态观测器可应用于PowerTitan储能系统的SOC精确估算和功率调度优化,解决非线性动态响应难题。该研究的削峰填谷与柔性负荷调控思路可增强我司ES...

Akash Kumar Deep · G. Lloyds Raj · Gagan Deep Meen · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 在现代网络物理电力系统中，存在显著通信时延（CTD）情况下的虚假数据注入（FDI）型网络威胁是一个严峻问题，严重影响系统的频率稳定性和控制性能。当电力系统存在非线性特性以及可再生能源渗透时，频率控制问题变得更加复杂。为确保安全可靠的电力供应，实际应用中亟需一种简单且鲁棒的负荷频率控制策略。为此，本文提出了一种新的单参数解析型比例–积分–微分（PID）设计方法，适用于具有较大通信时延的互联系统双区域火电厂（TPP）。该方法利用火电厂模型的脉冲响应来获取PID控制器参数，从而避免了现有解析PI...

解读: 该负荷频率控制技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要价值。文中提出的抗时延PID控制策略可直接应用于储能系统的一次调频功能,增强电网频率稳定性。针对虚假数据注入攻击的防护机制可集成到iSolarCloud平台的网络安全模块。所提出的脉冲响应建模方法可优化VSG虚拟同步...

Rufan Yang · Hung Dinh Nguyen · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 温度监测与估计在电池热管理系统中至关重要，有助于优化电动汽车（EV）和固定式储能系统中电池的性能并延长其使用寿命。由于存在多种数据驱动模型，每种模型仅反映热分布的某一侧面（或局部），因此亟需一个能够提供整体分布的统一模型。考虑到电动汽车车载计算资源有限，该统一模型不能过于庞大。在此类约束条件下，本研究提出了一种用于学习锂离子电池温度分布的新颖框架，该框架结合了知识蒸馏方法与自适应控制机制。所提出的框架克服了传统温度计算方法的局限性，即对精确物理参数的需求以及缺乏实时适应能力。我们的方法将多...

解读: 该锂电池温度分布学习技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要应用价值。知识蒸馏框架可将复杂热管理模型压缩部署至BMS边缘计算单元,自适应机制能实时优化温度监测精度。该方法可增强储能PCS的电池热失控预警能力,延长电芯寿命,并为iSolarCloud平台提供更精准的预测性维护数...

Yang Tian · Xianglei Liu · Qiao Xu · Qinyang Luo 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 相变储热（LHS）技术为解决间歇性热能供应与连续需求之间的不匹配问题提供了一种可行方案，但其充热/放热过程缓慢，导致功率密度较低。尽管已有多种翅片结构被提出以应对这一挑战，但通常以牺牲能量密度和增加系统复杂性为代价。受肠道内部结构与功能的启发，本文提出一种新型无翅片双梯度LHS装置，并集成氧化镁纳米颗粒（MgO NPs），以同时实现高能量密度和高功率密度。通过协同降低界面热阻并增加纳米颗粒周围原子密度，在LiNO3-KCl共晶盐中添加4 wt%的MgO纳米颗粒，使其导热系数和储能密度分别提...

解读: 该仿肠道无翅片相变储热技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其通过纳米颗粒增强导热性和结构优化提升功率密度114.2%的思路,可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化,特别是电池簇温控设计。双梯度结构与涡流增强机制启发ST系列PCS散热方案改进,有助于提升功率器件热传导效率,降低系统热...

Nan Zheng · Qiushi Wang · Xingqi Ding · Xiaomeng Wang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 为提高冬季电池利用率并提升系统的经济技术性能，本文提出了一种基于日前负荷预测的新型主动储能运行策略，应用于耦合了蓄热装置和全钒液流电池的太阳能多储能多联供系统。本文对比研究了该多联供系统在主动储能策略与传统策略下的运行过程差异及其技术经济性能。此外，还分析了两种策略下系统在制冷与供热模式中主要设备的能量输出及运行状态。最后，基于主动储能策略对该多联供系统进行了多目标优化，以权衡㶲效率与单位能源成本之间的关系。结果表明：采用主动储能策略时，电池利用率最高可比传统策略提高14.65个百分点，年...

解读: 该主动式储能运行策略对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的基于日前负荷预测的主动调度策略,可使电池利用率提升14.65%,系统火用效率达30.41%,与阳光电源iSolarCloud平台的预测性维护功能高度契合。建议将该策略集成到储能系统EMS中,结合光储...

Morteza Khoshvaght Aliabadi · Parvaneh Ghodrati · Yong Tae Kang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 本研究首次提出将超临界二氧化碳（sCO₂）作为圆柱形锂离子电池用电池热管理系统（BTMS）中的冷却剂，并对其性能进行了全面评估，与传统冷却剂进行了对比分析。采用经过验证的基于计算流体动力学（CFD）的数值方法，系统研究了冷却单元数量、几何参数以及冷却条件等关键因素的影响。湍流模拟采用SST k-ω模型，sCO₂随温度和压力变化的物性参数通过美国国家标准与技术研究院（NIST）REFPROP程序获取，覆盖指定的压力与温度范围。结果表明，将冷却单元数量从1个增加到3个时，电池模块的最大温差降低...

解读: 该超临界CO2电池热管理技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。相比传统冷却介质,sCO2可将传热系数提升2.69-9.97倍,压降降低1.47-14.52倍,显著降低系统能耗。可应用于PowerTitan等大型储能系统和ST系列PCS的热管理优化,特别适合高功率密度场景。该技术无需冷却液回收系统,...

Raza Moshwan · Xiao-Lei Shi · Min Zhang · Yicheng Yu 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

将热电发电机（TEGs）与光伏（PV）器件相结合，是一种有效提升光伏电池发电能力的策略，从而显著促进太阳能的广泛应用。通过同时利用太阳光中的光子能量和热能，该集成方式能够最大化能量捕获，提高整个系统的整体效率，进而推动太阳能发电的可行性与规模化发展。本文及时综述了混合光伏-热电发电机（PV-TEG）技术在基础原理、热阻、接触电阻和负载电阻对性能的影响、多种集成方案（如结合光谱分束器、相变材料及热力系统的混合PV-TEG系统）、热管理、可行性分析以及经济与环境影响、长期效率提升等方面的最新进展与面...

解读: 该PV-TEG混合发电技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要启示价值。热电联合发电可提升组件侧能量利用率,与SG系列逆变器的MPPT优化技术形成协同:通过精准追踪光伏-热电双模式功率点,配合三电平拓扑降低损耗,可进一步提升系统效率。该技术的热管理方案可为PowerTitan储能系统的温控设计提供参考...

Matthew David Jackson · Geraldine Regnier · Iain Staffell · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

[Corrigendum - 勘误文章，对已发表文章的修正或更正，无独立摘要]

Han Shi · Yunyun Xi · Kai Hou · Sheng Cai 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 移动热源（MHSs），包括车载式移动电锅炉（MEBs）和移动式热能存储装置（MTESs），是关键的灵活性资源。然而，目前这些移动热源在应对自然灾害的多能协同恢复供电（SR）中尚未得到充分利用。为提高恢复供电（SR）策略的灵活性与效率，本文提出一种由移动热源辅助的配电网层级电-热综合系统（IEHS）恢复供电方法。根据移动热源与电-热综合系统之间的交互行为，建立了包含能量转换以及时空能量转移特性的移动热源调度约束模型。考虑到移动热源响应速度较慢的特点，构建了一个包含预恢复供电（pre-SR）阶...

解读: 该移动热源辅助多能源恢复技术对阳光电源储能系统具有重要启示。文中移动储热装置(MTES)的时空能量转移调度策略,可借鉴至ST系列储能变流器和PowerTitan系统的移动式应急电源方案中。两阶段恢复模型结合随机规划的思路,适用于iSolarCloud平台的灾害预测与应急调度功能开发。移动电锅炉(ME...

Yungeon Kim · Taehyun Kim · Inkyu Le · Jinwoo Parka1 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 液态空气储能系统因其高能量密度和对地理条件的低依赖性，在储能领域受到了广泛关注。然而，尽管该技术在提升基于可再生能源系统的性能方面具有巨大潜力，其商业化进程仍受限于较低的往返效率。此外，尽管已有研究致力于解决这些局限性，但其对其他热力系统的依赖以及面临的环境挑战仍未得到有效解决。本研究提出了一种独立运行的液态空气储能系统，能够提供高效且可持续的综合能源解决方案，具备同时供应电力、供热和供冷的能力。此外，本文对该系统进行了全面的能效、㶲、经济性和环境性能评估。在额定工况下，该系统可输出118...

解读: 该液态空气储能系统的多能互补技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。其80.56%往返效率和冷热电三联供模式,可与我司储能PCS的能量管理策略深度融合,通过优化GFM控制算法实现多场景能源调度。系统的碳捕集技术为工业园区综合能源解决方案提供新思路,可结合iSolarC...

Haiyang Jiang · Jiajun Luo · Yan Guo · Ershun Du 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 季节性热储能（STS）能够以热能形式长期储存可再生能源，从而有效缓解可再生能源供应与热负荷需求之间的季节性不匹配问题。本文建立了基于水体的STS温度分布模型，并考虑了储罐周围土壤隔热效应的影响。考虑到常用的荷电状态（SOC）模型在可再生能源系统调度问题中无法详细描述随时间变化的热损失过程，本文提出了一种温度场修正方法，用于校正调度结果。通过在Garver 6节点系统和HRP-38系统上开展三个案例研究，验证了所提方法相较于SOC模型在管理STS方面的更高精度。由于对热损失过程进行了更详细的...

解读: 该季节性热储能调度技术对阳光电源储能系统具有重要价值。论文提出的温度场修正方法可优化ST系列PCS的长周期储能调度策略,特别是在PowerTitan等大型储能系统中,通过精确建模热损耗动态过程,可提升可再生能源消纳率、降低弃电。该方法可集成至iSolarCloud平台,实现跨季节能量管理优化,为热电...

Tao Li · Junyong Yu · Xinyu Peng · Wenjie Zhou 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

为了提高光伏/热电联用热电发电模块（PV/T-TEG）的热电性能，设计了一种新型的光伏/双层热相变材料热电组件（PV/2 T-PCM-TEG），该组件由PV-PCM-TEG以及热电模块热端和冷端两侧的双层蛇形铜管构成。在本研究中，我们设计并搭建了包含五种组件的实验平台，分别为PV、PV/T、PV/T-PCM、PV/T-PCM-TEG和PV/2 T-PCM-TEG，并完成了其性能的对比分析。结果表明，PV/2 T-PCM-TEG不仅更有效地提升了光伏电池的发电性能，还获得了更多的热㶲，其总平均㶲效...

解读: 该PV/2T-PCM-TEG混合发电技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究通过相变材料和热电模块将光伏组件温度最大降低10.8°C,发电效率提升至12.97%,这与SG系列逆变器的MPPT优化和温度管理策略高度契合。双层蛇形铜管热管理方案可启发iSolarCloud平台的温度监测算法优...

Zhongjie Pan · Jia Liu · Huijun Wu · Diqian Luo 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

建筑一体化光伏（BIPV）技术因其能够在高密度城市中充分利用有限的建筑面积进行可再生能源发电，展现出广阔的应用前景。本研究提出了一种碲化镉半透明光伏玻璃（CdTe SPVG）的瞬态传热模型，并通过现场实验验证其传热过程。动态实验还测试了CdTe SPVG与传统中空玻璃（IGU）在试验建筑上的热-采光-发电性能。基于实验建立了模拟模型，进一步探讨CdTe SPVG在粤港澳大湾区一栋实际高层办公建筑中的全年能耗表现，并与单层玻璃（SG）、IGU以及CdTe半透明光伏真空玻璃（SPVVG）进行对比分析...

解读: 该碲化镉半透明光伏玻璃(CdTe SPVG)在粤港澳大湾区高层建筑的BIPV应用研究,对阳光电源SG系列组串式逆变器及智慧能源管理方案具有重要参考价值。研究显示SPVG年发电量可占建筑能耗15.81%,减碳421.87吨,验证了建筑光伏一体化的经济性。阳光电源可结合该热-光-电耦合模型,优化SG逆变...

Ke Wua · Lei Wanga · Hengxu Hab · Zhiyuan Wangc · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 可再生能源（RES），如风能和光伏，已广泛集成到电力系统中。然而，“弃风”和“弃光”现象仍然是一个关键问题，导致可再生能源利用率显著下降。限制可再生能源注入的因素包括输电线路热容量限制、电压幅值约束以及电压稳定性问题。本文提出了一种考虑电压稳定性约束、交流潮流约束和运行约束的最大化可再生能源注入（MRI）问题。提出了一种新型的动态线路容量评估（DLR）技术，用于动态评估输电线路的传输容量。通过将DLR与最优输电切换（OTS）相结合，所提出模型的解决方案能够最大化电力网络的输电能力，并确保满...

解读: 该动态线路评级与最优传输切换技术对阳光电源具有重要应用价值。针对新能源消纳难题,可与ST系列储能变流器及PowerTitan系统协同,通过动态调整储能充放电策略配合电网线路容量优化,提升光伏接入能力。文中电压稳定性约束方法可应用于SG系列逆变器的电网支撑功能开发,结合VSG虚拟同步机技术增强弱电网适...