Junyu Chen · Xianhao Liu · Yuting Li · Xiangyou Feng 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 随着电子芯片功率的不断提升，冷板已成为冷却高热负荷电子器件的一种有前景的解决方案。增材制造技术的发展促进了复杂结构的加工成型，为先进结构设计提供了更广阔的可能性。三重周期性极小曲面（Triply Periodic Minimal Surface, TPMS）结构具有优异的热物理性能，因而成为传热应用中的重要候选结构。本研究通过数值方法系统分析了蛇形流道以及三种TPMS结构（Diamond、Gyroid和I-WP）冷板的传热能力与流动特性。基于数值模拟结果，从流动模式及导热与对流耦合传热的角...

解读: 该TPMS结构冷板技术对阳光电源SiC功率器件散热具有重要应用价值。Diamond结构可应用于ST系列PCS和电动汽车驱动系统的高功率密度模块,其256.9 W/cm²散热能力可支撑SiC器件高频开关损耗。梯度单元尺寸设计可优化三电平拓扑中不均匀热分布,提升PowerTitan储能系统功率密度3-6...

Yufei Zhoua · Hanfei Zhang · Shuo Liua · Jin Huang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 液态空气储能（LAES）是一种极具前景的大规模储能技术，其中冷能循环是其关键技术环节。然而，在LAES系统的初始启动阶段，或在长时间停机维护后的重启过程中，系统可能面临冷能储存不足的问题，而现有研究尚未充分解决在此类条件下如何建立冷能循环的难题。基于LAES系统的动态模型，本研究首先探讨了在无冷能储存的情况下，仅依靠空气节流冷却效应实现空气液化的启动过程及其性能表现。随后，提出了一种利用液化天然气（LNG）额外冷能辅助LAES系统在无冷能储存条件下启动的新方案，并建立了相应的评价指标体系，...

解读: 该LAES液空储能冷启动技术对阳光电源大规模储能系统具有重要借鉴价值。研究揭示的冷储能不足导致启动时间延长30倍的问题,与我司PowerTitan等大型储能系统面临的长期停机后重启挑战高度相关。LNG辅助冷启动方案将启动时间缩短至1/15.2,启发我司ST系列PCS可开发类似的辅助预热/预冷策略,通...

Wei-na Zhang · Zhe Xua · Ying-Yi Hongb · Zhong-Qin Bia · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 随着“双碳”目标的推进，中国正致力于向绿色低碳发展的能源转型。高速铁路作为交通网络的重要组成部分，其能源消耗与碳排放问题日益受到关注。本文提出了一种面向车载能量管理的综合优化框架，该框架集成了车顶光伏系统与车厢一体化储能系统，并将其与牵引供电网络相互联通。为降低电网电能消耗、减少能源成本并削减碳排放，研究分析了不同工况下的负荷需求，并建立了相应的数学模型。选取一条沿线气象条件差异显著的高速铁路线路作为案例进行研究。采用本文提出的IGWO-WOA算法对储能系统的容量及运行功率进行优化，该算法...

解读: 该高铁光储集成系统研究对阳光电源车载能源解决方案具有重要启示。论文提出的IGWO-WOA混合优化算法可应用于ST系列储能变流器的容量配置与功率调度优化,实现11.79%成本降低和12.7%碳减排。其探索-开发平衡策略可融入iSolarCloud平台的预测性维护算法,优化光伏逆变器MPPT控制与储能系...

Guoqing Hua · Fengqi You · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 随着城市人口的增长，可持续的本地粮食生产变得至关重要。在优化条件下，集成光伏系统的室内农业能够实现稳定的作物产量。本研究评估了美国人口最多的十个城市中基于光伏的受控环境农业系统，这些城市按地区划分为北中部、南中部、东北部和西南部，重点分析其节能潜力、成本结构及环境影响。研究采用一种模拟框架，以15分钟为时间步长求解控制优化问题，并对控制结果与温室状态进行分析，以评估能源效率和环境效应。本研究引入了若干创新点：（1）全面的环境影响评估，重点关注光污染、碳足迹削减以及硝化作用；（2）跨多城市的...

解读: 该研究对阳光电源光储一体化方案具有重要参考价值。室内农业光伏系统可降低25.7%能耗,验证了ST系列储能变流器与SG逆变器协同优化的应用场景。15分钟级模型预测控制策略可融入iSolarCloud平台,实现精准能量管理。不同气候区域的成本差异(18%-26%)凸显1500V系统和MPPT优化技术在提...

Jialu Tian · Guijia Zhang · Haojin Wu · Shiquan Shan 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 本研究探讨了光伏-聚热（PV-CPT）太阳能高效转换技术，将多层选择性滤光膜集成至线性菲涅尔聚光结构中，实现全光谱分频与剩余光谱的聚焦利用。针对硅基光伏电池设计的光学滤光片在响应波段内具有高透射率，可将60.7%的太阳能量用于光伏发电。未被利用的剩余光谱则由线性菲涅尔选择性滤光场反射并聚焦至热能接收器。本文分析了三种典型的热能利用方式——有机朗肯循环（ORC）、甲醇分解（MD）以及与蒸汽朗肯循环（SRC）耦合——用于聚热转换（CPT），并通过㶲效率评估揭示不可逆损失的产生机制。基于ORC、...

解读: 该光伏-光热混合发电技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品具有重要启示。研究中硅基光伏组件响应波段透射率达60.7%,剩余光谱用于热发电,系统综合发电效率最高达32.65%。这为阳光电源多能互补系统设计提供新思路:可结合ST系列储能变流器与光热发电系统耦合,通过先进MPPT算法优化光谱分离后的光伏发电...

Jiacheng Guo · Jun Chen · Hao Wuab · Jimin Zengc 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 能源转型使得混合储能系统（HESS）在工业园区中日益重要。然而，目前仍缺乏系统性的研究来回答为何应在工业园区中实施混合储能系统这一问题。本研究开发了一种集成了超级电容器、锂离子电池、热储罐和冷冻水储冷装置的混合储能系统。提出了一种结合变分模态分解与混合整数线性规划的优化调度方法，该方法充分考虑了功率型储能与能量型储能方式之间的互补特性。从长期效益和不同场景下的短期调度两个角度，对混合储能系统的性能进行了系统性分析。结果表明，与仅采用锂离子电池储能的系统相比，该混合储能系统显著减少了碳排放（...

解读: 该混合储能优化调度技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究验证了超级电容与锂电池混合配置在工商业场景的经济性(降本5.5%)和减碳效果(减排15.5%),可指导我司PowerTitan方案中功率型与能量型储能的容量配比优化。其基于VMD分解的混合整数线性规划调...

Xueding Lu · Chaoshun Li · Hao Chang · He Wang 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 随着大量水电机组转向宽范围运行（WRO，即水头变化超过额定水头的7%，功率调节范围超过额定功率的50%），导致其在电网一次调频（PFR）考核中不达标的风险显著增加。为实现PFR性能的精确量化与整体提升，本文首先构建了一个具备模块化子系统切换功能的灵活水轮机调节系统（HTRS）仿真平台，以支持多种工况模拟与对比研究。其次，引入Prony辨识方法确定复杂非线性HTRS的稳定运行范围，相较于传统方法可节省90%以上的计算时间，且精度更高。在此基础上，分析了运行工况及主要非线性因素对系统稳定性的影...

解读: 该水电一次调频优化技术对阳光电源储能调频系统具有重要借鉴价值。研究中的Prony辨识法可应用于ST系列PCS的宽工况稳定域快速评估,节省90%计算时间;提出的调节上升时间、稳定时间及综合电量等性能指标体系,可直接移植到PowerTitan储能系统的调频性能量化评估中;针对低负荷工况的参数优化策略,对...

Salman Habib · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要：已提出部署太阳能（光伏）微电网作为发电和配电以满足灌溉需求的解决方案。本研究为实施用于农业灌溉的光伏微电网提供了必要的工程技术方案和详尽的经济评估。所提出的灌溉网络由3–4 MWp的光伏电站联合柴油发电机供电。根据作物种植模式，4 MWp系统在灌溉应用中更具可行性，其净现值（NPV）比3 MWp太阳能系统高出20%，达到360万美元，而3 MWp系统的净现值为300万美元。针对4 MWp容量，分析了多种不同安装方式的光伏组件朝向，最终推荐采用朝南固定倾角安装的光伏电站，以满足运行负荷需求。...

解读: 该农业光伏微网研究对阳光电源SG系列逆变器和储能系统具有重要应用价值。研究验证了4MWp固定倾角南向光伏系统的优越性(PR达83.39%,LCOE仅14.7美元/MWh),与阳光电源1500V高效逆变方案高度契合。柴油替代场景(年节省30.7万升)凸显光储混合系统需求,ST系列PCS可通过削峰填谷进...

Yue Xiang · Guohua Zhang · Xinjin Wang · Guoyin Zhang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 压缩空气储能（CAES）被认为是一种为电力系统提供辅助服务的可行方案，其中地下衬砌岩洞（LRC）是储存压缩空气的良好选择。在过去几十年中，基于现场试验和数值模拟，已提出了一些关于LRC的旧有设计理念，例如由围岩承担大部分内压而钢衬承担较少荷载等。然而，这些理念尚未得到理论上的验证。为克服这一局限性，本文在若干合理假设的基础上，建立了一个严谨的解析模型，用以证明LRC的荷载分担特性。尽管仅涉及简单的弹性理论，该解析模型仍能可靠地预测LRC的力学行为，并通过与数值模拟以及实验室/现场试验结果的...

解读: 该压缩空气储能地下洞穴承载特性研究为阳光电源大规模储能系统提供重要参考。研究揭示围岩承担80%内压、混凝土衬砌17%、钢衬仅3%的荷载分配规律,对PowerTitan等大型储能系统的选址具有指导意义。CAES作为电网辅助服务的可行方案,可与阳光电源ST系列PCS协同构建GW级储能电站。研究提出的高地...

Suijie Liu · Sunliang Cao · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要：在邻近并网型零能耗建筑（ZEB）之间应用高效可再生能源系统组合以及对可再生能源、电网和储能资源进行有效的能源管理，对于提升混合建筑系统的经济技术性能日益重要。然而，现有大多数研究主要基于简单的年度技术指标，仅分析单一的能源共享方式。目前尚未充分探讨结合三种不同集成建筑能源共享系统——即时微电网型、预测微电网型以及基于本地电动汽车（EV）的能源共享系统——时，各类混合可再生能源系统的经济技术影响，其评估指标包括匹配指数（WMI）和净现值（NPV）。研究结果表明，将基于即时微电网和基于本地电动...

解读: 该研究对阳光电源多产品线协同具有重要价值。针对邻近零能耗建筑间能量共享,ST系列储能变流器可优化微电网瞬时能量调度,PowerTitan储能系统支撑建筑间削峰填谷。研究显示微电网共享模式下技术指标提升7.19%、NPV改善9.53%,验证了我司储能+光伏逆变器组合方案的经济性。本地电动车共享场景可结...

László Zsolt Gergely · Lilla Barancsuk · Miklós Horváth · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 本研究基于净零能耗建筑（NZEB）框架，探讨了住宅建筑中电力负荷与光伏（PV）发电之间的负荷匹配问题。由于欧洲绿色协议等政策推动光伏系统的日益普及，负荷匹配变得尤为关键。本文利用包含316个智能电表记录的住宅用电数据集，开展了敏感性分析，以量化多种因素的影响。结果表明，在以供暖为主的地区，影响自耗率（SC）、自给率（SS）、自产率（SP）和电网责任（GL）的因素排序依次为年际及日内用电模式、PV组件倾角，最后是方位角。按照典型NZEB标准进行光伏容量配置时，平均自耗率仅为30.3%，电网责...

解读: 该研究揭示NZEB模式下自消纳率仅30.3%、电网负荷率达39.5%的痛点,为阳光电源储能系统提供明确应用场景。ST系列PCS结合PowerTitan储能方案可显著提升自消纳率至46.7%,削减峰值反馈功率50%(从657kW降至332kW)。研究强调的社区聚合优化策略与iSolarCloud平台的...

Zijun Wanga1 · Shaowen Cao · Qilin Cai · Yingshi Zhang 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 白天辐射冷却依赖于在太阳光谱范围内具有高反射率以及在大气窗口光谱范围内具有高发射率。然而，被发射体反射的太阳辐射作为一种高品质能源却被浪费了。基于入射太阳辐射主要集中在特定角度，而发射体则与太空进行半球形热交换的特点，这部分能量具备被收集利用的可能性。迄今为止，尚无研究对发射体所反射的大量能量进行有效回收。本文提出了一种在确保昼夜辐射冷却性能的同时增强白天太阳能发电能力的新思路。研究表明，仅由五层结构组成的发射体即可在太阳光谱范围内实现95.22%的加权平均反射率，并在大气窗口光谱范围内达...

解读: 该辐射制冷-光伏集成技术对阳光电源SG系列逆变器和储能系统具有重要应用价值。通过反射光收集使光伏输出功率密度提升30.3%至163.5W/m²,可优化MPPT算法以适配非直射光场景。辐射制冷降温8.4°C特性可应用于通信基站储能热管理,降低ST系列PCS散热负荷,提升系统效率。该技术为iSolarC...

Zhixiong Ding · Wei Wu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 近年来，吸收式热电池（ATB）因其高储能密度（ESD）、低热损失以及多样的输出功能而受到广泛关注。然而，在低品位可再生能源条件下，降低充电温度以提升系统性能对ATB的应用提出了关键挑战。为此，已提出两级ATB用于极低充电温度工况。为全面且准确地研究两级ATB在不同条件下的性能，本文建立了一个经过实验验证的动态模型。随后，对比了基本循环与两级循环在冷量储存和热量储存场景下的运行行为及循环性能。接着，研究了在不同充电温度下，两个溶液罐（即主储液罐和辅助罐）之间的溶液分配对循环性能的影响。此外，...

解读: 该两级吸收式热电池技术为阳光电源储能系统提供了长时储能新思路。其在55°C低温充电下实现115.8 kWh/m³冷储能密度,在50°C下达59.7 kWh/m³热储能密度,均为基础系统两倍以上,可与ST系列PCS及PowerTitan系统形成冷热电三联供方案。该技术低热损、高密度特性适配可再生能源波...

Shiqian Donga · Yanqiang Dib · Yafeng Gaoa · He Longc 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 PV/T集热器是一种先进的光伏光热一体化技术，能够实现太阳能全光谱利用。PV/T集热器的能量收益不仅依赖于精密的设备设计，还与运行调控条件密切相关。本文基于未来三天逐时水平面太阳总辐射预测模型，结合鲸鱼优化算法（WOA），对混合运行策略进行了分析。结果表明，为期三天的变倾角运行策略效果不理想。当地面反射率从0.4变化到0.95时，月累计辐射量相对提高了8%；地面反射率每增加5%，平均可带来0.45%的性能提升。反射板长边与宽边的最优比例分别为0.9和0.6，可使热能增益和电能增益分别提高8...

解读: 该PV/T光热光伏一体化运行优化研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要参考价值。研究基于3天辐照预测的多混合策略可使热增益和电增益分别提升17.76%和13.61%,这与阳光电源MPPT优化技术和预测性维护理念高度契合。LSTM-Attention预测模型(R²达94%...