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基于预测的风-光互补电解制氢系统的设计与优化调度
Design and optimal scheduling of a forecasting-based wind-and-photovoltaic complementary electrolytic hydrogen production system
Weichao Dong · Hexu Sun · Zheng Li · Huifang Yang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392
摘要 氢能可有效缓解能源短缺并减少环境污染。本文首次设计了一个完整的风能与光伏（PV）互补制氢系统，包括高效的发电系统模型、精确的预测模型、优良的优化调度策略以及高效的催化剂。该离网型互补发电系统在直流母线上实现。提出了一种混合预测模型，结合长短期记忆网络（LSTM）、分位数回归（QR）和正则藤copula方法。LSTM与QR相结合可获得边缘概率密度函数（PDF）。利用正则藤copula建立风能与光伏能源之间的相关性，并将边缘PDF与其相关性结构结合，实现对风能和光伏出力的联合预测。提出一种基于...
解读: 该风光制氢系统对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器具有重要应用价值。文中直流母线离网架构可结合我司1500V系统和三电平拓扑技术,提升功率转换效率。LSTM-DRL多目标优化调度策略可集成至iSolarCloud平台,实现风光出力预测与氢储能协同控制。研究的3.1美元/kg制氢成本为Powe...
基于第一性原理计算探究锌-空气电池中非贵金属双功能电催化剂
First-principles calculations insight into non-noble-metal bifunctional electrocatalysts for zinc–air batteries
W.W.Zhang · Yong Wang · Y.C.Li · L.L.Sun 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391
摘要 锌–空气电池（ZABs）因其低成本、高安全性和环境友好性，在储能技术领域引发了广泛的研究热潮。然而，锌–空气电池空气电极上氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）的动力学过程较慢，导致对提升空气电极电催化剂性能的需求日益增加。第一性原理计算能够在原子尺度上解释电催化材料的性质、行为及催化机理，并为阴极电催化剂材料提供合理的设计策略，因而已成为开发高效新型电催化剂的有力工具。本文综述了第一性原理计算方法，并强调了其在当前锌–空气电池空气电极电催化剂材料研究中的重要作用。首先，系统总结了空气...
解读: 该锌空气电池第一性原理计算研究对阳光电源储能系统具有前瞻价值。非贵金属双功能电催化剂的理论设计方法可启发ST系列储能变流器的电化学界面优化,特别是d带中心理论和吉布斯自由能计算可指导PowerTitan储能系统中电池管理策略的改进。ORR/OER动力学机制研究为开发低成本、高安全的新型储能技术提供理...
基于全光谱太阳能与热储能的固体氧化物电解池高效自适应制氢
Efficient and adaptive hydrogen production via integrated full-Spectrum solar energy and solid oxide electrolysis cells with thermal storage
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...
通过自适应吸水水凝胶蒸发冷却提高光伏效率
Photovoltaic efficiency improved by self-adaptive water uptake hydrogel evaporative cooling
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...