Weiru Wanga · Hanyang Guoa · Shaofeng Liub · Yechun Xina 等6人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401

为了克服传统混合预测模型中物理约束刚性以及样本不平衡的局限性，本文提出了一种基于动态参数物理信息神经网络（DP-PINN）的新型短期光伏（PV）功率预测框架。基于牛顿-拉夫森优化的K-means++（NBRO-Kmeans++）算法将天气划分为四种类型，与标准K-means++相比，轮廓系数提升了6.6%至45.8%。采用合成少数类过采样技术（SMOTE）对少数类样本进行动态平衡，在该情况下使均方根误差（RMSE）降低了50.5%。物理方程根据天气类型进行动态调整，三重约束损失函数融合了数据拟合...

解读: 该DP-PINN动态物理信息神经网络技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过天气分类与SMOTE样本平衡,极端天气下RMSE降低50.8%,可显著提升光伏电站功率预测精度。其动态参数优化机制(光电转化效率η、温度系数α可学习)与阳光电源MPPT优化技...

Tao Lia · Tao Maa · Kun Yua · Jinqing Pengb · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.399

摘要 提高辐射冷却能力或反射所有亚带隙光子以实现有效的热管理已引起广泛关注。尽管已有大量文献报道了相关增强方法的研究，但光电转换效率及器件工作条件仍表现出显著差异，且通过增强散热或抑制产热来实现降温的机制完全不同。本文对辐射调控技术进行了全面的潜力分析。基于所建立的仿真框架，集成了一种改进的包含十五个精细化节点的热网络模型，覆盖光伏组件的完整结构，从而精确确定温度变化趋势。据此计算了光伏组件的基本特性与能量分布，并分析了组件产热与散热功率的变化。揭示了温度降低背后的优化机制，并确定了不同工作条件...

解读: 该光伏组件辐射调控技术对阳光电源SG系列逆变器及系统集成方案具有重要参考价值。研究揭示反射无效光子可降温2.86-4.60°C,优于单纯提升发射率方案。这为我司MPPT算法优化提供温度补偿依据,可结合iSolarCloud平台实时辐照数据,在高辐照工况下动态调整工作点,降低组件热应力。建议在ST储能...

Jialu Tian · Guijia Zhang · Haojin Wu · Shiquan Shan 等8人 · Applied Energy · 2025年10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...

Miao Hana · Kai Jiaoa · Lin Lua · Zhipeng Jina 等6人 · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.394

摘要 随着太阳能电池温度的升高，光伏（PV）转换效率会下降，降幅约为0.5 %/°C。相变材料（PCMs）已成为太阳能光伏板被动热管理的一种有前景的解决方案，能够提供有效且均匀的冷却，从而提高光伏转换效率。在当前关于光伏-相变材料（PV-PCM）系统的研究中，有机固-液相变材料（SLPCMs），特别是石蜡类材料，是主要研究重点。然而，其应用受到液体泄漏和体积变化较大等问题的限制。为解决这些问题，本文成功制备并首次引入固-固相变材料（SSPCMs）用于太阳能光伏板的有效冷却。采用不同分子量的聚乙二...

解读: 该固-固相变材料(SSPCM)被动冷却技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要应用价值。研究显示PEG基SSPCM可使光伏组件降温16.5°C并提升发电效率,这为SG系列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,在高温地区部署时评估SSPCM与逆变器散热系统的协同效...

Jiangyong Zhang · Shixing Dinga · Zhigang Lua · Xiangxing Konga 等6人 · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.393

摘要 随着气候变化加剧、能源需求不断上升以及可再生能源资源的间歇性特征日益显著，综合能源系统迫切需要实现深度碳减排并最大化能源利用效率的策略。本研究提出了一种创新的低碳规划模型，将先进的碳矿化技术与跨季节热能存储相结合，通过构建一种新型碳减排模型，将碳捕集电厂与电转气转换及矿化过程相耦合，将捕获的二氧化碳转化为稳定的碳酸盐和天然气，从而显著提升碳资源的利用水平，改善综合能源系统的环境与经济性能。同时，构建了基于地下洞穴的季节性热储存系统，用于回收上述碳转化反应及电厂烟气所产生的热能。所引入的洞穴...

解读: 该跨季节储能与碳矿化耦合技术对阳光电源ST系列储能系统及PowerTitan方案具有重要启示。研究中的地下洞穴热储存与碳捕集全链条方案,可与我司储能PCS的多物理场耦合控制技术结合,通过优化GFM控制策略实现季节性负荷削峰填谷。碳转化反应余热回收思路可应用于储能系统热管理优化,提升能效3.81%的成...

Xinhai Zhaoab1 · Chaopeng Huangae1 · Erik Birgersson · Nikita Suprun 等11人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.392

摘要 钙钛矿太阳能电池是下一代高效光伏器件的有力候选者，尤其适合作为叠层结构中的顶部电池。基于物理机制的光电模型，我们采集了十万量级的大数据样本，用于训练神经网络模型，以高效预测器件性能和复合损耗。在数据准备、模型训练和神经网络优化过程中，分别采用了拉丁超立方采样、贝叶斯正则化和贝叶斯优化方法。最优的神经网络模型在预留的测试数据集上实现的均方误差低于4 × 10⁻⁴。神经网络的计算速度比传统光电模型快一千倍以上。因此，器件快速校准可在24秒内完成。显著降低的计算成本使得高效的器件表征、参数研究、...

解读: 该神经网络加速钙钛矿电池表征技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要借鉴价值。研究采用的深度学习方法将器件仿真速度提升千倍以上,可应用于SG系列逆变器的MPPT算法优化和iSolarCloud平台的预测性维护功能。通过贝叶斯优化和敏感性分析快速标定器件参数的思路,可迁移至SiC/GaN功率器件的损耗分...

Santiago Madrug · Carolina Mendoz · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.391

摘要 自然能源为在电池不适用的环境中为低功耗电子设备（如传感器）供电提供了一种解决方案。在这些能源中，热电转换因其能够利用温度波动发电而尤为突出。然而，其效率严重受限于自然界昼夜循环中通常较小的温差，这限制了其在依赖环境热梯度时的实际应用。通过建立真实的物理模型并开展三维数值模拟，我们证明将热电发电机与潜热储能单元耦合可显著增强自然昼夜温度波动向电能的转化效率。该效率提升得益于自然对流与马兰戈尼对流的协同传热作用。我们采用一个标准热电模块（塞贝克系数 α = 0.027），并与包含相变材料十六烷...

解读: 该热电-相变储能技术为阳光电源储能系统提供创新思路。研究中昼夜温差利用与马兰戈尼对流增强机制,可启发ST系列PCS的热管理优化设计。PowerTitan等大型储能系统运行中产生显著温差,若集成微型热电模块与相变材料,可实现废热自供电,为传感器节点、监控模组提供持续电源,降低iSolarCloud平台...

Alicia López-Ceballo · Carlos Del Canizo Nadal · Ignacio Anton · Alejandro Datas · Applied Energy · 2025年7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...

Jiawei He · Ningjing Bu · Weijie Wen · Bin Li 等7人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388

摘要 集中式储能电站对于抑制可再生能源功率波动、调节系统电压等方面具有重要作用。众所周知，能够快速且有选择性地识别故障的保护装置对电力系统至关重要。然而，储能电站的四象限运行特性对距离保护的性能具有独特影响。本文分析了在储能电站四象限运行特性下相位比较式距离保护的动作性能，推导出相位比较结果与储能变流系统（PCS）正序和负序d-q轴电流之间的严格数学关系。此外，还分析了正序和负序q轴电流对相位比较结果及系统电压的影响。在此基础上，提出了一种故障后适用于储能PCS的q轴电流优化注入策略（QCOIS...

解读: 该研究针对储能电站四象限运行特性对距离保护的影响,提出q轴电流优化注入策略,可将过渡电阻耐受能力从1Ω提升至6Ω。对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要价值:可优化PCS故障后电流控制策略,通过正负序d-q轴电流协调控制,提升并网线路保护可靠性,同时不影响故障穿越能力。该方法...

Metin Demirtas · Suleiman M. Sharkh · Abdullah Gokyildirim · Haris Calgan · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 近年来，针对风能转换系统（如采用自激感应发电机（SEIG）的独立风能转换系统（SAWECS））的网络安全问题日益受到关注。尽管基于SEIG的SAWECS具有结构坚固、成本低、维护需求少以及可在变化风速下运行等优势，但其依赖有效的无功功率管理来维持输出电压的稳定性。随着现代技术在SAWECS中的不断集成，输出电压的控制变得愈发复杂，从而使系统更容易遭受网络攻击。为确保基于SEIG的SAWECS的网络安全，本文提出了一种新颖的方法——一种基于暗物质与暗能量（DM-DE）相互作用所衍生的混沌系统...

解读: 该分数阶混沌加密技术对阳光电源风电变流器及储能系统网络安全具有重要参考价值。文中针对自激感应发电机的无功功率管理和电压稳定控制问题,与ST系列PCS在独立微网模式下的控制挑战高度相关。混沌加密算法可应用于iSolarCloud平台与现场设备的安全通信,增强PowerTitan储能系统抗网络攻击能力。...

Shun-Chung Wang · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383

摘要 部分遮阴条件（PSC）显著降低了光伏（PV）发电系统（PVGS）的能量转换效率，给全局最大功率点（GMPP）跟踪（GMPPT）带来了严峻挑战。本文提出了一种新颖且高效的两阶段GMPPT方法以应对这些挑战，并引入多种技术以提升在复杂且可重复光照环境下的跟踪性能。第一阶段，构建基于Lambert W函数（LWF）的建模与估计机制，通过较少的采样次数识别包含GMPP的候选遮阴区域（SR）及其对应的电压工作点（VOP）。第二阶段，采用从第一阶段获得的VOP作为起始点的变步长增量电导法（VSSINC...

解读: 该Lambert W函数建模的两阶段GMPPT方法对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。针对复杂遮挡场景,其快速定位候选阴影区域并结合变步长增量电导法,可显著提升MPPT跟踪精度(93.1%)和速度(86.6%)。该算法可集成至阳光电源1500V高压系统及iSolarCloud平台,通过精准...

Aghamarshana Medur · Heon Yong Kang · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要 考虑波浪能转换过程中的能量逐级转换序列，本文针对具有自适应共振特性的波浪能转换装置，建立了一种实现具有成本竞争力的平准化能源成本（Levelized Cost Of Energy, LCOE）的逐次优化方法。由于海洋波浪的峰值频率和有效波高随海况变化，本文设计了自适应共振机制，通过质量重定位与动力输出系统（power-take-off, PTO）动力学之间的非线性相互作用，使装置的固有频率在每一海况下均能调节至捕获宽度比（Capture Width Ratio）最大的状态。该逐次优化过程包...

解读: 该波浪能转换器的序贯优化方法对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其自适应谐振技术通过质量重定位和非线性PTO动力学实现频率跟踪,类似于ST系列PCS在多场景下的自适应控制策略。序贯优化框架可应用于PowerTitan储能系统的多目标优化:能量转换效率最大化对应PCS拓扑优化,系统规模确定对应容量配置...

Zhong Wang · Chao Tang · Yixin Wang · Liang Zhou 等9人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.379

摘要 小型风能收集装置在驱动低功耗传感器、照明设备、机器人及其他电器方面具有广阔的应用前景。然而，传统的电磁发电机在小型化收集装置及低频条件下面临诸多挑战。介电弹性体发电机（DEGs）能够在小变形条件下实现能量收集，并具备微型化的潜力。受生物肌腱和肌肉中观察到的弹性能量存储与回收机制的启发，我们提出了一种提高DEG能量转换效率的方法。通过建立用于计算能量收集过程中能量流动的机电模型，我们系统地研究了DEG在不同工况下的能量收集原理以及弹性能量存储与回收在提升效率中的作用。在此理论基础上，我们设计...

解读: 该介电弹性体发电机的弹性储能与能量回收机制,为阳光电源储能系统提供创新启发。其小变形高效能量转换原理可应用于ST系列PCS的机械-电能耦合优化,特别是在低频振动能量捕获场景。弹性储能机制与PowerTitan储能系统的能量管理策略具有协同潜力,可探索用于分布式微能量采集单元,为iSolarCloud...

Sinan Li · Yuning Chen · Tao Li · Zhenpeng Li 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 考虑到传统光伏（PV）面板美学吸引力不足的问题，实现色彩化是推动其在建筑一体化光伏（BIPV）系统中更广泛应用的关键步骤，从而助力实现碳达峰与碳中和目标。为实现涵盖灰色、白色等中性色在内的全色域彩色光伏器件，本研究提出了一种基于预设结构的多层介质薄膜设计方法。优化后的设计确保大部分反射光集中在人眼敏感的波段区域，从而使彩色光伏器件能够同时实现较高的功率转换效率（PCE）和感知亮度（L⁎）。当与目标颜色坐标的色差小于3时，对应于RAL 9006、RAL 7035和RAL 9003颜色标准的所...

解读: 该中性色光伏薄膜技术为阳光电源BIPV场景提供重要突破。针对SG系列组串逆变器配套的建筑一体化光伏系统,灰白色组件在保持美观的同时可达参考模块78-89%发电效率,显著优于传统着色方案。多层介质膜优化设计可与公司1500V高效系统及MPPT技术协同,在商业建筑立面应用中提升发电量。该技术结合iSol...

F.Yi · J.M.Xu · B. X. Wang · Changying Zhao · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 热光伏（TPV）技术基于TPV电池的光伏效应，将热辐射直接转化为电能，在废热回收、电网级储能、聚光太阳能热发电等领域具有巨大的应用潜力。目前，由于缺乏统一的TPV电池能量转换效率测量标准方法，导致无法对不同TPV电池进行客观评估与比较，也影响了针对不同应用场景的电池选型。本文从理论和实验上展示了一种面向标准化的TPV电池效率测量系统，该系统在600–1600 °C温度范围内提供接近理想黑体的入射辐射光谱，符合普朗克定律描述，且具有良好的稳定性、可重复性，并接近实际TPV应用中的色温条件。通...

解读: 该热光伏(TPV)效率标准化测量技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。TPV在废热回收和电网级储能的应用场景与ST系列PCS及PowerTitan储能方案高度契合,特别是在工业余热发电与储能耦合领域。文中提出的黑体辐射光谱标准化测试方法可借鉴用于光伏逆变器效率测试体系优化,提升SG系列产品在复杂光...

Mostafa M.Abdelsamieab2 · Kabbir Alia · Mohamed I.Hassan Alia2 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

建筑一体化光伏（BIPV）采光系统目前被认为是一种具有多种功能的有前景的技术。然而，该技术实现广泛应用的主要障碍在于如何在提高其光电转换效率（PCE）的同时，保持室内热舒适性和可见光透射率（VT）之间的平衡。本研究致力于开发一种多功能窗（MFW），通过在单层玻璃结构中将半透明光伏（STPV）电池与选择性液体滤光器（SLF）相结合，以优化太阳光谱的利用并提升BIPV窗户的热效率。采用结合方差分析（ANOVA）的三维数值模型，将MFW的能量产出、建筑能耗性能以及室内照明能力与现有玻璃窗进行了比较研究...

解读: 该多功能光伏窗技术对阳光电源BIPV解决方案具有重要启示。文中半透明光伏组件与选择性液体滤光层的光谱优化思路，可应用于SG系列组串逆变器的MPPT算法优化，针对建筑立面复杂光照条件实现更精准的功率追踪。其能量产出与室内热舒适平衡的设计理念，与阳光电源PowerTitan储能系统结合，可构建建筑光储一...

Hongwei Liua1 · Wei Shuaia1 · Zhen Yao · Jin Xuan 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 固体氧化物电解池（SOEC）是一种将CO2和H2O转化为合成气的前沿技术，具有显著的经济与环境效益。然而，该过程需要大量的高温热量输入，传统上依赖电能供给。本研究提出一种创新方法，利用聚光太阳辐射作为SOEC的可再生热源，并通过集成热能储存（TES）系统来应对太阳辐射固有的波动性挑战。我们构建了一种混合模型，将多物理场仿真与深度学习算法相结合，能够在实时直法向辐照度条件下快速优化电解过程。研究结果表明，在系统架构中引入TES后，SOEC入口处的温度变化率显著降低了53%，从而确保了运行的稳...

解读: 该研究将光热储能与固体氧化物电解耦合的深度学习优化方法,对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要借鉴价值。其热能存储系统可降低53%温度波动率的控制策略,可应用于我司储能系统的热管理优化;混合多物理场仿真与深度学习算法的实时优化框架,可增强iSolarCloud平台的预测性维护...

Jiaxing Huang · Yao Zhao · Jian Song · Kai Wang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 电-热转换工作模式意味着卡诺电池可通过根据能量需求调度和转换不同形式的能量载体，具备转变为多能管理系统的能力。本文建立了基于焦耳-布雷顿循环的卡诺电池多能系统的热力学模型，并在此基础上提出了两种利用外部多品位热能与冷能的转换与利用方法，以应对能量需求的变化。文中讨论了热源与冷源温度、吸热量与吸冷量、工质质量流量以及放电持续时间等关键参数对系统电效率、㶲效率及性能系数的影响。结果表明，当系统仅集成热源时，卡诺电池多能系统的电效率可提升至68.8%–78.0%；而当系统同时集成热源与冷源时，电...

解读: 该焦耳-布雷顿循环卡诺电池多能源系统研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统具有重要启示。通过整合外部冷热源,系统电效率可提升至68.8%-115.2%,为储能系统拓展冷热电三联供功能提供理论依据。建议结合iSolarCloud平台开发多能源协同调度算法,在工业园区、数据中心等...

Zhen-yu Ding · De-zhi Ning · Robert Mayon · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 波浪能是一种极具前景的可再生能源，有望显著缓解全球能源危机。在各类波浪能转换装置（WECs）中，振荡水柱（OWC）装置因其结构简单、运行可靠以及良好的耐久性而备受关注。本研究基于Simulink系统设计软件平台，建立了将双向透平-发电系统与OWC腔室耦合的数值模型。该集成模型实现了对冲击式透平与三相永磁同步发电机（PMSG）之间的全面耦合，同时保留了多相流体流动的动态特性，并最小化了影响系统性能的未知参数。波-电耦合（Wave-to-Wire, WtW）时域模型由能量捕获腔室、冲击式透平和...

解读: 该波浪能转换系统的Wave-to-Wire全链路建模方法对阳光电源ST系列储能变流器和新能源并网系统具有重要借鉴价值。其永磁同步发电机(PMSG)与双向涡轮耦合控制策略可应用于我司储能PCS的双向功率变换优化,特别是电磁阻尼机制对提升VSG虚拟同步发电机控制算法的暂态响应性能有启发意义。98%的高转...

Simone Mucci · Marc-Daniel Stumm · Michael J.Rix · Alexander Mitsos · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 氨是一种有前景的无碳能源载体，因其可在温和条件下以液态储存，且由氢气和氮气生产氨的工艺已建立并具有较高效率。文献中已提出多种氨制电（Ammonia-to-Power）方案，其中许多采用了尚未成熟的电化学技术。本文在Aspen Plus软件中对三种氨储能方案的充能与放能阶段进行建模，旨在在高效性与技术成熟度之间寻求平衡。在充能阶段，所有考虑的方案均通过哈伯-博世（Haber–Bosch）工艺利用低温水电解产生的氢气合成氨。在放能阶段，建模了三种不同的氨转化过程：（i）利用储热提供的热能将氨热...

解读: 该氨储能技术为阳光电源长时储能方案提供新思路。研究显示氨储能往返效率30-34%,适合季节性储能场景,可与现有ST系列PCS形成互补。充电阶段的低温电解制氢环节可结合SG系列光伏逆变器实现绿氢生产,放电阶段的燃料电池技术与公司电力电子变换器技术协同。建议关注氨-氢-电转换路径的能量管理策略,将火用分...