Rendong Shena1 · Ruifan Zhengb1 · Dongfang Yangc · Jun Zhaob · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.329

摘要 可再生能源的应用 increasingly被视为应对建筑能耗快速增长的有效解决方案。将储能装置集成到建筑能源系统中，能够有效缓解可再生能源带来的不确定性，并增强能源供需之间的平衡能力。与单一储能系统相比，混合储能具有更高的调节潜力和灵活性。然而，由于增加了调节变量，控制策略的复杂性显著上升，带来了巨大挑战。此外，现有研究往往忽视了热泵与储热装置之间的相互作用效应。针对上述问题，本研究以天津某区域能源系统为研究对象，该系统集成了可再生能源发电、地源热泵以及混合储能装置。研究中充分考虑地源热泵...

解读: 该混合储能智能管理技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究中的多智能体深度强化学习算法可应用于优化我司储能系统与地源热泵的协调控制,提升23.64%系统收益和27.96%新能源利用率的成果,为iSolarCloud平台集成AI优化算法提供创新方向。特别是混合储...

Kun Houa1 · Boshen Wangb1 · Jiali Guo · Xiangyang Liu 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.329

摘要 液态二氧化碳储能是一种有前景的稳定可再生能源输出的技术；然而，由非等压储存引起的低效率和不经济性通常被忽视。针对这一问题，本研究提出了两种新型与抽水蓄能耦合的等压液态二氧化碳储能系统，即抽水蓄能辅助式和高背压抽水蓄能辅助式系统。这些系统通过采用水力设计的二氧化碳-水共储罐实现等压储存。研究首先对基础系统进行动态行为分析，随后开展基于多目标优化的热经济性能对比、参数分析以及经济不确定性分析。结果表明，在基础系统中忽略非等压储存会导致总㶲效率存在26.44%的偏差、储能密度出现59.67%的相...

解读: 该液态CO2储能技术为阳光电源储能系统提供重要参考。研究揭示非等压储能导致26.44%效率偏差和经济性高估,对ST系列PCS和PowerTitan系统设计具有启示意义。等压储能方案实现52.95%火用效率和0.131美元/kWh平准化成本,可指导阳光电源优化储能系统热管理策略、压缩机-涡轮协同控制及...

Suzhen Yin · Chuangang Bai · Kaiyue Zheng · Yilun Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.329

摘要 风能和光伏发电等不稳定的可再生能源具有间歇性和随机性的固有特征，对电网的安全与稳定运行构成了极为严峻的挑战。作为一种可行的解决方案，储能技术通过在不同时间段存储和释放多余的电能，提高了电网的灵活性和调控能力。抽水式热储能技术提供了一种高效的大规模电能储存方案，且完全不受地理条件限制。巧妙地将抽水式热储能技术与低品位热能相结合，可有效提升其热力学性能和经济性。为了显著提高地热能的利用率，并有效实现抽水式热储能系统的更优性能，本文对15种地热辅助的跨临界抽水式热储能系统进行了深入而全面的热经济...

解读: 该地热辅助泵热储能技术为阳光电源储能系统提供重要启示。研究显示系统往返效率可达105.6%,度电成本低至0.472元/kWh,验证了多能互补储能方案的经济性。可与PowerTitan储能系统及ST系列PCS结合,通过低品位热能耦合提升储能效率,优化压缩机出口压力控制策略。该技术突破地理限制的特性与阳...

José Eduardo Sanson Portella Carvalho · Florian Pradell · Romuald Rullièr · Rémi Revellin · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.329

摘要 实现能源转型需要采取良好的实践，以实现更优的能源管理并提高能效，同时广泛利用可再生能源和储能技术，并将其优化以满足用户需求。在此背景下，本文建立了一种数值模拟方法，研究适用于巴西里约热内卢典型并网住宅建筑的三联供（电力、供热和制冷）系统方案。所研究的混合式制冷、热、电联产系统配置主要由光伏组件、小型压缩空气储能系统（包括带有中间冷却器和预热器的压缩机与透平以及两个空气储罐）以及作为热能储存装置的水箱组成。该系统在准稳态工况下通过能量、㶲、㶲经济与环境（4E）分析进行综合评估。全年运行分析使...

解读: 该混合CCHP-光伏-压缩空气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。系统实现94.3%电力自给率和44.3%三联供效率,验证了光储一体化在住宅场景的技术可行性。可结合阳光电源SG系列户用逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统,通过iSolarCloud平台实现季节性负...

Junyao Gao · Weiqing Huang · Yu Qian · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.329

摘要 合理利用光伏发电是中国实现碳减排的关键途径。然而，许多基于气候数据的物理预测方法尚未充分考虑全球气候模型（GCMs）在不同区域中存在的显著差异和数据偏差。为解决这一问题，本文提出了一种基于近地面气温和太阳辐射的新型光伏发电功率预测框架。同时提出一种区域划分与时段分段相结合的改进Delta方法，并结合贝叶斯模型平均（BMA）技术，显著降低气候数据的模拟误差。综合考虑光伏电池转换效率及四种共享社会经济路径，以实现高效的光伏发电潜力预测。本文对近六百万条气候数据进行了定量分析，验证了该方法具有较...

解读: 该研究提出的光伏功率预测框架对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过改进Delta方法和贝叶斯模型平均耦合,可显著提升气象数据精度(辐照度误差降低53.86%),为逆变器MPPT优化算法提供更准确的预测输入。研究预测2060-2099年中国光伏潜力可达168.51 ...

Salman Hassan · Ilya S.Girni · Milad Ebadi · Majid M. Bahrami · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.328

摘要 本研究针对当前吸附式热变换器系统存在的一些关键局限性，特别是其成本、尺寸和重量问题，这些问题阻碍了其在各类应用中的广泛推广。本文提出了一种新型的壳管式吸附反应器设计，采用轻质外壳替代传统用于包裹吸附反应器的真空腔室。在所提出的结构中，吸附材料被合成为圆盘形状并置于管内，而传热流体则在壳体与管之间流动。对吸附材料进行了全面的材料表征，包括热扩散率测量、热重分析和孔隙率测定。设计、搭建并测试了一个原理验证型实验室规模原型。利用这种圆盘状复合材料，所提出的吸附反应器在单位可用体积内安装了更高活性...

解读: 该新型吸附式热储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要参考价值。其0.74 MJ/kg能量密度已接近锂电池水平,且成本更低,可作为PowerTitan等大型储能方案的补充技术路线。壳管式反应器的轻量化设计理念可启发PCS热管理优化,特别是在工业储能场景中实现电-热混合储能,提升系统经济性。该技术的...

Yue Hu · Piaopiao Li · Yucheng Yao · Hui Lv 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.328

摘要 为应对太阳能的波动性并实现太阳光谱的充分利用，本研究提出了一种新型的基于相变材料的全息分光聚光光伏-热电混合系统。具体而言，设计了一种双层体全息光栅分束器，用于将入射太阳辐射中的目标光谱分离，并分别照射至三个空间分离的光伏电池上；同时采用热电模块回收光伏电池产生的余热以进一步发电。在光伏电池与热电模块之间设置含石蜡的储热层，以稳定温度波动，并延长热电模块的工作时间。因此，所提出的系统可显著提高太阳能到电能的转换效率，并实现稳定的电力供应。本研究建立了完整热力学数学模型，并全面开展了能量、㶲...

解读: 该光谱分离光伏-温差发电混合系统对阳光电源ST储能系统和SG逆变器产品线具有重要启示。其相变材料热管理方案可优化PowerTitan储能系统的温控策略,提升电池循环寿命。光谱分离技术启发多结电池MPPT算法优化,可提高SG系列逆变器在复杂光谱条件下的转换效率。温差发电余热回收理念可应用于大型地面电站...

Yunxiao Chen · Jinfu Liu · Daren Yu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.328

摘要 为缓解过度碳排放对环境造成的压力，以风能和太阳能为代表的可变可再生能源装机容量显著增加。然而，高容量可变可再生能源的强波动性可能直接导致系统对灵活性的高需求，若不采取有效措施，将危及电力系统的可靠性与经济性。预期高质量的能源应具有较低的灵活性需求。本文旨在通过风能与太阳能的组合实现这一目标：首先，分别提出关于可变可再生能源出力、灵活性需求以及综合性能的评价指标，并基于所提指标对风能和太阳能的特性进行统计分析；其次，提出一种基于遗传算法的广域风光能源配比分配方法，并以中国东部地区为研究区域，...

解读: 该风光互补优化研究对阳光电源多条产品线具有重要价值。论文提出的灵活性需求指标可指导ST系列储能系统容量配置,通过遗传算法优化风光配比可提升PowerTitan储能系统的调度策略。SG系列光伏逆变器可结合该方法实现区域级MPPT优化,降低出力波动。研究中的综合性能评估体系可融入iSolarCloud平...

Luyang Zhao · Changliang Liu · Chaojie Yang · Shaokang Liu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.328

准确的时空风速预测在电力系统优化和可再生能源效率提升中起着至关重要的作用。然而，传统模型通常将多个地点的历史风速数据合并到统一的特征通道中，这种做法削弱了其捕捉空间相关性的能力，从而降低了预测精度。本研究提出，在建模时空关系时保持各位置特有的差异性有助于提升预测性能。基于这一前提，本文构建了一种新颖的基于Transformer、具有以位置为中心架构的预测框架，并引入了若干关键创新：（1）一种时空门控融合单元，能够动态整合地理坐标与时间风速数据，同时保留位置特异性信息；（2）一种重构的Transf...

解读: 该位置中心化Transformer风速预测框架对阳光电源新能源管理系统具有重要应用价值。精准的多点短期风速预测可直接优化ST系列储能变流器的充放电策略,通过时空关联建模提升风光储协调控制精度。其双重增强机制可集成至iSolarCloud平台的预测性维护模块,结合地理坐标与时序数据的门控融合单元能改进...

Gangqiang Gea · Xuchao Cai · Hao Sun · Yufei Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.328

摘要 在压缩空气储能系统中，储气洞穴体积有限导致压缩空气在运行过程中压力发生显著变化。采用滑压模式运行压缩机和膨胀机可有效减少节流引起的㶲损失，从而提高系统整体效率。然而，在滑压运行模式下，压缩机出口温度升高会导致传统双罐式蓄热系统中不同温度流体混合，产生较大的㶲损失。本研究提出一种将滑压运行与填充床蓄热相结合的绝热压缩空气储能系统。建立了压缩机的一维损失模型，实现了对滑压条件下耦合特性的分析。所建立的一维损失模型相较于通用性能模型具有显著更高的精度。通过进口导叶调节、质量流量控制和转速调节优化...

解读: 该滑压运行压缩空气储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。研究提出的一维损失模型和滑压优化策略,可应用于PowerTitan等大规模储能系统的能量管理优化,通过动态压力调节减少节流损失,提升系统往返效率达72.6%。填充床储热技术与滑压运行的耦合设计思路,可启发ST系列PCS在变工况下的...

Sayan Das · Manuel Baumann · Marcel Weil · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.328

摘要 电池储能系统，特别是基于钠、钾等丰富材料的新兴系统，被视为当前锂基系统的可持续替代方案。然而，对这些系统的可持续性评估以及潜在改进潜力的识别需要对多个因素进行复杂评估，包括技术、经济、环境以及社会政治等方面。这些准则之间存在相互依赖性和不确定性，尤其是涉及处于不同技术成熟度（TRL）水平的技术时所关联的定性数据，给稳健评估带来了重大挑战。本研究提出了一种新的犹豫直觉模糊框架，用于选择储能技术并识别关键的改进潜力，该框架在语言犹豫与不确定性的条件下涵盖可持续性的所有维度。该方法独特地整合了详...

解读: 该研究的多维度电池技术可持续性评估框架对阳光电源ST系列储能系统选型具有重要参考价值。研究揭示环境因素、能量密度、资本成本和全球变暖潜势是关键决策因子,可指导PowerTitan等储能产品在LFP技术路线基础上,前瞻性布局钠离子等新兴技术。模糊决策方法可集成至iSolarCloud平台,为客户提供基...

Xuhong Huang · Pei Lu · Xianglong Luo · Yingzong Liang 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

当前关于太阳光谱分频光伏-热能混合系统的研究面临依赖化石能源以及太阳能到产品转换效率低的问题。为解决这些问题，本文提出了一种新型氢-电-热三联产系统，该系统将光伏发电与超临界CO2 Brayton循环相结合，实现了太阳能全光谱的高效利用。建立了所提出系统的热力学分析与优化模型。提出了该系统的三种运行模式，以满足不同产品输出需求（氢-电-热、电-热、氢-热）。对所提出系统与参考系统进行了对比分析，结果表明，所提出系统的太阳能制氢效率和太阳能到产品总效率分别提高了0.98%–11.63%和2.35%...

解读: 该光伏-热电联产制氢系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要启示。论文提出的全光谱利用技术可与我司1500V光伏系统和MPPT优化技术结合,提升光伏发电效率。超临界CO2布雷顿循环的余热利用思路可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化。三种运行模式(氢-电-热)的灵活切换策略...

Ting Liang · Yongliang Li · Binjian Ni · Abdalqader Ahm 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 不同的储能技术可为大规模整合间歇性和波动性可再生能源提供有前景的解决方案，其中液态空气储能（LAES）具有多项关键优势，包括高可扩展性、无地理限制以及提供多能矢量服务的能力。本研究旨在评估英国到2050年实现成本有效的净零碳能源转型路径。为此，开发了一种基于多区域混合整数线性规划的新型能源扩展框架，以突出LAES及其他储能技术在能源系统中的关键作用，并用于能源系统的最优设计与运行。通过情景分析和敏感性分析，揭示了不同路径的技术经济性能及四个关键结果。首先，研究表明，到2050年在英国实现净...

解读: 该研究验证了长时储能在高比例可再生能源系统中的关键作用,对阳光电源PowerTitan等大型储能系统具有重要参考价值。研究表明最优储能配置比例为可再生能源容量的16-25%,充电8-10小时、放电12-15小时的长时储能更适配风电主导场景,这为ST系列PCS的功率时长配置提供了量化依据。10-12%...

Chris Drawer · Lars Baetck · Jelto Lang · Yuanyuan Shang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 氢气的高效、节省空间且安全的储存是实现可再生能源系统所必须克服的主要挑战之一。金属氢化物是一种可能的解决方案。然而，关键挑战在于识别和开发最具前景的金属氢化物材料，以及为实现高效吸氢/脱氢过程（在能耗/储存损耗和充放时间方面）设计最优的储氢罐结构。基于这一背景，本文旨在确定中低温金属氢化物材料与三种不同储氢罐设计概念之间的适宜组合。目标是明确每种组合中最匹配的材料，从而为未来在固定式和移动式应用中的金属氢化物储氢罐提供可行的解决方案。为实现该目标，采用有限元方法（FEM），在COMSOL ...

解读: 该金属氢化物储氢技术对阳光电源储能系统具有战略价值。研究表明中温氢化物在矩形罐体设计下可降低71%加热能耗,为PowerTitan储能系统与氢储能耦合提供优化方向。低温氢化物1.4wt%储氢密度可应用于充电站分布式储氢,配合ST系列PCS实现氢-电协同调度。FEM仿真方法可借鉴用于储能热管理优化,提...

Mehdi Mori · Mohammad Hasan Khoshgoftar Manesh · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 多联产系统通过整合多种能源和工艺，在统一系统中生产多种产品，以满足居民和工业需求，相较于单一工艺系统具有更高的可持续性和韧性。优化此类系统可最大化能源资源的利用效率。本研究提出了一种综合性的多联产系统，能够生产八种产品，以满足电力、制冷、供热以及淡水、氢气、氧气、二氧化碳和乙醇等副产品的需求。该系统基于两种可再生能源——太阳能和生物质能，并结合传统的甲烷能源。通过对能量、㶲、㶲经济、㶲环境、能值经济和能值环境等多个维度进行综合评估，对该系统进行了全面评价。采用MATLAB进行数学建模，评估...

解读: 该多能互补系统整合太阳能与生物质能源,对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要参考价值。固体氧化物电解池制氢技术可与我司储能PCS协同,实现电-氢耦合优化。研究中的多目标优化方法(机器学习+遗传算法)可应用于iSolarCloud平台,提升能效2.54%、降低成本1.88%的成果验证了智...

Mohamed G.Gado · Valeria Palom · Vincenza Brancato · Andrea Frazzi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 本研究提出了一种用于建筑电转热与电转冷应用的创新吸附式热能储存（STES）系统，该系统采用液态制冷剂分配方式以及吸附反应器的直接蒸发/冷凝机制，避免了传统吸附技术中复杂且昂贵的真空阀门需求。系统采用一种浸渍型复合吸附剂CaCl₂@SG_25，并在实验室尺度上对其吸附等温线与动力学特性进行了研究。开发了一个动态模型，用于分析该STES系统在不同季节下的充放电运行模式，重点关注设计参数（如吸附动力学）和边界条件（如充电功率、冷凝/蒸发入口温度）。研究考察了关键运行指标，包括吸附特性、荷电状态（...

解读: 该吸附式储热技术为阳光电源储能系统拓展了热能存储新路径。其199 kWh/m³的能量密度和104%往返效率,可与ST系列PCS协同构建电转热/冷综合能源系统。液态制冷剂分配技术简化了系统复杂度,适合集成到PowerTitan储能方案中,为建筑光储热一体化提供季节性储能支撑。SOC管理策略和自放电率控...

Jie Ji · Yinqi Xi · Yibai Wang · Jia Xiao 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 本研究针对苏北地区多能系统（MES）容量及灵活储能优化中的关键挑战，重点探讨了生物质能、风能与光伏发电源的集成问题。该研究对于提升绿色可再生能源的高效与可持续利用具有重要意义，是应对能源危机和环境问题的关键途径。本研究采用了一种生物质与灵活储能（BMFS）策略，涵盖风力涡轮机、光伏发电机、生物质供电单元以及储能系统的集成。通过运用集合经验模态分解-共生生物搜索-径向基函数（EMD-SSA-RBF）优化算法，在多种负荷条件下对系统性能进行了仿真模拟，旨在实现电网供需之间的平衡。该算法结合了E...

解读: 该多能源系统优化研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的EMD-SSA-RBF算法可启发iSolarCloud平台的预测性维护优化,提升储能系统在风光生物质混合场景下的调度精度。GBGT稳定供电策略可借鉴至VSG虚拟同步发电机控制技术,增强电网稳定性。研究...

Minwang Wanga1 · Wenlong Yangb1 · Wenchao Zhu · Yang Yang 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

高比例可再生能源接入电动汽车充电站和氢燃料加注站时，常面临显著的能量波动、能源浪费和系统不稳定等挑战。为应对这些挑战，本研究提出了一种新型动态滞后能量管理策略（DHEM）。该策略引入滞后理论，通过设定锂离子电池荷电状态（SOC）的阈值——SOC_grid、SOC_elzoff 和 SOC_elzon，调节储能系统的充放电策略。此外，设计了针对动态电价的价格差评估机制，以优化电解槽和电池的运行，实现储能与能耗之间的平衡。随后采用非支配排序遗传算法进行多目标优化，重点评估平准化能源成本（LCOE）和...

解读: 该动态滞环能源管理策略对阳光电源储能系统及充电桩业务具有重要价值。文中提出的SOC多阈值控制机制可直接应用于ST系列PCS的电池管理优化,通过动态电价响应机制提升PowerTitan储能系统的经济性。LCOE降低17%的成果为充电站配储方案提供了优化方向,特别是在光储充一体化场景中,结合iSolar...

Ikram Bahir · Mohamed Medhat Ibrahi · Gaut · Abdelghafour Zaabout · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 由生物源性废弃物残渣衍生而来的生物炭被认为是可持续性最高的资源之一，广泛应用于土壤质量改良、能量储存和氢气储存，同时也是一种极具前景的绿色替代燃料。本研究对慢速热解这一最广为人知的生物炭生产技术进行了标准化的技术经济评估，旨在解决该工艺在工业应用中的成本效益与盈利能力方面的不确定性。工艺流程在Aspen Plus® v12中实现，采用动力学RCSTR模型模拟热解反应器（该模型已通过现有实验结果验证），并集成了生物炭和生物油的收集系统。所产生的合成气被用于燃烧，以满足原料干燥和分解过程的热能...

解读: 生物炭热解技术为阳光电源储能系统提供创新应用场景。研究显示生物炭可用于储能和储氢,其低平准化成本(8.23-18.99欧元/MWh)与PowerTitan等储能产品形成互补。热解过程的能量管理优化思路可借鉴于ST系列PCS的能量转换效率提升,副产物发电与储能系统结合可构建分布式能源解决方案。生物炭作...

Wentao Xu · Li Cheng · Yuna Cui · Hongqin Yan 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

泵作透平（Pump as turbine, PAT）是一种集水泵与水轮机功能于一体的综合装置，也是优良的抽水蓄能设备之一。几何导流结构的优化是提高PAT能量转换效率的重要手段。为研究有效的能量转换优化措施，本文提出了一种结合熵产（Entropy Production, EP）理论与PSO-BP神经网络的方法来优化PAT性能。与传统的PSO-BP方法相比，该方法首先引入学习因子和权重因子以提升PSO算法的搜索效率；然后从能量角度出发，基于脉动速度场中的时均耗散熵产描述PAT内部流动特性，并将该熵产...

解读: 该PSO-BP优化方法结合熵产理论对阳光电源抽水蓄能系统具有重要价值。PAT作为泵储设备,其能量转换效率优化可应用于PowerTitan储能系统的液冷泵优化和ST系列PCS的热管理系统。熵产理论从能量耗散角度分析流体损失,可指导阳光电源储能系统冷却回路设计,提升系统效率0.5-2%。改进的PSO-B...