Haonan Dai · Zhao Zhen · Fei Wang · Yuzhang Lin 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

准确的短期光伏发电功率预测结果可为电网管理提供有力支持。光伏发电在短期内表现出不同的日发电出力模式，这些模式与每日天气类型密切相关。现有研究表明，相较于统一建模，合理划分天气类型并对每种天气类型分别建模是提高预测精度的有效途径。然而，这种分类建模框架是一把双刃剑，其有效发挥作用的前提是能够准确预测次日的天气类型。一旦天气类型判断错误，错误地应用相应的功率预测模型将导致预测精度下降，但现有研究大多忽视了这一问题。为此，本文提出一种基于天气类型可信度预测与多模型动态组合的短期光伏功率预测方法。首先，...

解读: 该天气类型可信度预测与多模型动态组合的短期光伏功率预测方法,对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及储能系统协同控制具有重要价值。通过引入天气分类可信度评估机制,可显著提升SG系列逆变器的功率预测精度(提升4.46%)。该方法可集成至iSolarCloud平台的预测性维护模块,结合ST系列PC...

Massamba Sow · Mohamed. M.Ibrahi · Abdelghafour Zaabout · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 所有主要情景均强调，为实现2050年碳中和目标，必须从大气中大规模移除二氧化碳，其中生物能源结合碳捕集与封存（BECCS）在负碳组合中发挥关键作用。然而，最主要的生物源废弃物原料含水量极高，导致其资源化利用面临挑战，因为传统热化学方法需要高能耗的干燥过程。本研究引入了一种新型工艺配置的技术经济评估，该工艺整合了水热碳化（HTC）与吸附强化气化/重整（SEG/SER），旨在将湿生物废弃物转化为负碳氢气、富氢合成气或水热炭，并结合钙循环技术实现二氧化碳的原位捕集。CaO对CO2的放热捕集反应为...

解读: 该BECCS负碳技术路线对阳光电源储能系统具有战略启示意义。湿生物质制氢过程的能量效率优化(80.4%)与我司ST系列储能变流器的高效能量管理理念契合。其碳捕集与热化学过程的能量耦合思路,可启发PowerTitan储能系统在工业园区的多能互补场景设计。特别是氢能-储能协同方面,该研究的经济性分析(L...

Mohamed Hamdi · Souheil El Alimi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

绿色氨是一种比传统高能耗且依赖化石燃料工艺更清洁的替代方案。然而，有效整合光伏发电系统、电解槽和氨合成反应器等组件仍是一项挑战，显著影响氨的生产成本。此外，可再生能源固有的间歇性也会影响电解槽和氨合成过程的持续稳定运行。本研究建立了瞬态系统仿真（TRNSYS）模型，用于评估一套24 kWp光伏驱动的碱性电解水系统耦合单程哈伯-博世反应器（转化效率为15.55%）在不同地理位置下的运行性能，特别聚焦于突尼斯地区。该模型包含电力调节单元和变工况控制器，能够在太阳辐射波动的情况下实现稳定高效的运行。研...

解读: 该光伏制氢-绿氨系统研究对阳光电源具有重要战略价值。SG系列光伏逆变器可通过MPPT优化应对太阳能波动,ST系列储能PCS可平抑间歇性供电问题,确保电解槽稳定运行。研究揭示的功率调节单元需求与我司三电平拓扑、SiC器件技术高度契合。iSolarCloud平台可集成氢储、氮储及反应器负荷优化算法,提升...

Charaf Chermit · Moulay Rachid Douir · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

准确提取光伏（PV）电池和组件的参数对于优化性能、建模以及预测在不同环境条件下的行为至关重要。在此背景下，本文提出一种新颖的混合算法——基于均值的差分进化与牛顿-拉夫森法（Mean Differential Evolution with Newton-Raphson, MDE-NR），该算法融合了均值差分进化（MDE）与牛顿-拉夫森（NR）方法的优势，以提高参数提取的精度。MDE以其在探索与开发之间实现良好平衡的能力著称，采用一种创新的基于均值的变异策略，降低了早熟收敛的风险。然而，尽管MDE能...

解读: 该混合算法对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要应用价值。MDE-NR算法通过精确提取光伏组件参数(单/双二极管模型),可显著提升逆变器在变温变辐照条件下的最大功率点追踪精度,RMSE达10E-19量级。该技术可集成至iSolarCloud平台,实现不同光伏技术的精准建模与预测性维护,优...

Aneesh Chandra Nunn · Olav Galtelan · Laurent Georges · Yi Zong · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 本研究提出了一种创新性基于生物蜡相变材料的枕板式热能储存装置在为一栋四层高的研究建筑提供空间供暖时的最优控制策略的设计与开发。ZEB实验室中的水力供暖系统包括电动热泵、热能储存装置以及水力散热器。为模拟该热系统的相变动态特性，建立了面向控制的数值动态模型，并进行了验证。为了可靠且准确地预测建筑物的逐时供暖负荷，开发了一个14节点的电阻–电容（Resistance–Capacitance）热网络模型，用作决策支持工具。基于已验证的系统模型，进一步开发了一种基于模型的最优预测控制策略，用于热能...

解读: 该研究的模型预测控制(MPC)策略与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统高度契合。文中基于动态模型的需求响应优化可直接应用于我司储能系统的能量管理策略,通过响应分时电价实现40%-50%的成本削减。其柔性因子接近1的控制效果验证了储能系统提供电网辅助服务的能力,可增强我司ESS解决方...

Elie Solai · Mathieu Specklin · Michaël Deligant · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 在多种应用中，例如能量存储和氢气移动技术，都需要进行高压气体压缩。然而从能耗角度来看，高压比的气体压缩可能代价较高。在压缩过程中，气体温度升高，使得压缩过程变得更加耗能。因此，为了实现最优压缩，应尽可能接近等温压缩过程，即在压力升高的同时及时耗散所产生的热量。本文研究了一种液态活塞压缩机，其通过液体液面上升从而减小气室容积来实现气体压缩。为评估该液态活塞压缩系统的有效性，需确定压缩冲程中的能量消耗。然而，由于存在几何特性、测量仪器技术等多种类型的不确定性，这一评估面临挑战。为此，本研究建立...

解读: 该液体活塞压缩技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究通过不确定性分析验证了92.3%的等温压缩效率,为PowerTitan等大规模储能系统的气体压缩环节(如氢储能、压缩空气储能CAES)提供了高效解决方案。其P-V图积分能耗评估方法可应用于ST系列PCS的热管理优化,通过精确建模降低压缩损耗。...

Xiaojing Sun · Linlin Liu · Tong Zhang · Yao Zhao 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 余热回收对于降低能源消耗和碳排放至关重要。将有机朗肯循环与吸收式制冷、蒸气压缩制冷以及压缩-吸收级联制冷相结合，能够实现从余热中高效联产制冷与电力。然而，现有研究缺乏统一的优化方法、系统的比较框架以及对应用场景的深入分析。本文构建了一种综合集成系统，整合了有机朗肯循环与上述制冷技术的不同运行模式。建立了经济性优化模型，以确定在特定运行模式下集成系统的最优配置和运行参数，并构建了比较框架，用于识别具有最佳经济性能的系统。采用所提出的方法，针对六种不同制冷负荷需求的场景进行了优化与比较分析。结...

解读: 该余热回收与有机朗肯循环集成技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究中的经济优化模型和多工况对比框架,可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的热管理优化设计。特别是在大型储能电站场景下,电池簇产生的废热可通过类似集成制冷方案实现冷热电联供,提升系统综合能效。该研究的自动化设计方法论...

Mostafa M.Abdelsami · Yue Yang · Luling Li · Mohamed Fatouh 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

充分利用太阳光谱在建筑立面中的应用对于实现零能耗建筑理念至关重要。本研究提出了一种新型多功能窗户（MFW），该窗户将光伏夹层与选择性液体滤光层（SLF）集成于单层玻璃系统中。为了全面评估配备MFW的标准办公室在热、电、光学及能耗方面的综合性能，本研究开发了一种创新模型，结合计算流体动力学（CFD）和采光分析工具，整合了热学、电学、光学和能量多个维度。净电力收益（NEB）作为关键指标，用于评估MFW相较于传统窗户的能源性能。此外，采用有效日光照度（UDI）、照度均匀性（Uo）和日光眩光概率（DGP...

解读: 该多功能光伏窗技术对阳光电源建筑光伏一体化(BAPV/BIPV)解决方案具有重要参考价值。研究验证了光伏组件与建筑结合可降低41-73%制冷能耗,这与我司SG系列组串逆变器在分布式光伏场景的应用高度契合。50% PVSR的最优配比为我司设计建筑一体化系统提供了量化依据。建议结合iSolarCloud...

Antoine Laterr · Guido Francesco Frat · Vincent Lemort · Francesco Contino · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 在住宅系统中，光伏（PV）能源的日益广泛应用带来了诸多挑战，尤其是应对日间和季节性的间歇性问题。为了减少弃电并最大化自发自用率，分布式灵活性方案至关重要。在此背景下，卡诺电池——结合热泵、储热系统和热机的技术——在与光伏发电协同实现热电综合管理方面展现出良好前景。然而，目前尚未明确实现最大成本效益所需的经济模型（投资成本、电价体系）和控制策略（热能/电能释放、季节性影响）。因此，本研究探讨了将卡诺电池集成至一个配备光伏系统的20户住宅区的可行性。通过采用二次约束线性规划模型，识别出在不同投...

解读: 该卡诺电池技术为阳光电源户用储能系统提供重要启示。研究证实热泵+储热+发电机组合在零上网电价场景下经济性最优,与公司ST系列PCS及PowerTitan储能方案形成互补。可探索将热电联供功能集成到户用光储系统中,通过iSolarCloud平台实现热电协同优化控制。动态电价下储能容量需求增加,验证了阳...

Yanling Zhang · Yi Chen · Hongxing Yang · Hao Zhang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 建筑物对可持续空调系统日益增长的需求推动了绿色高效替代空气处理系统的发展，例如光伏/光热再生式除湿冷却系统（PV/T-DCS）。本研究探讨了一种针对高密度、高温高湿城市环境定制的PV/T-DCS多变量优化策略。通过将光伏/光热（PV/T）系统与基于液体除湿剂的蒸发冷却系统相结合，所提出的系统构型与优化方案旨在最大化制冷能力、最小化能耗并减少排放。本研究采用一种新颖的运行策略，在当地气候条件下测试，执行多变量超平面优化，以平衡技术、环境、能源和经济目标。结果表明，与传统系统相比，PV/T-D...

解读: 该PV/T-DCS系统的多变量优化策略对阳光电源光储一体化方案具有重要参考价值。研究中光伏光热协同及能效优化思路可应用于SG系列逆变器的MPPT算法改进,58.1%的节能率验证了储能系统配合的必要性,ST系列PCS可通过GFM控制实现冷热电联供场景的能量优化调度。论文涉及的SiC器件高效转换特性与公...

Jiangjun Dinga · Jiaqiang Eab · Lei Caia · Bo Luoa 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 随着全球对环境与能源问题的关注日益增加，氢气作为一种绿色能源受到广泛关注，从而推动了氢气制备与储存技术的深入研究。本研究主要基于甲烷的非催化反应路径开展氢气生成的研究，采用分子动力学方法探讨高当量比条件下甲烷的燃烧反应路径，并分析乙炔掺混对这些反应路径的影响。研究以多孔介质微尺度燃烧器作为反应装置，系统考察不同掺混比例和当量比对氢气生成效率的影响。通过分析在氢气生成过程中起主导作用的多个基元反应，深入探究掺混比与当量比影响氢气生成的机制及其差异。结果表明，提高当量比和掺混比均可通过降低燃烧...

解读: 该富燃甲烷-乙炔混合制氢技术为阳光电源储能系统提供了绿色氢能耦合方案的研究视角。其分子动力学反应路径优化思路可借鉴于ST系列PCS的能量管理算法,特别是在多能源协同控制方面。研究中的当量比与混合比优化策略,对PowerTitan储能系统的氢储能模块设计具有参考价值。微燃烧器的流量-产氢效率线性关系,...

Zhixin Yuan · Li Han · Xiaojing Wang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 远海沿海地区面临能源短缺和淡水资源不足的双重困境。为降低沿海地区反渗透海水淡化过程的能耗，本文提出一种考虑热能强化及低扬程海水抽水蓄能与反渗透联合运行的综合能源系统优化配置方法。首先，开展电转气过程的热量分析，并构建考虑热能强化的反渗透温度模型，利用其反应热对反渗透进水进行预热；其次，由低扬程海水抽水蓄能系统的上水库直接供给反渗透进水，使反渗透运行所需的操作压力可同时由上水库的静水压力和高压泵共同提供；此外，结合海水抽水蓄能系统的运行特性，建立可逆式水轮机工作效率的数学模型。在此基础上，构...

解读: 该综合能源系统方案对阳光电源海岸带储能业务具有重要启示。系统集成低水头海水抽蓄与反渗透淡化，可与我司ST系列储能变流器及PowerTitan系统协同，构建海岛微网解决方案。P2G余热预热反渗透进水降低能耗26.62%的思路，可应用于我司储能系统热管理优化，提升能量利用率。抽蓄-淡化联合运行模式为iS...

Hossam Ashraf · Abdelmonem Drazc · Abdelfattah M.Elmoaty · Attia A.El‑Fergany · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

准确识别光伏模型的参数对于集成式和独立式光伏系统的精确仿真与分析至关重要，直接影响性能评估结果。因此，本研究探讨了河马优化器在光伏单二极管模型、双二极管模型以及Sandia光伏阵列性能模型最优参数识别中的应用方法。单二极管和双二极管模型用于模拟稳态电流-电压（I-V）和功率-电压（P-V）特性曲线，而Sandia模型则用于预测不同环境条件下的最大功率点。优化目标设定为最小化均方根误差，并满足运行和设计上的可行性约束条件。河马优化器在八种不同技术类型的商用光伏单元上进行了测试，涵盖硅基、多晶硅、单...

解读: 该河马优化算法用于光伏模型参数辨识技术对阳光电源SG系列逆变器的MPPT控制优化具有重要价值。通过精确建模单/双二极管模型和Sandia性能模型,可显著提升不同环境条件下的最大功率点预测精度,RMSE误差降至mA级别。该技术可集成至iSolarCloud平台,增强多晶硅、单晶硅、薄膜等不同技术组件的...

Haoru Zhao · Baoshan Zhu · Boshuang Jiang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 抽水蓄能是一种领先的大型储能技术，能够有效缓解可再生能源间歇性和分布不均的问题。本研究旨在解决当前对作为抽水蓄能核心部件的泵-水轮机中空化尺度效应如何影响能量转换失衡与水力不稳定性的系统性认识不足的问题。以中国最大的抽水蓄能机组为案例，本研究结合数值模拟与实验研究方法，全面探讨了空化尺度效应对能量转换特性、涡流特性及水力稳定性的影响，取得了以下结果与结论：（1）空化尺度与机组效率之间存在显著的负相关关系。为此建立了一个数学模型来描述该关系，从而实现对空化工况下泵-水轮机性能的快速预测。（2...

解读: 该抽水蓄能空化效应研究对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究揭示的能量转换效率与空化规模负相关规律,可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的效率优化模型中,通过预测性算法提升能量转换效率。水力稳定性分析方法可迁移至液冷系统设计,优化储能电池热管理中的流体动力学特性。空化区域对涡流特性...

Subhani Shaik · Vandana Kumari Jh · Ganghyeon Ba · Duckjong Kim · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 在快速发展的储能技术领域，实现高效性与可持续性已成为关键目标，其中吸附过程发挥着至关重要的作用。由于气凝胶基结构具有固有的多孔性和可定制的架构，能够显著促进传热与传质性能，因此该吸附过程可从中获得巨大优势。然而，尽管已有大量研究致力于优化气凝胶微观结构以提升吸附性能，但将这些材料集成到实际储能系统中仍面临挑战。为克服这一难题，本文提出一种流动驱动的定向冷冻铸造技术，可在管状部件表面集成具有径向取向孔道网络的气凝胶，形成高度有序、类似鳍片的结构。该创新方法显著提升了气凝胶在真实储能系统中的实...

解读: 该气凝胶定向冷冻铸造技术对阳光电源储能系统具有重要价值。通过径向孔网络结构实现的35%吸附/解吸时间缩短和61%功率密度提升,可直接应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的热管理优化。该技术的快速传热传质特性能显著改善电池热失控防护和温控效率,降低HVAC能耗。建议在储能集装箱级联散热方...

Berhane Darsene Dimd · Alfredo Sanchez Garci · Martin Bellman · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 本文基于在挪威特隆赫姆一个户外实地实验室收集的数据，对高纬度地区双面光伏（bPV）组件的性能进行了全面的实证分析。研究探讨了bPV系统在低辐照、短日照时间、低太阳高度角以及极端天气条件等高纬度地区常见环境挑战下的运行动态。该研究评估了多种bPV配置的性能，包括东西（E–W）和南北（S–N）朝向的垂直安装组件、固定南倾安装方式，以及配备双轴跟踪系统的安装方式。主要研究结果表明，bPV系统采用混合朝向具有显著优势，可产生多个日发电峰值，更贴近实际用电负荷曲线。研究还表明，与单面光伏组件相比，b...

解读: 该研究揭示双面组件在高纬度地区的性能优势,对阳光电源SG系列逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。垂直安装双面组件对漫射辐照度响应更强,需要逆变器具备更快速的功率跟踪能力和更宽的电压范围适应性。研究中多峰发电特性与负荷曲线匹配的发现,可指导PowerTitan储能系统在高纬度地区的容量配置策略。建议...

Huilin Zhang · Jianfeng Tang · Meng Qi · Tianbiao He · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 卡诺电池储能系统提供了一种高能量密度且不受地理条件限制的储能方案，通过将电能以热能形式进行转换和存储来实现储能。然而，卡诺电池与低温储能技术（特别是液氢冷能利用）的耦合集成仍是一个尚未充分探索的研究领域。本研究提出了一种创新性设计方案，将卡诺电池系统与液氢冷能利用系统相结合，并进一步回收燃料电池产生的余热，从而实现冷、热、电联供。研究内容包括系统的稳态建模、关键部件的敏感性分析，以及采用粒子群优化算法对系统进行优化，旨在最大化电-电转换效率。优化后的系统实现了1.59的电-电转换效率、1....

解读: 该卡诺电池储能技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要启示。其1.59的功率转换效率和0.1516美元/kWh的平准化成本,为我司储能系统热管理优化提供新思路。液氢冷能利用可应用于大规模储能电站的温控系统,结合我司三电平拓扑和GFM控制技术,可提升系统能效。冷热电三联供架构...

Haocheng Sun · Zhiwei Geab · Zhihan Yao · Liang Wang 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 基于钙循环（CaL, Calcium Looping）的吸附增强蒸汽甲烷重整（SE-SMR）是实现低碳氢气生产的重要方法。然而，现有的原位反应器难以长期连续稳定地生产氢气。本研究提出了一种基于CaL的新型准原位SE-SMR反应器，并建立了包含多反应耦合的多物理场模型。研究阐明了该反应器中传热传质及反应强化的作用机制，识别了影响制氢过程的关键参数。在穿透前期阶段，储存的热量驱动重整反应进行，使氢气平均纯度维持在95.62%，同时实现较高的碳捕集率；氢气产率达到3.61，表明甲烷得到了高效重整...

解读: 该钙循环储热-制氢耦合技术对阳光电源储能系统具有重要启示。其多物理场耦合建模方法可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是波动热源下的稳定性控制与ST系列PCS的能量调度策略。准原位反应器的连续产氢机制为光伏制氢一体化方案提供技术参考,可结合iSolarCloud平台实现预测性维护。该...

Ali Moslehi · Mohsen Kandidayeni · Marie Hébert · Sousso Kelouwani · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 本研究提出了一种综合性的方法，通过构建系统级能量管理策略（EMS）来优化混合燃料电池（FC）-电池动力系统的性能。该策略采用两级管理和控制架构，旨在提高系统效率、降低氢气消耗并增强动力系统的安全性。第一级为基于优化的EMS，专注于燃料电池与电池组之间的高效功率分配。该方法的关键在于考虑了空气供给系统的约束条件，包括避免压气机特性图中的喘振区以确保压气机的安全运行，以及维持氧气过量比（OER）在最优范围内。通过满足这些约束条件，该策略不仅提高了压气机的运行稳定性，还显著降低了氢气消耗。第二级...

解读: 该燃料电池双层能源管理策略对阳光电源氢能系统开发具有重要参考价值。其优化型EMS的功率分配逻辑可借鉴至ST储能变流器与氢燃料电池混合系统,通过氧过量比(OER)动态优化降低氢耗1.6-5.1%的思路,可应用于iSolarCloud平台的多能源协调控制算法。自适应PID控制层与阳光现有GFM/VSG控...

Beno Wincy Winslya1 · Vignesh Kumar Ramalingam · S. Joseph Sekhar · Arokia Jaswin Mari 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 教育机构基础设施的快速发展需要在校内引入可再生能源发电，以满足政府和国际能源机构的相关指导要求。已有许多研究评估了将太阳能和风能与电网电力结合使用，旨在以经济可行的方式将清洁能源整合到小规模应用中。然而，教育机构的用电负荷模式与其他应用场景存在差异，因此有必要开展专门研究，以有效利用现有能源资源。生物能源在风力较低或无日照时段提供电力方面具有显著优势。为此，本研究全面分析了在一所高等教育机构中实施包含生物质、太阳能、风能和电网能源的混合能源系统的可行性。采用混合优化软件工具‘HOMER P...

解读: 该混合能源系统案例对阳光电源多能互补解决方案具有重要参考价值。95%可再生能源渗透率验证了SG系列光伏逆变器(387kW)与ST系列储能变流器协同优化的可行性。教育机构负荷特性(日均813.86kWh,峰值128.21kW)适合采用PowerTitan储能系统平抑波动,配合iSolarCloud平台...