Qiangzhi Zhang · Jinqing Peng · Yimo Luo · Meng Wang 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 双面率显著受到辐照强度和背面辐照不均匀性（NUF）的影响。因此，在模拟双面光伏（bPV）组件的动态发电过程时，若采用静态双面率将导致较大的误差。本研究提出了一种新的动态双面率模型，同时考虑了上述两个因素。首先，通过电流-电压（I-V）特性测试获得了不同辐照强度下的基础双面率；其次，建立了三维（3D）视角因子模型，用于研究安装参数、太阳辐照度和太阳位置对NUF的影响，并构建了预测NUF的回归模型，其拟合优度（R²）达到0.914；第三，建立了考虑背面辐照非均匀分布的bPV组件电气模型，提出双...

解读: 该动态双面率建模技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要价值。研究揭示背面辐照不均匀性(NUF)对双面组件发电的显著影响,可指导逆变器算法升级:通过集成3D视角因子模型和双面率修正因子,SG逆变器可实时修正最大功率点追踪策略,将功率预测误差从8%降至1.4%。该技术可与iSolarCl...

Zengxiang Hea · Hong Cai Chen · Shuo Shan · Yihua Hu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 遮挡是光伏（PV）系统中最常见的异常现象之一，会导致功率损失和热点效应。目前大多数研究仅能实现遮挡检测，而无法进一步诊断遮挡的类型和严重程度。本文提出了一种结合I-V曲线成像与双流深度神经网络（DNN）的有效方法，用于诊断遮挡类型，并估计实际运行光伏系统中五种常见遮挡类型的严重程度。该方法首先对光伏组串的I-V曲线进行重采样，并转换至标准测试条件（STC），以消除数据尺度和环境因素对遮挡诊断结果的影响。随后，采用一种称为格拉米安角和场（Gramian angular summation f...

解读: 该阴影诊断技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过I-V曲线成像与双流深度神经网络,可实现阴影类型识别与严重程度量化评估,弥补现有MPPT优化技术仅能检测异常但无法精准诊断的不足。建议将GASF时序成像与LSTM-CNN融合算法集成至智能运维平台,结合组串级...

R.Bontemp · Marcello Mann · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 在下游安装的对转转子能够高效地提取风力机尾流中的残余动能，从而提高整体功率系数。两个转子之间存在显著的相互作用，因此为了充分挖掘该装置的潜力，不宜采用传统为单转子构型设计的经典方法，而现有文献中普遍存在这种做法。特别是当前的方法在设计后置转子时往往过于简化，仅将前置转子的几何结构镜像复制，而不是针对其能量捕获功能进行优化。为填补这一知识空白，本文提出了一种专为对转式风力机设计的原创性设计策略。该新方法对两个转子的几何结构进行联合优化，充分考虑了二者之间的相互作用以及前置转子出口处的尾流旋转...

解读: 该对转风机优化设计技术对阳光电源风电变流器产品具有重要启示价值。双转子协同控制理念可应用于SG系列风电变流器的多机协同控制策略,通过优化前后端功率提取比例,提升整体发电效率。其尾流能量再利用思想与储能系统ST系列PCS的能量管理策略相通,可借鉴其变分优化方法改进风储协同控制算法。此外,双转子间的电磁...

Songyue LIU · Qiusheng LIab · Bin LUab · Junyi HEab · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 预测海上风力机的尾流特性及输出功率对于优化风电场布局并最大化风能产量至关重要。近年来，多种计算流体动力学方法被开发用于预测风力机尾流和输出功率，并相比传统解析模型表现出良好的性能。然而，在海上风电场设计中，计算流体动力学通常涉及较高的计算成本，因为需要考虑不同机组间距下多种复杂的海上风况。为在保证预测精度的同时提升计算效率，本文结合大涡模拟与卷积神经网络开展研究。大涡模拟有效融合了致动线方法与离散合成随机流生成技术，用于生成单台风力机在不同来流风速和湍流强度条件下的尾流速度、尾流湍流强度以...

解读: 该LES-CNN混合预测技术对阳光电源海上风电场储能配置具有重要价值。通过精准预测尾流效应和功率输出(误差<3%),可优化ST系列储能变流器的容量配置和PowerTitan系统的调度策略。尾流湍流强度数据可指导GFM/VSG控制算法应对风电波动,提升电网支撑能力。深度学习方法可集成至iSolarCl...

Weiqiang Yanga · Yan Jina · Wenjun Lia · Jiku Wangb 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.323

摘要 高原地区以其强烈的紫外辐射和较长的日照时间著称，是光伏产业的理想区域。由于紫外辐射的危害性以及铅的毒性，开发适用于高海拔环境的高效无铅钙钛矿太阳能电池至关重要。具有1.36 eV间接带隙和低毒性的铯铜-铋氯双钙钛矿可作为高效太阳能电池中吸收紫外和可见光的理想吸光材料。本研究采用密度泛函理论和太阳能电池电容模拟器，计算了铯铜-铋氯双钙钛矿的光电特性，并优化了器件性能。当电子传输层厚度为450 nm、钙钛矿层厚度为600 nm、空穴传输层厚度为30 nm，对应的载流子浓度分别为10^19、10...

解读: 该铯铜铋氯双钙钛矿电池技术对阳光电源高原光伏系统具有重要参考价值。其25.62%转换效率和400K高温下>20%效率保持率,为SG系列逆变器在高海拔强紫外环境的MPPT算法优化提供新思路。无铅、强抗UV特性契合高原电站长期可靠性需求,可指导iSolarCloud平台针对高原场景的发电预测模型改进。间...

Seyyed Shahabaddin Hosseini Dehshir · Bahar D. Firoozabadi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.323

随着光伏产业的持续扩张，固定式系统效率低下的问题日益突出，亟需改进方案，而跟踪系统作为提升发电量的可行选择应运而生。为此，本研究提出了一种基于折衷解的新框架，对四种常见的太阳能跟踪类型进行评估，包括单轴东西向跟踪（SEWT）、单轴南北向跟踪（SNST）、单轴方位角跟踪（SAZT）和双轴跟踪（DAT），评估维度涵盖能量、㶲、经济性、环境影响、能经济学、㶲经济学和环境经济学，并结合风险评估。为预测跟踪系统的不确定性，该问题被求解5000次后，利用随机森林算法（R² ∼ 0.95）进行外推预测，模拟时...

解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器产品线具有重要指导意义。双轴跟踪系统虽发电量最优(3.21GWh/年)但投资回收期长,单轴方位跟踪(SAZT)作为折中方案更具商业价值。建议将机器学习算法集成到iSolarCloud平台,实现跟踪系统的7E维度智能评估与风险预测,结合MPPT优化技术动态匹配不同跟踪...

Asli Tiktas · Arif Hepbasli · Huseyin Gunerhan · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 本文开发并从热力学角度评估了一种新型太阳能驱动的三联产系统，该系统将吸收式热变换器（AHT）、朗肯循环（RC）和吸收式制冷循环（ACC）集成于统一构型中。其创新性不仅体现在采用AHT驱动RC——这一集成方式本身较为罕见，更关键的是采用了全热力循环架构，两个吸收子系统共享单一工质对（LiBr–H₂O），同时驱动基于蒸汽的朗肯子系统。这种高度耦合的单回路设计实现了内部热能的级联利用，并消除了对外部独立工质、辅助加热源或中间换热器的需求，而传统混合或级联系统则存在以下问题：（i）依赖多个工质回路...

解读: 该太阳能三联供系统展示了超高COP(7.03)的冷热电联产技术,对阳光电源ST系列储能系统与SG光伏逆变器的协同优化具有启发意义。其单一工作流体循环架构和内部热级联设计,可借鉴于PowerTitan储能热管理系统,通过余热回收提升系统综合效率。74.40%的火用效率验证了可再生能源深度利用潜力,为i...

Quan Liab · Qian Zhang · Lei Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 微型燃气轮机（MGTs）正逐渐成为偏远地区和岛屿的一种多功能离网供电解决方案，同时也作为微智能电网的可靠电源，为传统集中式发电与输电提供了可行替代方案。本研究提出了一种新颖的混合性能预测框架，该框架融合了基于物理原理的白箱模型（WBM）与数据驱动的黑箱模型（BBM），实现了对MGT性能的高精度且计算高效的评估。以一台100 kW的MGT为参考系统，分别对回热循环（RC）和简单循环（SC）两种构型在环境温度为258.15 K、273.15 K和288.15 K条件下进行了分析，并系统地改变了...

解读: 该混合燃料微燃机研究对阳光电源储能系统具有重要启示价值。论文提出的物理模型与神经网络融合预测框架,可借鉴应用于ST系列PCS的多场景功率预测与能量管理优化。其快速启动机制与储能耦合方案,契合PowerTitan在孤岛微网的GFM控制需求。多目标优化算法(NSGA-III)可用于ESS充放电策略优化,...

Jilin Rena · Shucheng Zhang · Hongxiao Zheng · Xiang Yina 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 R744热管理系统（TMS）由于CO2作为制冷剂具有环境友好性和优异性能，被视为电动汽车（EVs）的有前景解决方案。然而，当前研究仍局限于台架试验和仿真，未能全面评估其在真实车辆运行场景下的动态应用效果，因而难以有效延长续航里程。本研究构建了能量流动态测试系统，并在电动汽车环境试验实验室中开展了实车实验。采用动态能量流动态分析方法，总结了环境温度、热管理需求、车速及行驶时间对能量流分布的具体影响。通过逐步细化时间尺度的分析过程，获得了更为丰富的电动汽车能量流动信息，揭示了R744 TMS的...

解读: 该R744热管理系统动态能流分析技术对阳光电源电动汽车充电站及储能系统具有重要借鉴价值。研究揭示的温度、车速对能耗分布的影响规律,可应用于充电站智能调度策略优化,通过iSolarCloud平台实现充电功率动态调节。其区间次优控制方法可启发ST系列PCS的热管理优化,在环境温度波动时保持系统稳定性。动...

Kavitha Suresh Kumar · Prince Winston David · Hariharasudhan Thangaraj · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 将燃料电池技术与太阳能发电相结合，能够满足能源需求并减轻对环境的影响。本文研究了一种结合太阳能与燃料电池的混合发电系统的构想及其可行性。由于该系统同时利用了燃料电池和太阳能电池板，相较于单一独立系统，具有更高的可靠性、效率以及环境可持续性。这两种可再生能源协同作用，使得在太阳辐照度较低期间仍能持续发电，此时由燃料电池提供电力。研究表明，所提出的方法在低辐照条件下部分遮蔽环境中能够提升输出功率。性能测试采用了十二种不同的遮蔽情景，将所提出的利他主义方法与另外八种现有方法进行了对比。结果显示，...

解读: 该燃料电池-光伏混合发电系统对阳光电源ST储能系统和SG逆变器产品线具有重要参考价值。论文提出的Altruism算法在遮挡场景下功率提升达35.2%,可启发我们优化MPPT算法应对复杂工况。混合系统架构思路可应用于PowerTitan储能方案,通过多能源协同提升系统可靠性。建议结合iSolarClo...

Andrei Luis Garcia Santos · Cesare Biserni · Igor Almeidada Ros · Rafael Adriano Alves Camargo Gonçalves 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

本文旨在建立一种计算方法，用于模拟连接至波浪水槽的全尺寸振荡水柱（OWC）装置，并考虑在呼出/吸入管道中安装萨沃尼乌斯涡轮的情况。该模型用于提出关于装置设计的建议，并分析其对性能指标的影响，例如涡轮功率和可用气动功率（P_turbRMS 和 P_pneuRMS）以及性能系数（C_PRMS）。几何结构的研究采用构型定律（constructal design）进行指导。本研究考虑了湍流、不可压缩、多相（空气和水）流动，以模拟波浪水槽中波浪与...

解读: 该振荡水柱波浪能转换技术对阳光电源储能系统具有借鉴价值。研究中的构造设计法优化几何参数、多相流VOF建模、k-ω SST湍流控制等方法,可应用于ST系列PCS的热管理优化和PowerTitan储能系统的流体冷却设计。其功率系数优化思路(C_PRMS=0.2727)与我司MPPT算法、GFM/GFL控...

Hamidreza Mortazavy Benia · Hamed Mortazavi · Nick Bennett · Mohammad S.Islam · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 超临界二氧化碳（sCO2）流动具有独特的热力学特性，能够提高太阳能碟式斯特林发动机的热效率及整体系统性能，从而优化太阳能利用以实现可持续发电。目前文献中尚缺乏对sCO2流动在太阳能碟式斯特林发动机中影响的准确理解，以及相应的流固耦合（FSI）相互作用的研究。因此，本研究旨在建立一种用于太阳能碟式斯特林发动机的新型流固耦合模型，并优化系统的热效率。本文开发了一种针对微型通道多孔介质的先进流固耦合模型，进行了全面的网格细化分析，并通过初步实验测量对计算模型进行了验证。研究展示了通过三维（3-D...

解读: 该超临界CO2斯特林热机技术对阳光电源光热储能系统具有启发意义。研究中的流固耦合FSI建模方法和多孔介质热再生器优化思路,可应用于ST系列储能变流器的热管理设计。超临界流体高效传热特性与我司三电平拓扑功率器件散热需求契合,角速度优化策略可借鉴至VSG虚拟同步机的动态响应控制。mini-channel...

Longbing Yia · Xuefeng Zheng · Yuan Liua · Wen Honga 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 能量转换与功率器件热管理的重要性推动了对高转换效率和高效散热技术的研究。本文通过理论与实验方法，将β相氧化镓（β-Ga2O3）肖特基势垒二极管（SBDs）集成于热电模块（TEM）上，实现了热能回收与主动冷却的双向运行模式。结果表明，提高换热系数可显著提升TEM的性能。对于热电发电机（TEG），最大净输出功率和净转换效率分别提高了0.82 W和3.2%，相较于自然对流条件下的性能，提升了约6.7倍和2.6倍。对于热电制冷器（TEC），考虑SBD输出功率改善后，性能系数（COP）从2.88提升...

解读: 该β-Ga2O3肖特基二极管与热电模块集成技术对阳光电源功率器件散热管理具有重要参考价值。研究展示的双向运行模式(废热回收发电+主动冷却)可应用于ST系列PCS和SG逆变器的热管理优化,特别是SiC/GaN器件的高功率密度应用场景。热电发电效率提升6.7倍和TEC性能系数提升22.2%的数据,为EV...

Ali Bahadar · Muhammad Usman Bin Ahmed · Ahmed Bilal · Mohammed Zwawi 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 本研究开发并评估了一种基于生物质的多联产系统，该系统将椰壳原料气化与固体氧化物燃料电池（SOFC）、燃气轮机、超临界布雷顿循环、HDH海水淡化以及用于氢气生产的碱性电解槽进行集成，实现协同运行。在设计工况下，该系统将低热值生物质转化为约492.5 kW的净电功率和226 kW的有效热能，基于生物质的净发电效率达到45.0%（基于合成气为57.5%），整体净能效为67.6%。㶲分析表明，系统回收了502.5 kW的有效㶲，整体净㶲效率为43.1%（基于合成气为62.5%），总㶲损为369 k...

解读: 该生物质多联供系统的SOFC燃料电池与余热梯级利用技术对阳光电源氢能业务具有重要参考价值。系统67.6%的综合能效和43.1%的火用效率展示了多能互补优势,可借鉴于ST储能系统与制氢装置的耦合设计。其氢气成本降至0.5981美元/kg的经济性分析,为阳光电源氢储能解决方案的商业模式提供依据。建议将废...

Peiyong Niac · Yunlong Zhang · Xiangli Wangb · Xuewen Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 受仿生学启发，依据仿生学原理设计了六种具有叶形翅片的平板集热器，其翅片呈对称、交错和交替排列，并设计了三种分别带有2、4和6个翅片的平板冷却器，以增强热电发电机（TEG）中的废热回收效率。通过流动仿真确定了最优集热器结构，即采用长短交替椭圆翅片，实现了0.977的温度均匀性；同时确定了最优冷却器为具有4个翅片的结构，其速度均匀性达到0.852。最终的TEG装置将优化后的集热器夹置于两个优化后的冷却器之间，并在两侧各布置两列共二十个热电模块（TEMs），每列包含五个模块，呈对称分布。模拟研究...

解读: 该仿生热电发电技术对阳光电源电动汽车驱动系统及储能热管理具有重要参考价值。研究中优化的翅片式散热结构和流体布局可应用于功率器件热管理,特别是SiC/GaN模块的散热优化。逆流换热设计可提升ST系列PCS和电机驱动器的热传导效率,降低温升。仿生结构的温度均匀性(0.977)对提高功率模块可靠性有启发意...

Tong Gaoa1 · Xinyue Dengb1 · Ying Huang · Lei Gongb 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

流场设计对质子交换膜燃料电池的性能具有显著影响，尤其是在高电流密度条件下。为解决传统平行流场（PAFF）在传质能力和排水性能方面的局限性，本研究提出了一种改进的阴极流场设计，分别在进口端、中间区域和出口端引入阻块结构。数值模拟结果表明，采用进口阻块的改进型平行流场（PAIB）性能提升最为显著，其最大功率密度较PAFF提高了6.1%，缺氧区域占比降低了27.17%。此外，氧气分布、电流密度、含水量及温度分布的均匀性也得到显著改善。为进一步提升性能，采用基于人工神经网络的代理模型结合非支配遗传算法I...

解读: 该燃料电池流场优化技术对阳光电源氢能储能系统及电堆热管理具有重要借鉴价值。研究中采用的神经网络+NSGA-II多目标优化方法可应用于ST系列PCS的散热流道设计,提升功率密度6.1%的思路可迁移至SiC/GaN功率器件的热管理优化。VOF两相流仿真技术对户外储能柜PowerTitan的防凝露与液冷系...

Roque Aguado · Marcos Tostado-Véliz · Umberto Desideri · Francisco Jurado · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 氢能是一种关键的能源载体，尤其在利用可再生能源驱动水电解制氢时，对多个领域的脱碳具有重要意义。质子交换膜（PEM）电解槽因其能够快速响应波动的电力输入而非常适合这一应用。尽管传统上在高温高压条件下运行以减少加热和压缩需求，但近期研究表明，在部分负载下，较低的运行条件可能提升效率。本研究提出了一种新颖的优化框架，用于动态调节PEM电解槽中的压力和温度。该模型在混合整数线性规划（MILP）框架内集成效率映射，并采用McCormick紧致化方法处理非线性问题。为期一周的案例研究表明，通过最优控制...

解读: 该PEM电解槽动态压力温度优化技术对阳光电源储能系统与制氢耦合方案具有重要价值。研究采用的MILP优化框架与阳光电源ST系列PCS的先进控制策略高度契合,可实现12.5%运行成本降低。建议将该动态调控算法集成至iSolarCloud平台,结合PowerTitan储能系统的GFM控制技术,优化光伏-储...

Gnandjuet Gaston Brice Dagoa · Guido Francesco Frate · Andrea Baccioli · Lorenzo Ferrari 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 碳捕集技术是实现电力生产脱碳的关键步骤。目前最常见的技术方案集中在从电厂尾气中分离CO₂，但这显著增加了电厂的占地面积和系统复杂性，并降低了净输出功率。新型动力循环的开发提供了一种颇具前景的替代方案，可实现更便捷的CO₂分离。Allam循环是这类新型循环中技术最为先进且接近实际部署的代表之一。该循环是一种半封闭式、直接燃烧的富氧燃烧循环，能够在超临界状态下直接从循环工质中分离出CO₂，相较于传统的燃烧后CO₂去除技术具有显著优势。Allam循环被视为一种高度回热、跨临界运行的布雷顿循环。因...

解读: 该Allam循环的火用分析对阳光电源储能系统热管理优化具有借鉴意义。研究中回热器性能对系统效率的影响分析,可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的热量回收设计。论文强调的部件级热力学损失识别方法,有助于优化储能变流器的功率器件散热方案和三电平拓扑效率。通过火用分析定位系统低效环节的思路...

Morteza Khoshvaght-Aliabadi · Afsaneh Nasrolahzadeh · Seyed Hosein Mazloumi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 管理高热流密度电子器件的热负荷仍是电子工业中的主要挑战，推动了对先进散热器设计和高效冷却剂的需求。本研究探讨了基于新型混合结构（结合直通道与波纹通道）的超临界CO2（sCO2）冷却散热器在不同质量通量和运行压力下的性能表现。结果表明，波纹段内产生的迪恩涡显著增强了湍流动能，并破坏了热边界层，使传热系数提高了约50%，并在研究的操作范围内使基底温度降低了约10 K。对于以直通道为主的模型，增加sCO2质量通量可更显著地改善传热性能；而对于以波纹通道为主的模型，压降对质量通量变化更为敏感。尽管...

解读: 该超临界CO2混合式散热技术对阳光电源储能系统和大功率变流器具有重要应用价值。研究显示的50%传热系数提升和10K温降可直接应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的功率模块散热优化,特别是SiC/IGBT器件的热管理。直-波纹混合通道设计可改善温度均匀性(温差<5K),有助于提升三电平拓...

Jiacheng Yuan · Qihao Deng · Wenshang Chen · Xile Wang 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 随着氢能与燃料电池混合动力汽车（FCHEVs）的快速发展，对先进的能量管理策略（EMS）提出了日益增长的需求，以平衡能源效率、燃料电池退化以及经济性能之间的关系。然而，传统的基于规则的能量管理策略在动态驾驶工况下往往导致过大的功率波动，并加速燃料电池的老化。为解决上述问题，本文提出了一种集成小波变换的规则型控制策略（WT-RBC），旨在提高FCHEVs的能量效率并减少燃料电池的退化。结果表明，在CLTC驾驶循环下，所提出的策略使氢气消耗量保持在传统基于规则的EMS水平的8%以内，同时显著降...

解读: 该小波变换能量管理策略对阳光电源氢能储能系统及充电桩产品具有重要借鉴价值。其功率波动抑制技术(48.59kW降至6.92kW)可应用于ST系列PCS的多能源协调控制,优化电池与氢储能混合系统的功率分配。小波分解算法可集成至iSolarCloud平台,实现充电站多源协同的预测性维护。燃料电池寿命延长策...