Yi Ren · Longbin Yang · Yuanwei Cao · Bin Wang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年8月 · Vol.338

摘要 超临界有机朗肯循环（ORC）因其高热效率、设备结构简单以及占地面积小，成为热能发电领域极具前景的技术。然而，现有的超临界ORC系统优化设计方法仍存在诸多局限性，例如仅聚焦于单目标优化，以及在确定换热器最小温差（pinch point temperature difference）时依赖经验取值。这些局限性往往导致系统运行参数范围受限，可能产生次优解，甚至在复杂约束条件下使优化过程不可行。为克服上述问题，本文提出一种新颖的多目标优化设计方法，将最小温差作为变量引入优化过程中。系统性能通过三个...

解读: 该超临界ORC多目标优化技术对阳光电源储能热管理系统具有重要借鉴价值。研究中的变温差优化方法可应用于PowerTitan储能系统PCS散热设计,通过动态调节换热器温差参数,在保证功率器件可靠运行前提下优化散热面积。其多目标优化思路(功率-成本-体积)与ST系列PCS开发理念高度契合,特别是三电平拓扑...

Pei Li · Rujing Yan · Jing Zhang · Mou Wu 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年7月 · Vol.336

摘要 将太阳能转化为氢气为解决太阳能发电的间歇性问题并实现长期能量存储提供了一种有前景的解决方案。然而，当前基于光伏、光催化和热化学过程的制氢方法通常未能充分考虑太阳光谱中不同波段能量品质的差异，从而限制了其能量转换效率。针对这一问题，本文提出一种创新性的高效率制氢方法，通过集成上述三种技术路径，并优化太阳光谱能量的梯级利用。该方法将太阳光按紫外、可见光和红外波段进行分谱，分别驱动光热催化、光伏电解水以及甲醇重整反应，同时结合废热回收以进一步提升系统整体能效。为评估系统性能，建立了全面的运行仿真...

解读: 该全光谱制氢技术对阳光电源光储氢一体化解决方案具有重要启示。其光伏电解水部分可与SG系列逆变器及ST系列PCS深度耦合,通过MPPT优化提升光电转化效率;系统40.20%的太阳能制氢效率和68.01%的能源效率为我司PowerTitan储能系统与制氢装置的协同设计提供参考;光谱分级利用思路可应用于i...

Taoufik Brahim · Abdelmajid Jemni · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.333

摘要 本研究针对在真实突尼斯气象条件下运行的聚光型光伏光热线性菲涅尔反射器（CPVT-LFR）系统，采用空气和水作为冷却工质进行了数值模拟研究。建立了一种准瞬态数学模型，用于预测反射系统各材料层中的温度分布，并评估其热性能与电性能。通过参数化分析优化了太阳能的综合利用效率。结果表明，气冷系统的平均综合效率为78.67%，比水冷系统的综合效率（32.46%）高出58.73%。尽管气冷系统在热性能方面表现更优，其年热能产量达到水冷系统的11.9倍，但水冷系统产生的电功率是气冷系统的1.37倍。此外，...

解读: 该CPVT-LFR聚光光伏热联产技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品具有重要参考价值。研究揭示了冷却系统对光伏电气性能的显著影响,水冷方案电力输出提升1.37倍,这为我司1500V高功率逆变器的热管理优化提供了设计依据。不同工况下存在电效率与热效率的最优流量平衡点,可启发我司MPPT算法在高温环境下...

Yunfeng Qiua · Meixiang Zhang · Yahui Wanga · Xiao Guob 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.333

摘要 界面蒸发作为一种新兴的海水淡化技术，将其与光伏发电技术相结合，并利用光伏废热驱动界面蒸发，是解决离网岛屿地区水电短缺问题的有效措施。为了降低前期实验成本，有必要对不同耦合形式的太阳能利用系统进行准确计算。本文基于光电转换模型、传热模型、热电转换模型以及界面蒸发模型，建立了光电-热-界面蒸发耦合模型，用于计算太阳辐照度、环境温度和环境风速等气象参数对光伏-界面蒸发耦合系统及光伏-热电-界面蒸发耦合系统输出性能的影响，并通过实验研究验证了模型的可靠性。结果表明，该模型对光伏组件输出功率的平均模...

解读: 该光伏-热电-界面蒸发耦合系统为阳光电源海岛微网解决方案提供创新思路。研究中的光伏废热利用技术可应用于SG系列逆变器热管理优化,通过热电转换提升系统综合效率。模型中光伏表面发射率与输出电压对发电效率的影响规律,可指导ST储能系统在高温海洋环境下的热设计改进。该多物理场耦合建模方法对iSolarClo...

Yue Hu · Piaopiao Li · Yucheng Yao · Hui Lv 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年3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...

Junyao Gao · Weiqing Huang · Yu Qian · Energy Conversion and Management · 2025年3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 ...

Sheng Li · Chong Xu · Jiacheng Chao · Xuejun Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.326

摘要 在间接膨胀式光伏/热能（PV/T）热泵系统中，使用正十八烷相变浆体（n-PCS）作为蓄热、传热和放热介质，旨在同时提高太阳能转换效率和热泵循环性能。本文提出了一种太阳能n-PCS直接蒸发式PV/T热泵系统。在该系统中，n-PCS作为蓄热、传热和放热介质，将蒸发器与PV/T集热器连接起来。该PV/T热泵系统具有较高的发电能力，平均输出功率为189.85 W，同时保持了稳定的电力生产。在运行过程中，最大集热效率和发电效率分别达到86.82%和26.82%，平均效率分别为74.77%和15.53...

解读: 该光伏热泵相变储能技术对阳光电源ST系列储能变流器(PCS)具有重要启示。研究中n-PCS相变浆料实现储热-传热-释热一体化,与我司PowerTitan储能系统的能量管理理念高度契合。系统COP达4.67且混合COP最高14.86,证明光储热多能互补的高效性。可借鉴其相变储能机制优化ST系列PCS的...

Jun Zhang · Xiaotian Li · Jili Zheng · Yanan Zou 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.326

摘要 热化学电池为太阳能利用提供了一种可持续且环保的解决方案，但其性能常受到太阳辐射波动的限制。传统方法是将储热系统整合到热化学电池中，然而这些方法受限于较低的传热速率以及传统电极较小的电化学活性表面积。本研究创新性地提出一种碳化木电极设计，集成了增强的光热转换、储热和电化学性能，可实现太阳能驱动热化学电池中的连续发电。与传统的石墨电极相比，碳化木结构使光热转换效率提高了67%，电化学活性表面积增加了28%，单位体积（每立方厘米）的放热时间延长至16.67分钟。采用此类电极的热化学电池在太阳辐射...

解读: 该碳木一体化电极的光热-储热-电化学集成技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其光热转换效率提升67%、电化学活性面积增加28%的设计理念,可应用于ST系列PCS的热管理优化和PowerTitan储能系统的温控策略改进。特别是其应对间歇性光照的稳定输出能力,与SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术形成协...

Mohamed Hamdi · Souheil El Alimi · Energy Conversion and Management · 2025年2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...

Huilin Zhang · Jianfeng Tang · Meng Qi · Tianbiao He · Energy Conversion and Management · 2025年2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...

Kunpeng Yuan · Binghong Chen · Shiquan Shan · Jun Shu 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 近场辐射传热通过倏逝波显著增强热辐射强度，而选择性发射体的结合可有效提高太阳能热光伏系统的输出功率和系统效率。通过计算不同层间声子极化激元的色散关系，并结合发射体在不同层的能量传输系数，分析了发射体增强近场辐射传热的机理。同时，综合考虑了太阳能辐射向热能的转换、热辐射向电能的转换，以及循环水冷系统对系统性能的影响。分析结果表明，在聚光比大于70、工作温度范围为900 K至1200 K的条件下，近场太阳能热光伏系统的输出功率可达8905 W/m²至52875 W/m²，系统效率可稳定维持在2...

解读: 该近场太阳能热光伏技术展示了多层吸收/发射结构在900-1200K工作温度下实现20%以上系统效率的潜力,对阳光电源光伏逆变器和储能系统具有前瞻价值。其热辐射增强机制和水冷系统集成设计,可为SG系列逆变器的热管理优化提供参考,特别是在高功率密度场景下的温控策略。多层结构的能量传输系数分析方法,可启发...

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...

Longbing Yia · Xuefeng Zheng · Yuan Liua · Wen Honga 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年12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...

Peiyong Niac · Yunlong Zhang · Xiangli Wangb · Xuewen Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年12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...

Zhipeng Huaa · Jintao Wua · Jiong Tangb · Xianguang Caob 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年10月 · Vol.341

摘要 氢燃料电池系统为高效利用氢能提供了有前景的途径。在传统热电联产系统主要关注燃料电池堆余热回收的基础上，本文提出的创新性多级回收技术进一步全面考虑了阴极排气总热量（包括显热和潜热）、排气动能、功率转换装置热量以及辅助部件热量的回收。为此搭建了实验平台以评估这些技术，重点在于评估排气潜热回收对系统性能的影响——这是该领域的首次评估。实验结果表明，在燃料输出功率为85 kW时，排气总热量回收可达10.75 kW，分别是排气动能回收、功率转换装置热量回收和辅助部件热量回收的4.30倍、10.24倍...

解读: 该燃料电池多重热回收技术对阳光电源氢能储能系统及热电联供方案具有重要借鉴价值。研究中阴极排气全热回收(显热+潜热)占比最高,峰值达10.75kW,这与阳光电源ST系列PCS的热管理设计理念高度契合。功率转换装置余热回收技术可直接应用于SiC/GaN功率器件的热管理优化,提升系统综合效率8.82%-1...

Haitao Zhu · Jing Zhu · Peiwang Zhu · Jin Xuan 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年8月 · Vol.337

摘要 间歇性可再生能源可能导致固体氧化物电解池（SOECs）内部产生热振荡，从而影响其结构完整性和运行安全。本文构建了一个管状SOEC的数值模型。在准阶跃电压响应条件下，观察到单电池模型可在0.5秒内快速从一个稳态过渡至另一个准稳态，同时保持产热稳定，表明稳态数据可用于预测动态状态下的性能表现。本文提出一种融合了经实验数据验证的多物理场仿真模型、深度神经网络与遗传算法的混合建模方法，用于评估SOEC在稳定热工况下的性能表现，尤其适用于接入波动性可再生能源输入的情形。在维持热中性的前提下，比较了四...

解读: 该SOEC动态运行多目标优化技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。文中针对间歇性可再生能源引起的热振荡问题,提出的混合建模方法(多物理场仿真+深度神经网络+遗传算法)可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的热管理优化。特别是其四种控制策略对比和准稳态快速响应(0.5s)的研究思路,可...

Felix Mütter · Pavle Boskoski · Stefan Megel · Christoph Hochenauer 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.327

摘要 在电能转其他能源（PtX）系统中，优化固体氧化物电解槽（SOE）的性能是提升其竞争力和效率的关键挑战，尤其是在电子燃料（E-Fuels）和可持续航空燃料（SAF）的生产中。本文提出了一种系统性的方法来优化SOE电堆的工艺参数。通过在工业规模的SOE电堆上开展实验，研究了不同工艺参数对电压以及产物气体组成的影响，这些产物气可用于后续的费托（FT）反应器。所考察的工艺参数包括空气出口温度、燃料流量、反应物转化率、进料中H2x/COy比例以及反应物/产物比例。为了确定各参数的独立效应及其交互作用...

解读: 该固态氧化物电解槽优化研究对阳光电源PowerTitan储能系统及PtX绿色制氢方案具有重要参考价值。文中采用的DoE实验设计方法和多参数协同优化策略,可应用于ST系列PCS的电化学储能系统控制优化,特别是温度场管理、转换效率提升和气体配比控制。结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,可实现...

Xi Chen · Wentao Feng · Yukang Hu · Shuhuai You 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.326

摘要 作为一种绿色能量转换装置，质子交换膜燃料电池（PEMFC）堆的功率性能由实际运行参数决定。根据目标需求对PEMFC的功率密度及其相应操作参数进行优化至关重要。本文提出了一种结合随机森林算法（RF）与改进的光谱优化算法（ILSO）的PEMFC堆功率密度全局优化策略。基于PEMFC数学模型的仿真结果构建数据集，并用于训练一种数据驱动的代理模型。代理模型的输入变量包括工作温度、阳极压力、阴极/阳极相对湿度和电流密度，输出为功率密度。预测性能结果显示，训练集中平均绝对误差（MAE）、均方误差（MS...

解读: 该PEMFC功率密度优化技术对阳光电源氢能储能系统具有重要借鉴价值。文中数据驱动建模与智能优化算法结合的思路,可应用于ST系列PCS多参数协同优化,提升能量转换效率。随机森林代理模型将优化时间缩短44.8%,与iSolarCloud平台预测性维护理念高度契合。温度、压力、湿度等多维参数寻优方法,可迁...