Xiaomei Yuan · Yuan Chang · Jiahui Ma · Jingrui Lan 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 光伏（PV）电池的实际应用仍受限于因工作温度升高导致的效率衰减。传统的光伏冷却系统在有效回收废热和实现水再生方面同时取得进展面临巨大挑战。本研究提出了一种将太阳能电池与蒸发冷却方法进行热液耦合集成的设计，实现了完全被动、按需的水与电联产。在该系统中，水通过毛细作用被输送至太阳能电池背面，吸收废热后蒸发以实现冷却效果。所产生的蒸汽在超疏水冷凝器表面冷凝成液滴，并滑落至收集瓶中。通过调节供水高度，该系统可在两种目标输出模式之间切换，即电力优先模式和产水优先模式。在1.0太阳光照强度下，电力优先...

解读: 该热液耦合光伏冷却技术对阳光电源SG系列逆变器及分布式光伏系统具有重要启示。通过被动式蒸发冷却降低组件温度25.3°C、提升转换效率12%的方案,可与我司MPPT优化算法协同,在高温地区显著提升系统发电量。该多物理场耦合思路可应用于漂浮式光伏电站的热管理设计,结合iSolarCloud平台实现温度-...

Yu-Chung Tsaoa · IGede Arei Banyupramest · Jye-Chyi Lud · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 本研究提出了一种基于仿真的优化框架，旨在评估将逆变器型资源（IBRs）和社区能源产销者（CEPs）整合到区域电力配电系统中的可行性，并以印度尼西亚西爪哇省为案例进行分析。通过使用实证区域数据模拟五个具有代表性的社区节点，该模型分析了投资可行性、各利益相关方的盈利能力以及政策激励措施，如利率补贴、电价支持和运维成本覆盖。模型纳入了真实电网条件，能够评估双向电力流动、本地化自用电量以及剩余电能外送情况。研究在不同的年化回报预期（15%至25%）、利率水平（5%至12%）以及储能成本波动（±20...

解读: 该研究对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)及光储充一体化解决方案具有重要参考价值。论文验证了逆变器型资源与社区能源产消者融合的经济可行性,印证了我司GFM/GFL控制技术在双向潮流管理中的优势。敏感性分析揭示储能成本±20%对IRR的影响,为ST系列产品定价策略及iSolarC...

Yongyi Huang · Junchao Cheng · Xunyu Liang · Minliang Tengd 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 随着全球向可再生能源的转型不断加速，可扩展且可持续的能量存储技术正变得日益重要。本研究提出了一种浮力储能系统（Buoyancy Energy Storage System），这是一种通过将浮体浸入流体中以储存多余能量，并通过控制其上升过程将重力势能转化为电能的新型方法。基于能量守恒原理和理想气体定律，本文推导了在液体和气体环境中，变体积与定体积浮体的能量储存的解析关系式。在液体中，柔性浮体的能量容量与内部气体量呈正相关，与下潜深度呈负相关；而刚性浮体储存的能量则与体积和深度成正比。在空气中...

解读: 该浮力储能系统作为新型物理储能技术,对阳光电源PowerTitan等大规模储能解决方案具有战略参考价值。其模块化设计理念与我司ST系列PCS的分布式架构高度契合,可探索混合储能系统集成。系统的能量管理算法可借鉴至iSolarCloud平台,优化海上风电场景的储能调度策略。虽然当前成本较高(1088-...

Mallika Kothar · Luyao Yuan · Preeti Nain · Annick Ancti · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 光伏组件的设计使用寿命通常为25至30年，然而由于天气损害或效率下降导致的提前更换可能缩短其实际运行周期。本研究评估了在加州提前更换的住宅太阳能系统在其退役前是否已产生足够的电力，以抵消其制造过程中所消耗的经济成本、碳排放和能源投入。研究从2019年加州净电量计量数据库中收集了2003年至2019年间安装的住宅光伏系统的设计信息，包括倾角、方位角、组件型号及技术参数。利用组件规格书，结合系统顾问模型（System Advisor Model）估算各系统在其运行寿命期间累计产生的电量。进一步...

解读: 该研究揭示加州户用光伏系统碳回收期2.1年、能量回收期1.7年,但经济回收期远超预期,仅58%系统成本被回收即提前退役。对阳光电源户用SG系列逆变器及iSolarCloud平台具重要启示:需通过MPPT优化技术延长组件高效运行期,利用预测性运维识别效率衰减趋势,结合ST储能系统提升自发自用比例加速经...

Faraedoon Ahmeda · Aoife M.Foleya · Sean Mc Loone · Robert J.Best 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 爱尔兰单一电力市场（Integrated Single Electricity Market, ISEM）是覆盖爱尔兰共和国和北爱尔兰的电力批发市场，其设定了到2030年实现80%可再生能源的雄心勃勃的目标。风能预计将在这一转型过程中发挥核心作用，但其固有的波动性和不确定性带来了重大挑战。本研究基于PLEXOS平台开发了一种新型电力市场模型，该模型纳入了现有的交流输电基础设施以及规划中通往大不列颠和法国的互联线路。模型使用2022年的实际数据进行了验证，并进一步扩展以评估2030年的多种情...

解读: 该研究针对80%可再生能源渗透率下的电网灵活性需求,与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统高度契合。研究强调的需求响应、储能系统与互联互通协同优化,可指导我司储能PCS的GFM/GFL控制策略升级,特别是在高比例非同步电源场景下的虚拟同步机技术应用。风电消纳、成本优化及电网稳定性分析...

Yinke Qi · Xiaofeng Ma · Peixue Jiang · Yinhai Zhu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 由于高超声速飞行器具有极高的冷却和能源需求，其发展面临巨大挑战。为应对这一挑战，本文提出了一种用于高超声速飞行器发动机的热光伏发电系统，该系统可在提供热防护的同时实现电能生成。热光伏电池安装在燃烧室冷却通道的壁面上，燃料流经通道以对电池进行冷却。高温辐射体发射的光子通过滤光器筛选后到达电池并产生电能。建立了包含燃烧室、热光伏器件及冷却通道在内的传热与发电耦合模型，并通过迭代求解直至满足能量守恒条件。分析了不同来流马赫数、燃料流量、入口温度以及起始位置对系统冷却与发电性能的影响。所提出的热光...

解读: 该热光伏发电技术为阳光电源高功率密度储能系统提供创新思路。其58kW/m²的发电密度和10.5%热电转换效率,可启发ST系列PCS在极端温度环境下的热管理优化设计。燃料冷却通道与光伏电池耦合的架构,对PowerTitan储能系统的液冷技术具有借鉴意义,特别是在数据中心等高热流密度场景。滤波器选频技术...

Dibyendu Roya · Hadi Taghavifar · Kumar Vijayalakshmi Shivaprasad · Yaodong Wanga 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 本研究探讨了为偏远海岛社区设计的先进混合可再生能源系统配置。这些配置集成了多种技术，包括风力涡轮机、光伏板、燃料电池、柴油发电机、蓄电池、逆变器、电解槽和氢气储存罐，从而实现能源生产、存储与管理的协同化方法。系统产生的多余电能被用于电池充电和绿色氢气生产，增强了系统的灵活性与韧性。对各类系统配置进行了详细的经济技术与环境评估。此外，采用基于理想解相似度排序法（Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution）...

解读: 该混合可再生能源系统研究对阳光电源离网型储能解决方案具有重要参考价值。研究中的多能源协同配置(光伏+风电+储能+氢能)与我司PowerTitan储能系统、ST系列PCS及光伏逆变器产品线高度契合。TOPSIS多准则决策方法可应用于iSolarCloud平台的智能能量管理优化,特别是在海岛等离网场景中...

Lijun Shiab1 · Yanming Liub1 · Chaoyan Sunc · Yingjun Guoc 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

太阳能光伏发电系统在解决偏远寒冷地区农村能源问题方面具有重要作用。本研究提出了一种创新的离网型光伏能源供应系统，该系统区分了电能与热能之间的能量品位差异。夜间供暖需求主要由热能储存系统满足，而生活用电则通过每栋建筑配置的紧凑型3.12 kWh电池进行灵活管理，以最小化投资成本。引入变功率技术，实现热能输出与太阳能发电的精确匹配。研究结果表明，在严寒季节，该系统在不依赖电网的情况下可实现90.5%的光伏发电消纳率，全天维持平均室内温度15.2°C，并达到100%的太阳能占比。太阳能储热墙最多可储存...

解读: 该光伏-热储能耦合系统为阳光电源户用离网解决方案提供创新思路。系统通过能量品位分级利用,夜间采暖需求由热储能满足,仅配置3.12kWh小容量电池应对生活用电,光伏消纳率达90.5%,显著降低储能成本。可结合阳光ST系列PCS与SG户用逆变器,通过变功率热交换技术优化MPPT控制策略,在严寒地区实现1...

Zhen Hea · Xiaoxiao Xua · Yunying Haoa · Yongfang Huang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

生物甲烷在智能能源网络中展现出双重调节优势。它通过管道压力平衡增强了供气灵活性，同时作为冷能载体用于电力调峰。然而，当前关于生物甲烷储能与负荷转移的研究仍处于探索阶段。本文提出了一种新型液化生物甲烷-空气联合储能（LBAES）系统，以克服液化空气储能系统输出系数低以及液化生物甲烷储能系统运行不灵活的问题。为评估所提系统的可行性，开展了综合能量、㶲和经济性评价的热经济分析。通过敏感性分析和多目标优化确定了最优运行参数。结果表明，在多目标优化后，系统最大往返效率可达88.04%，此时净现值为539,...

解读: 该液化生物甲烷-空气复合储能系统(LBAES)的88.04%往返效率和气电双调峰特性,为阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统提供创新应用场景。系统中热交换器占64.70%能量损失的分析,可指导我们优化储能系统热管理策略。其气电协同调峰模式与阳光电源iSolarCloud平台的多能互补...

Haibo Huoa · Sheng Xua · Jianing Lia · Fang Wanga 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 可逆固体氧化物电池（rSOC）可通过在电解池（EC）模式和燃料电池（FC）模式之间的双向转换，有效平抑可再生能源发电的波动性功率输出。然而，频繁的负载变化会引起严重的温度波动，进而导致rSOC内部产生热损伤。为在平抑风电输出波动的同时维持系统的热安全性，本文提出一种内-外双环热管理策略，即内环温度控制与外环功率管理相结合的rSOC系统控制架构。其中，内环温度控制采用前馈控制器调节燃烧器燃料比（BFR），并结合模糊PID控制器稳定rSOC温度，从而确保在所有运行工况下实现有效的热管理；在外环...

解读: 该rSOC双向储能与热管理技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。其内外双环控制策略可借鉴至PCS功率管理:内环温度控制对应功率器件热管理,外环功率调度对应电网调频响应。0.6A/s恒定变化率抑制温度波动的思路,可应用于SiC/IGBT模块的dI/dt控制,降低热...

Chris Burkela · Marco Griesbach · Florian Heberle · Dieter Brüggemann 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 详细的排放核算方法正日益成为衡量能源系统脱碳进程的重要工具。传统的核算方法仅使用年度需求值和电网电力的平均能源结构，因而忽略了跨越核算边界的时间动态能量流与排放流动。此外，在相互连接的供能网络中，能量与排放存在随时间变化的交互过程。本研究从动态视角出发，分析一种通过热电联产机组（CHP）和可同时提供供热与供冷的热泵（HP）将电力、供热和供冷网络相互联结的耦合能源系统。为准确刻画排放流动的行为特征，本文基于Python开发了一种动态排放平衡模型。该框架建立在碳排放流理论基础之上，采用拟输入-...

解读: 该动态碳排放核算模型对阳光电源多能互补系统具有重要价值。针对热电联产与热泵耦合场景,可应用于ST储能系统与充电站的协同优化:通过Python框架实时追踪电-热-冷三网碳流,指导PowerTitan储能在不同时段的充放电策略。准输入输出节点理论可集成至iSolarCloud平台,实现小时级碳排放监测。...

Krzysztof Zagrajek · Józef Paska · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 提高由终端电力用户管理的能源资源的自用率是最大化经济效益的关键问题。一种可行的解决方案是采用电能存储系统。然而，对于拥有分散站点且希望提高自用电率但不将多余电能出售给电网的实体而言，存在利润最大化的难题。因此，必须探索在这些站点之间传输电能的其他解决方案，其中就包括利用移动电能存储设施。为了以移动电能存储设施替代传统的电能分配方式，有必要对其经济可行性进行评估。本文提出了一种方法，用于评估使用携带移动电能存储设施的定制电动汽车车队在各站点间运输电能所产生的每日成本。首先分析了此类辅助服务的...

解读: 该移动储能时移服务研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。文章指出移动储能需电价超1欧元/kWh才具经济性,这凸显了固定式储能系统的成本优势。阳光电源可结合充电桩业务,开发车-站-网协同的移动储能解决方案,通过iSolarCloud平台优化多站点能量调度策略,降低运输...

Guojie Zhang · Yifan Yanga · Zunlong Jina · Sławomir Dykas · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

压缩空气储能（CAES）是一种通过压缩空气储存能量，并在需要时释放以发电的技术。该技术有助于平衡电力供需，提高可再生能源的利用率，并减少对化石燃料的依赖。作为能量转换的核心装置，压缩机的性能显著影响CAES系统的效率。压缩机转子的跨音速转速会引起温度与压力之间的不平衡，从而成为流道内非平衡凝结现象的驱动力。凝结流动会显著影响传热与传质过程，进而影响CAES系统的整体性能。本研究采用一维拉瓦尔喷管结构对非平衡凝结相变过程进行数值模拟，揭示了在相对湿度、进口温度和壁面曲率等边界条件下流场中的传热传质...

解读: 该研究揭示的压缩空气储能系统中压缩机非平衡冷凝传热机理,对阳光电源PowerTitan储能系统的热管理优化具有重要参考价值。研究指出的入口空气干燥处理可有效调控压缩机热负荷,可应用于ST系列PCS的环境适应性设计。冷凝相变导致的熵增和效率损失机制,为储能系统BMS热管理策略提供理论依据,有助于提升P...

Thomas Bauer · Marco Prenzel · Shigehiko Funayam · Yukitaka Katob · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 在资源匮乏但能源消耗量大的工业国家，未来很大一部分能源可能通过船舶以化学氢载体的形式进口。所考虑的氢气（H₂）衍生物——液化天然气、甲醇、液态有机氢载体和氨——在进口国进行吸热再转化为H₂的过程中会产生显著的转换损失。目前，这些损失被普遍接受，而针对提高转换效率的研究仍较为有限。本研究提出一种新概念，即利用本地可再生能源电力，通过电转热与高温热能储存系统（HT-TES-P2H系统）向再转化过程外部供给反应所需热量。本文对四种H₂衍生物的相关优缺点、关键指标，以及HT-TES-P2H系统在吸...

解读: 该研究提出的高温储热系统(HT-TES)与氢载体转化结合的方案,对阳光电源储能产品线具有重要启示。ST系列PCS可通过Power-to-Heat技术集成高温储热模块,为氨制氢等吸热过程提供热能供应,将氢产率从80%提升至96%。这与阳光电源PowerTitan储能系统的多能互补理念高度契合,可拓展至...

Shilong Wanga · Gang Zhoub · Sunwen Xiaa · Hao Qiua 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 当前全球能源格局正在经历重大变革。传统能源的高消耗不仅导致资源迅速枯竭，还引发了一系列环境问题。因此，可再生和清洁能源正受到全球越来越多的关注。本文提出一种集发电、储能与削峰填谷功能于一体的综合能源系统。该系统利用太阳能热能以及需要消纳的可再生电力，将太阳能以熔盐形式储存后，供给超临界二氧化碳（sCO₂）循环系统进行发电。同时，系统利用CO₂和H₂合成甲醇，实现能量存储。在用电高峰时段，燃气-蒸汽联合循环（GTCC）以甲醇为燃料进行发电。该过程产生的烟气经烟气处理单元处理后，捕集其中的CO...

解读: 该综合能源系统对阳光电源储能及光伏产品具有重要参考价值。系统采用的光热-熔盐储能与sCO2发电技术可与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统形成互补方案,提升新能源消纳能力。电解制氢-甲醇合成的化学储能路径为长时储能提供新思路,可拓展我司储能产品应用场景。系统实现的削峰填谷功能与我司GFM...

Francesco Calis · Francesco Liberato Cappiell · Luca Cimmin · Massimo Dentice d’Accadi 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 未来由不可预测的可再生能源驱动的能源网络面临的最具挑战性的问题之一，是电力生产与需求之间的不匹配。为解决这一问题，目前正对多种能源存储技术进行研究。在此背景下，本文重点探讨氢能在能源存储系统中的应用。具体而言，本研究建立了一个包含100千瓦光伏阵列、50千瓦阴离子交换膜电解槽、12千克金属氢化物氢气储存罐以及30千瓦高温质子交换膜燃料电池的混合可再生能源系统的详细动态模型。所有这些组件集成于一个TRNSYS/MatLab联合仿真平台中，并用于模拟该技术在意大利南部某一地点的应用，模拟所用气...

解读: 该光伏-氢储能三联供系统对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器协同应用具有重要参考价值。研究验证了100kW光伏配合固态储氢系统实现63%自发自用率和16%氢能供电占比,为我司PowerTitan储能系统拓展长时储能场景提供技术路径。建议将iSolarCloud平台集成氢储能监控模块,结合GF...

Saleh Mobayena1 · Ehsanolah Assarehbc1 · Ali Dezhdard1 · Siamak Hoseinzadehe1 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本研究提出并评估了一种新型的集成太阳能系统，旨在实现可持续和零能耗住宅建筑。该系统集成了光伏光热（PVT）太阳能板、热泵、电解槽、燃料电池、反渗透海水淡化装置以及储热罐，能够同时供应电力、供暖、制冷和饮用水。针对太阳能系统中的一个主要挑战——能源产出的间歇性问题，本研究采用包括基于氢气的电解和燃料电池系统在内的储能解决方案，以稳定昼夜周期间的能源供应。该能源系统设计用于满足位于圣地亚哥的一个由160个住宅单元组成的住宅小区的能源需求，每个单元面积为110平方米。通过TRNSYS软件对整个年...

解读: 该零能耗住宅综合能源系统研究对阳光电源具有重要战略价值。系统集成光伏、储能、氢能的架构与我司ST系列储能变流器+SG逆变器组合方案高度契合。文中采用RSM多目标优化方法(全生命周期成本、功率容量、热舒适度)可直接应用于PowerTitan储能系统的容量配置优化。氢储能作为长周期储能补充,为我司拓展电...

Haida Tang · Kaiwen Shi · Yuqin Wang · Haibin Yang 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本研究探讨了光伏与钒氧化还原液流电池（PV-VRFB）系统在城市环境中为住宅供电的技术可行性。采用COMSOL建立了VRFB单元的三维瞬态模型，以分析不同电流密度下电池的性能表现。VRFB单元的仿真结果与实验数据吻合良好，电压相对误差仅为1.34%。研究聚焦于深圳一个典型的住宅社区，采用分时电价作为能源管理策略。仿真结果表明，VRFB的电流密度对充放电时间、效率以及储能和输出能量具有显著影响。在电流密度为40 A/m²时，VRFB的库仑效率、电压效率和能量效率分别为93.18%、84.77...

解读: 该PV-VRFB住宅储能研究对阳光电源ST系列储能变流器与SG户用逆变器集成方案具有重要参考价值。研究揭示电流密度对储能效率的关键影响,可指导我们优化PCS充放电策略:在分时电价场景下,通过iSolarCloud平台智能调控充放电功率,平衡系统效率与经济性。虽然钒液流电池成本较高,但其长循环寿命特性...

Andrea Franzos · Gabriele Fambr · Marco Badam · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 深度强化学习算法不仅有助于开发优化的控制策略，而且可作为探索复杂问题并揭示非显而易见控制方案的有力工具。本文研究了深度强化学习在高比例可再生能源渗透条件下对多能系统进行优化的应用。关键的能量转换技术，如热电联产、电池储能系统、热泵和电转气技术，实现了不同能源网络之间的双向能量交换，从而促进了运行协同效应。由于这些互联关系导致各能源部门之间的相互依赖性，某一领域内的能量流动会显著影响其他领域的流动，因而增加了优化的复杂性。本研究旨在展示一种方法的优势，该方法可用于解读深度强化学习算法所实施的...

解读: 该深度强化学习优化方法对阳光电源多能源系统集成具有重要价值。研究验证了储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)与热泵、电转气等多能转换技术的协同优化潜力,可降低15%天然气消耗和18%碳排放。建议将此算法框架应用于iSolarCloud平台,实现储能PCS与光伏逆变器(SG系列)的智能协调控...

Ahmet Emin Dedeoglu · Ibrahim Dincerb · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本研究开发了一种基于光伏（PV）的氢气生产系统，专为大学校园设计，旨在引领可持续发展实践。该系统旨在满足氢能研究中心的电力需求，同时为校园内运行的纯电动汽车和燃料电池电动汽车的充电站及加氢站提供能源。在该集成系统中，安装在研究中心屋顶上的光伏板发电能力被确定，其产生的电能在满足研究中心自身能源需求后的剩余部分，按不同比例分配至电动车充电站和氢气生产系统。系统所生产的绿色氢气被压缩至100、350和700巴，并设有中间冷却阶段；压缩机出口处产生的热量由冷却介质吸收，并在冷凝器中被重新利用于生...

解读: 该光伏制氢集成系统对阳光电源具有重要战略价值。系统中494.86MWh年发电量可采用SG系列1500V逆变器配合MPPT优化技术提升转换效率;电解制氢波动负荷特性需ST系列PCS与PowerTitan储能系统平抑功率波动,保障电解槽稳定运行;充电站部分可集成公司EV充电桩产品形成光储充氢一体化解决方...