Jigu Seoa · Junepyo Chab · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 本研究调查了电池电动汽车在真实使用条件下的能耗特性，特别关注在不同环境温度和驾驶工况下热管理系统的行为表现。在为期18个月的时间内，对同一辆电动汽车进行了113次道路测试，覆盖了从−10 °C到39 °C的环境温度范围以及多种道路和交通状况。本研究的一个重要贡献在于分析了热管理子系统（如热泵、电加热器和电池冷却器）的运行如何在不同环境条件和驾驶条件下影响整车的总能耗。结果表明，即使在关闭座舱空调系统的情况下，环境温度仍显著影响车辆的能耗。当座舱气候控制系统启用时，用于座舱采暖或制冷的压缩机...

解读: 该研究揭示电动汽车在不同温度下的能耗特性,对阳光电源充电桩及储能系统具有重要参考价值。研究表明-10°C时能耗比30°C高50%,热泵和电阻加热显著影响整车能耗。这为我们的充电站解决方案提供优化方向:可结合环境温度动态调整充电功率,在极端温度下预留热管理能耗裕量;ST系列PCS可针对电池冷却需求优化...

Tengyue Wang · Fengwu Bai · Pan Yao · Xin Yi Li 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

高效快速电热转换技术的发展是消纳光伏与风能等不稳定电源发电的重要途径。结合电磁感应加热原理与陶瓷颗粒耐高温的特性，提出一种高温电磁感应加热陶瓷颗粒装置（EIHCPD）。在石英管内部自由堆叠铁磁性小球，形成多孔通道结构，电磁感应加热线圈缠绕于石英管外壁。铁磁性小球在电磁感应作用下可实现快速升温，陶瓷颗粒流经多孔通道时与铁磁性小球进行热交换，从而实现高温加热。研究表明，相较于泡沫铁结构，堆叠式铁磁性颗粒的电磁感应加热具有更优的温度均匀性。在输入电功率为2049 W、陶瓷颗粒质量流量为5.0 g/s的...

解读: 该电磁感应加热陶瓷颗粒技术为阳光电源储能系统提供了新型热储能方案思路。其97.6%的高效电热转换效率和快速响应特性,可与ST系列PCS结合,将光伏/风电不稳定电力转化为高温热能存储。技术中的电磁感应加热原理与功率电子变换技术高度契合,可借鉴其多孔介质传热结构优化PowerTitan储能系统的热管理设...

X.J.Xu · C.Y.Zha · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 开发了一种级联式热能储存系统，将钙基热化学储能（TCES）与相变储热（LHS）备用单元相结合，旨在用于中高温应用，并在类布雷顿循环卡诺电池运行条件下提升系统性能。本文研制并实验测试了一种采用Ca(OH)2/CaO的高压固定床TCES反应器，以评估其在不同蒸汽温度和压力条件下的热性能、动力学行为以及循环稳定性。此外，建立了一个全面的一维瞬态数值模型，用于模拟级联式TCES与LHS单元的耦合传热行为，并评估包括往返效率、能量密度和㶲利用率在内的热力学指标。结果表明，在反应器尺度下，当分解温度设...

解读: 该钙基热化学储能(TCES)与相变储能(LHS)级联系统研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。系统在2MPa压力下实现52.7%往返效率和342.8kWh/m³能量密度,为中高温储能场景提供新思路。可与阳光电源光热储能解决方案结合,优化卡诺电池系统的热管理策略。...

Shiwei Zhang · Xingyu Zheng · Daitian Chena · Yao Huang 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 电动汽车的快速发展对锂离子电池的热管理系统提出了更高要求，以应对高倍率充放电带来的挑战。本研究开发了一种创新的电池热管理系统（BTMS），该系统集成了具有复合吸液芯结构的超薄均热板（UTVC），以增强散热能力并提高温度均匀性。本工作的独特贡献在于设计、制造和应用一种结合铜网与烧结铜粉的复合吸液芯结构，从而实现优异的毛细性能。本文系统研究了UTVC的热性能、复合吸液芯的毛细上升行为，以及BTMS在不同工况下的冷却效率。实验结果表明，在3C放电倍率下，集成UTVC的BTMS可使电池表面最高温度...

解读: 该超薄均温板电池热管理技术对阳光电源储能系统及充电桩产品具有重要应用价值。PowerTitan储能系统在大倍率充放电工况下,采用复合毛细结构均温板可降低电芯表面温度21.9%,显著提升温度均匀性,有效抑制热点形成,延长电池寿命。该技术可优化ST系列PCS的电池热管理方案,提升3C以上倍率工况的安全性...

M.Khoshvaght-Aliabadiab · Z.Chamanroy · A.Feizabadi · Y.T.Kanga · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 为了在高倍聚光光伏（HCPV）系统中将电池温度维持在安全范围内，必须采用高效且具有成本效益的冷却策略。这种策略不仅能够提升系统性能，还能防止热损伤并延长光伏电池的使用寿命。本研究设计并评估了多种具有不同腔体几何结构的新型水冷式散热器。研究聚焦于一个由25个三结电池组成的5×5阵列模块，在1000倍聚光比下工作，冷却剂质量通量范围为100至1100 kg/m²·s。结果表明，带有腔体增强结构的设计显著降低了电池的平均温度。在最低质量通量下，矩形腔体可使温度降低最多达8.7 K；而在最高质量通...

解读: 该HCPV热管理技术对阳光电源高功率密度产品具有重要借鉴价值。研究中的腔体强化散热设计可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的功率模块热管理,特别是SiC/GaN器件在高频开关下的温控优化。三角形腔体设计使冷却剂流量降低62.5%仍保持温度均匀性,这为储能PCS液冷系统提供了降本增效思...

Yu Qiana · Jie Jia · Hao Xiea · Hengmin Jiab 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 在后疫情时代，提高能源效率的同时保障室内空气质量已成为建筑系统设计中的关键挑战。空气净化型光伏光热建筑一体化（BIPVT）系统能够高效集成空间供暖、发电和空气净化功能，而虚拟能量存储系统（VESS）可在不依赖物理储能装置的情况下实现灵活的负荷转移。这两项技术的融合在智能健康建筑中具有广阔的应用前景。然而，现有的运行策略通常忽略了以室内空气质量为目标的日内动态优化。为解决上述问题，本文提出了一种考虑建筑蓄能特性的空气净化型BIPVT系统日内优化控制新方法，旨在降低电力成本并提升室内环境质量。...

解读: 该BIPVT系统与虚拟储能集成技术对阳光电源ST系列储能变流器及光储一体化解决方案具有重要启示。研究提出的日内滚动优化控制策略可与我司iSolarCloud平台深度融合,通过预测性负荷调控降低运行成本47.8%。虚拟储能理念可应用于PowerTitan系统的能量管理优化,结合SG系列光伏逆变器的MP...

Yi Heace · Jian Song · Su Guod1 · Jianxu Zhoue 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 为降低家庭的一次能源消耗和排放，本文评估了四种基于不同太阳能技术的住宅能源系统在技术、经济和环境方面的综合性能，并与依赖电网的传统系统进行对比。所考察的太阳能技术包括光伏（PV）面板、太阳能真空管集热器（ETCs）、光伏光热（PVT）集热器以及混合型光伏-真空管（PV-ETC）集热器。本研究的主要创新贡献在于将基于现实市场的成本模型整合进评估框架中，并通过全面的泛化性分析，探讨太阳能系统在多样化应用场景下的潜力。首先开展了广泛的市场调研，收集当前组件的零售价格和报价信息，并将最新的市场数据...

解读: 该研究对阳光电源户用光伏储能系统具有重要参考价值。研究证实光伏-储热混合系统可降低净现值43%,验证了我司SG系列户用逆变器与储能系统集成方案的经济性。针对不同热水负荷场景的优化策略,可指导iSolarCloud平台开发智能负荷匹配算法,结合MPPT优化技术实现光伏-热电联供系统的精细化控制。研究中...

Baifan Wanga · Baoliang Zhang · Shikun Fua · Peng Gaoa 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要：太阳能光伏发电（PV）为数据中心脱碳提供了有前景的解决方案。然而，在炎热夏季，光伏组件温度急剧上升，显著降低了其发电效率。通过利用光伏组件产生的废热驱动化学吸附冷能储存单元，可在提升光伏性能的同时为数据中心提供冷却能力。然而，化学吸附冷能储存单元所需的高驱动温度与光伏组件废热温度偏低的特点不相匹配。本文提出了一种新型高效的太阳能光伏/热（PV/T）协同制冷与发电系统，该系统将PV/T模块与化学吸附冷能储存循环及蒸气压缩制冷循环深度集成。为积极适应较低的废热温度，研制了一种复合吸附剂BaCl...

解读: 该光伏/热协同系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要启示。通过化学吸附冷储能技术降低组件温度,可提升13%发电效率,这与我们MPPT优化技术形成互补。系统的异步启停控制策略可借鉴至PowerTitan储能系统,实现昼夜能量协调管理。特别适用于数据中心场景,可与iSolarCloud...

Mohamed M.Ibrahi · Abdelghafour Zaabou · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 实现干燥和煅烧等高能耗作业的脱碳，对于使矿物加工行业与全球气候目标保持一致至关重要。然而，现有工业设施烟气流中通常较低的CO2浓度，给具有成本效益的碳捕集带来了重大挑战。本研究针对矿产行业亟需快速脱碳的问题，通过对一个磷酸盐加工工厂（作为代表性案例）应用七种改造方案进行全面的技术经济评估，提出解决方案。所评估的策略将基于生物质的燃料替代与成熟的燃烧后碳捕集技术相结合，具体包括单乙醇胺（MEA）吸收法和钙循环（CaL），并辅以废气再循环（EGR）和先进的相变热回收集成等工艺优化措施。利用AS...

解读: 该研究为矿业脱碳提供了生物质能+碳捕集的负碳路径,对阳光电源工商业储能系统具有重要启示。ST系列PCS可配合工业园区生物质热电联产系统,通过储能平抑可再生能源波动,降低碳捕集设备的电力成本。研究中MEA系统配合余热回收实现95%碳捕集率且无需外部热源,验证了能源梯级利用的经济性。阳光电源可将Powe...

Amedeo Cerut · Jerry Lamber · Hartmut Spliethof · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 区域供热网络（DHNs）能够高效地向城市区域供应可再生能源。然而，依赖天气条件的能源来源以及能源供给与供热需求之间的时间不匹配，使得DHN的设计面临挑战。本研究建立了一个多时间步长的混合整数线性规划（MILP）优化模型，并将热储能与可再生能源整合到DHN的设计过程中。所提出的模型在完全空间分辨率下，对管道布局、投资决策以及供能和热储能技术的运行策略进行联合优化。该模型被应用于两个合成案例和一个实际的、规模逐步增大的区域供热网络。通过敏感性分析评估了时间聚合水平对设计结果的影响，发现至少需要...

解读: 该区域供热网络优化研究对阳光电源储能系统具有重要借鉴意义。文章提出的MILP多时间尺度优化方法可应用于ST系列储能变流器与PowerTitan系统的容量配置与调度策略优化。特别是热储能与可再生能源协同运行的思路,可迁移至电储能场景:结合iSolarCloud平台的负荷预测功能,优化PCS充放电策略以...

Yang Hua · Tong Guoa · Xingyu Qua · Tengfei Xub 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 在建筑一体化光伏（BIPV）系统中，热管理仍然是一个关键挑战，运行温度的升高会显著降低光电转换效率。本研究系统地探讨了掺入单组分（α-Al₂O₃、BaSO₄ 或 CaCO₃）和双组分被动日间辐射冷却（PDRC）颗粒的水泥基复合材料，其替代水泥的比例分别为30%和60%。材料表征与性能分析结果表明，当α-Al₂O₃和BaSO₄以各30%的比例共同替代水泥时，该双组分体系表现出最优的被动冷却性能，太阳反射率达到94.54%，中红外发射率达到96.41%。当该复合材料与光伏面板集成使用时，可使光...

解读: 该被动辐射冷却水泥复合材料技术对阳光电源BIPV光伏系统具有重要应用价值。通过α-Al2O3和BaSO4双组分体系可降低组件运行温度16.54K,提升发电效率7.87%,与我司SG系列逆变器的MPPT优化技术形成协同效应。该无源冷却方案可集成到分布式光伏电站建筑载体中,配合iSolarCloud平台...

Simone Girell · Dario Alfan · Ettore Morosin · Marco Astolf · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 基于CO2的卡诺电池系统作为一种大规模、长时储能的有前景解决方案，兼具高往返效率和不受地质条件限制的优势，同时还可实现热能与冷能的共同储存。本文探讨了基于CO2的卡诺电池系统的最优设计准则，重点研究在充放电阶段共用换热器（即高温储热、低温储冷及回热器）且采用显热型固体介质作为高温储热介质的系统构型。系统的设计与性能在MATLAB环境中建模分析，针对广泛的运行工况，结合电厂部件性能的实际假设，对往返效率、能量密度以及系统占地面积进行了系统性研究。通过对数百个模拟案例进行优化分析的结果表明，在...

解读: CO2卡诺电池技术为长时储能提供新思路,其55-60%往返效率与阳光电源PowerTitan液冷储能系统形成互补。该技术的热冷双向储能特性可启发ST系列PCS在冷热电三联供场景的拓展应用。其150-250bar压力优化设计理念可借鉴于储能系统热管理优化,提升能量密度至11kWh/m³的目标与阳光电源...

Meiyan Zhang · Zhonghong Panb · Quangan Hub · Zhuorui Jiang 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 热集成泵送式热能存储系统因其高电能往返效率、地理独立性以及对低品位废热的利用能力而受到越来越多的关注。然而，实际系统与理想系统之间存在巨大差距，目前尚不清楚如何针对这一差距突破实际系统的性能限制。本文基于能量和㶲分析，挖掘了推动实际系统向理想系统迈进以突破性能瓶颈的技术路径：提高能量转换效率和增强废热利用能力。为实现这两个目标，提出了一种三重效率提升方法，即结构改进、放电时间延长以及非共沸混合工质的应用。首先，开发了一种双压放电循环，以匹配工质与热源之间的温度分布，使电能往返效率达到142...

解读: 该热泵储能系统突破性技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要启示。三重效率提升方法(双压放电、延长放电时间、工质优化)可应用于储能系统热管理优化,特别是利用低品位废热提升系统效率从107%至220%的思路,可借鉴于大型储能电站的余热回收与温控系统设计。建议结合iSolarC...

Xiaoxiao Lia · Wenyu Zua · Qibin Lia · Chao Liua 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

在当前全球能源转型背景下，聚光太阳能发电系统特别是太阳能塔式电站，在热能存储和可调度电力生产方面具有显著优势。然而，这类电站在干旱地区的部署需要采用耗水量极低的冷却方案，而自然通风干式冷却塔在塔式电站中面临高投资成本以及结构遮影效应等挑战。本研究提出一种耦合冷却系统，将翅片管换热器集成于太阳能塔底部，利用塔体自身的结构高度产生浮力驱动气流，同时避免建设独立的冷却基础设施。为此建立了经验证的1D模型用于模拟该耦合冷却系统，并在塔顶设置0.5 m的保温层以最小化吸热器的热损失。在设计工况与非设计工况...

解读: 该太阳能热发电塔耦合冷却技术对阳光电源光热储能系统集成具有重要参考价值。研究中的超临界CO2动力循环(45.76%效率)与我司PowerTitan储能系统可形成互补:光热系统提供长时热储能,PowerTitan提供快速功率调节。耦合冷却系统的无水冷却方案契合干旱地区大型储能电站需求,其多目标优化方法...

Fei Lai · Mingyuan Wanga · Jinzhi Zhoua · Jian Songb 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 太阳能驱动的水电解制氢是一种绿色且高效的能源技术。关键部件，即光伏（PV）组件和电解槽的效率，与其工作温度密切相关，这表明通过有效的热管理有望提升系统整体性能。本研究构建了一种混合光伏（PV）与光伏/光热（PV/T）驱动的质子交换膜水电解（PEMWE）系统，并集成了相变材料（PCM）用于热管理。采用PV/T模块可在不牺牲发电量的前提下，同时产生电能和热能，为PEMWE系统的热管理提供额外热源。通过实验研究评估了系统在不同太阳辐射条件下的连续运行性能，重点分析了热管理对一系列性能指标的影响，...

解读: 该光伏制氢系统研究对阳光电源SG系列光伏逆变器与储能系统集成具有重要价值。文章验证的PV/T热管理技术可优化我司1500V光伏系统在制氢场景的能量利用效率,7.6%氢转化效率为系统设计提供基准。相变材料热管理思路可借鉴至PowerTitan储能系统温控优化,提升电解槽能效75.5%的案例印证了精准功...

Yuanzhi Gaoa · Jiahong Jibc · Xiaosong Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 本研究提出了一种集成双面光伏-热电发电机（PV–TEG）系统，该系统耦合非均相光催化技术，在聚光太阳辐照条件下实现废水处理与能源同步生成。为解决传统光伏材料对高能紫外光（UV）利用效率低的问题，系统采用单晶硅光伏电池（其本身对紫外光吸收较弱），并通过引入光催化材料以增强紫外波段的光谱吸收能力。系统设计为双面受光结构：正面接受标准太阳模拟光照，背面通过电加热板加热，以模拟1000至5000 W/m²范围内的辐照强度。选取两种模型染料污染物——ponceau 2R和亚甲基蓝（MB），用于评估系...

解读: 该光伏-热电-光催化耦合系统为阳光电源SG系列双面组件逆变器提供创新应用场景。研究证实5000 W/m²辐照下PV输出0.795W、TEG贡献0.067W的多能互补模式,可启发我们在PowerTitan储能系统中集成废水处理功能,实现分布式光伏电站的环境修复增值。短路电流损失21.6%的数据提示需优...

Ting Wang · Xiangxuan Li · Ting Ma · Qiuwang Wang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

相变材料（PCMs）具有优异的热稳定性、循环性能和高储能密度，广泛应用于热能储存系统中。然而，传统储热单元结构简单，导致传热路径单一，储热效率较低，严重限制了能量的有效利用。由于相变过程中实验方法的局限性，当前的优化手段主要依赖于对温度场、流场、固液界面以及液相分数、熔化时间等全局参数的整体分析，缺乏对局部区域的详细分析与评估，难以揭示热性能提升背后的机理。本研究通过改变储热单元的边界条件和长宽比，采用热阻分析方法，系统地分析了局部与全局的流动及传热行为。研究发现，储热单元内部会出现明显的“树状...

解读: 该相变储热技术对阳光电源PowerTitan储能系统的热管理优化具有重要参考价值。研究提出的'树状'热阻分析方法可应用于ST系列PCS及电池簇的散热结构设计,通过识别高热阻区域优化散热路径,相比传统直翅片可降低23.96%热阻。该方法可指导储能柜内部风道布局和液冷管路设计,提升功率器件散热效率,延长...

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-...

Ricardo Araujo Ferreira Junior · Igor Cavalcante Torres · Leonardo Faustino Lacerdade Souz · Marcos Alexdos Santos 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 农光耦合（APV）系统旨在解决农业与光伏发电之间的土地利用冲突，特别是在太阳能辐照度高且甘蔗种植广泛的巴西东北部地区。本研究探讨在甘蔗作物上方集成光伏（PV）系统是否能够同时提高能源产量和农业生产效率。我们假设，光伏组件提供的遮荫可减轻甘蔗所受的热胁迫和水分胁迫，从而在不牺牲太阳能发电量的前提下促进作物生长。本研究在甘蔗田上方部署了一套装机容量为71.4 kWp的APV示范系统，并对其结构完整性、发电性能、微气候影响及作物响应进行了为期一年的监测。该系统的最终产电量（Final Yield...

解读: 该巴西甘蔗农光互补案例对阳光电源SG系列逆变器及智能运维系统具有重要参考价值。系统容量因子16.88%、性能比68.63%显示热带高辐照环境下设备面临散热挑战,可通过1500V系统降低损耗、MPPT优化提升发电效率。土地当量比1.69证明农光互补经济性,适合推广SG逆变器+iSolarCloud平台...

M.Moein-Jahrom · J.Aboueia · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

本文提出并分析了一种用于光伏/热能（PV/T）装置的新型混合散热器设计，该设计采用环形管结构，在环形空间内设有水流通道，并在内管中填充相变材料（PCM）。研究了两种环形散热器结构，分别为同心环形管（CAT）和偏心环形管（EAT）。在两种供液条件下对所研究的散热器进行了比较：（i）相同的压头损失；（ii）相同的泵送功率。在两种太阳聚光比下，考察了内管是否存在PCM时散热器的性能表现。建立了三维瞬态计算流体动力学模型，并结合能量-㶲分析对模拟结果进行后处理。结果表明，内管的偏心布置能够激活PCM对光...

解读: 该PCM相变冷却技术对阳光电源光伏逆变器及储能系统热管理具有重要价值。偏心环形管设计实现被动降温4.3-9.08°C，可应用于SG系列大功率逆变器散热优化，提升功率器件可靠性。相变材料的储热特性与PowerTitan储能系统温控需求高度契合，可降低主动冷却能耗。该技术使光伏组件电效率提升至14.18...