Chengdai Chen · Tao Lin · Fengqin Han · Linfeng Zhong · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 针对电池在高倍率放电、大电流运行及快速功率释放等工况下的热调控需求，本文提出一种高效的金属辅助热电冷却（TEC）电池热管理系统（BTMS），并构建了一种快速温度控制模型及其建模方法，以平衡电池产热与热电散热之间的关系。在恒定倍率和变倍率放电条件下进行的实验验证表明了该模型的有效性，同时通过综合分析揭示了TEC系统的运行动态、性能阈值以及增强热管理能力的优化路径。实验结果表明，在恒定放电倍率（0.75 C–1.50 C）下，通过优化TEC工作电流，所提出的热调控模型可将电池峰值温度有效控制在...

解读: 该热电制冷电池热管理技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在ST系列PCS和PowerTitan储能产品中,高倍率充放电场景下电池温控是关键挑战。研究提出的TEC快速温控模型可将峰值温度控制在26±4.8°C,温度稳定速度提升62.5%,能耗仅占2.55-11.26%,为储能系统电池包热管理优化提...

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...

Eshagh Safarzadeh Ravajiri · Iman Alizadeh Binazir · Ehsan Houshfar · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 随着全球对可持续能源解决方案需求的不断增长，将可再生能源技术整合到废物管理系统中已受到广泛关注。本研究通过全面的技术经济分析，探讨了在废物处理单元中集成电转气（P2G）和电转液（P2L）技术的可行性。采用多目标优化方法确定太阳能光伏（PV）板的最佳数量，旨在最大化累积燃料生产潜力（CFPP），同时最小化年总成本（TAC）。提出了五种不同的技术方案，并从技术、经济和环境角度进行了验证与比较。这五种方案结合了厌氧消化、气化、机械生物处理、电转气和电转液技术，以实现可持续的废物管理和燃料生产。第...

解读: 该研究整合光伏与废弃物制氢制甲醇技术,对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统具有重要应用价值。研究显示8500-8900块光伏板配置可实现最优氢能产量,这为阳光电源1500V光伏系统与Power-to-X场景耦合提供参考。场景3的高燃料产出潜力(9.25 MJ/kg)验证了光伏-电解制氢-甲醇合...

Francesco Superchi · Antonis Moustakis · George Pechlivanoglou · Alessandro Bianchini · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 混合电站（Hybrid Power Stations, HPS）通过将可再生能源（RES）与储能系统集成，能够将间歇性发电转化为可调度电力，为提高可再生能源渗透率提供了有前景的解决方案。本研究强调了在优化此类系统运行时考虑发电预测不确定性的关键作用，并提出了一种混合整数线性规划（MILP）框架，该框架能够同时考虑多种可能的发电情景，而非依赖单一预测结果。基于一年的历史预测数据与实际发电数据，本研究开发并测试了三种调度策略：基于规则的策略、使用原始预测的标准MILP方法以及鲁棒MILP方法。...

解读: 该鲁棒MILP优化框架对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究验证了考虑预测不确定性可将欠发电量降至21.8 MWh/年,净收益提升至22.3万欧元,penalty损失仅3.1%。建议将该算法集成至iSolarCloud平台,为ST系列PCS和PowerTitan储能系统提供智能调度策略:针对风光预...

Taoufiq Kaoutar · Hasna Louahli · Pierre Schaetze · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本研究探讨了基于氢能源系统的集成与优化，重点在于将金属氢化物（MH）储氢与质子交换膜燃料电池微型热电联产（PEMFC MCHP）系统相结合，应用于住宅领域。该MH储氢系统与热泵耦合运行，充放电压力为10 bar。采用COMSOL 6.1版本软件，利用固体与流体传热模块及Brinkman方程模块建立模型，并通过实验数据进行验证，同时应用机器学习方法（前馈神经网络）对MH动态过程进行预测性建模。研究发现，较小的500 NL储氢罐具有较高的质量比热需求，但氢气动力学性能更优，可在一小时内达到约7...

解读: 该氢储能-燃料电池mCHP系统研究对阳光电源储能及户用产品线具有重要参考价值。金属氢化物储能的热管理优化思路可借鉴至ST系列储能变流器的温控策略;研究中采用的机器学习预测建模方法与iSolarCloud平台的预测性维护技术高度契合,可用于优化户用光伏-储能系统的充放电策略;燃料电池mCHP的冷热电联...

J.P.Hoffstaedt · A.Jarquin Lagun · R.Ansorena Ruizb · D.Schürenkamp 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 低水头抽水蓄能技术已被认为是电网级储能及提供辅助服务的有前景的解决方案。与传统的高水头系统相比，低水头系统具有不同的特性，包括更大的相对水头变化范围以及水流柱和水泵水轮机自身惯性的增加。这些差异要求开发新型设计，并对系统的稳态性能和瞬态行为进行详细评估。为此，本文设计并构建了一个50kW的实验装置，其中包含一种新型可逆式水泵水轮机的1:22缩尺模型，该模型具有两个对转叶轮和独立的驱动系统。在水轮机模式和水泵模式下，针对不同叶轮转速比开展了稳态性能测试。利用水头系数和扭矩系数，将实验结果与基...

解读: 该低水头抽水蓄能技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究中的双向运行特性、宽负荷范围控制及动态响应建模方法,可应用于ST系列PCS的双向变流控制优化。对转式双转子独立驱动设计理念,可启发PowerTitan系统的模块化拓扑创新。稳态89-92%高效率及快速暂态响应能力,与阳光电源GFM/VSG控...

Giorgio Gioanola · Hector Bastid · Elisa Guelp · Vittorio Verd 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本文研究了一类基于相变材料（PCM）与枕板式换热器技术相结合的新型枕板式潜热储能系统（PP-LHTES）。尽管近期研究表明PP-LHTES系统在热性能和经济性方面具有潜力，但相关研究仍较为有限。特别是目前缺乏支持决策制定的全面热经济性分析，尤其是在设计阶段。为弥补这一空白，本文通过分析其设计空间，系统地探讨了PP-LHTES系统的热流体性能与经济性能，并开发出一种针对此类装置的优化设计创新流程。所提出的 methodology 包含两个模型：一个称为设计模型的一维解析离散稳态模型，以及一个...

解读: 该枕板式相变储热技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要参考价值。研究提出的热经济优化设计方法可应用于工商业储能热管理系统优化,特别是5-25MWh大容量PowerTitan系统的温控设计。相变材料储热技术可与PCS功率器件散热结合,提升SiC/IGBT模块热管理效率。30-90美元/kWh的储能成本...

Weiqin Lua · Xueyu Tanga · Yang Zhanga · Weiliang Wangd 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.340

摘要 电热储能（ETES）技术在高效消纳可再生能源、提升电网灵活性方面展现出巨大潜力。本文提出了一种创新的ETES系统，该系统将电磁感应储热（EIHS）与移动床放热（MBHR）相结合。基于CFD-DEM方法建立了数值模拟模型，用于评估系统的性能和技术可行性。在一个研究案例中，电磁感应加热单元实现了均匀的径向温度分布、可调节的升温速率以及高颗粒体储热密度；而管式移动床换热（MBHE）单元表现出较高的传热强度（678.2–784.6 W/m²/K）。该系统的电能到电能转换效率约为30.78%，未计入...

解读: 该电磁感应固态储热技术为阳光电源储能系统提供了新型长时储能方案参考。其电-热-电转换模式可与ST系列PCS协同,利用谷电或弃光弃风实现削峰填谷。CFD-DEM仿真方法对PowerTitan热管理优化具有借鉴意义,特别是温升速率可调和高传热强度(678-784 W/m²/K)的设计思路。虽然30.78...

Zhihui Wanga · Binjian Nieb · Nan Hea · Qicheng Chena 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.340

摘要 能源存储技术的发展推动了可再生能源的应用，解决了能源波动性问题。然而，电网吸纳能力不足导致大量弃电现象。本研究提出将固体氧化物铁-空气氧化还原电池（SOIARB）集成至太阳能光热发电（CSP）与钙循环（CaL）系统中，以实现电能与热能的混合存储。在三种集成方案中，方案一（CaCO₃气流加热Fe气流）表现出最高的往返效率（RTE）。当电流密度从100 A/m²升高至2000 A/m²时，电池的能量效率从91.99%下降至53.60%。能量分析表明，当铁的质量流量为15.01 kg/s、横截面...

解读: 该混合电-热储能技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。铁-空气电池与光热发电耦合实现72.55%功率提升,验证了多元储能协同价值。建议在ST系列PCS中集成热电联储控制算法,优化充放电策略以提升往返效率。该技术可应用于大型光伏电站配储场景,通过iSolarCloud...

Jingyang Hana · Jianbin Chenb · Guotai Lic · Richeng Zheng 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.339

摘要 光伏（PV）阵列作为光电转换器件，是依赖无线功率传输（WPT）的远距离系统的关键组成部分，可消除与地面物理连接的需求。为解决两个主要挑战——传统光伏阵列与圆形入射光斑之间的几何失配问题，以及由非均匀辐照引起的电流失配问题，本研究提出了一种新型光伏模块：一种适用于WPT应用的近圆形非均匀配置阵列。本文建立了综合仿真模型，用于评估并比较三种均匀配置阵列与两种几何结构不同的非均匀阵列的性能。这些阵列在两种不同的辐照分布和两种电气连接方案下进行了评估。所提出的非均匀阵列分别实现了83%和90.5%...

解读: 该非均匀光伏阵列技术对阳光电源无线充电及储能系统具有重要价值。针对圆形光斑的近圆形阵列设计可应用于充电桩的无线传输模块,提升光电转换效率14.97%。其非均匀辐照下的电流失配优化思路,可借鉴至SG系列逆变器的MPPT算法改进,特别是Connect 2方案下更平滑的I-V特性能简化最大功率点跟踪。子电...

M.A.Bamdez · G.R.Molaeimanes · R.Mohammadi Saman Kand · M.Mostajera · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.339

摘要 电动汽车已成为应对日益加剧的化石燃料消耗与环境污染问题的有前景解决方案。然而，运行温度条件在决定电动汽车电池效率与安全性方面起着关键作用。将电池温度维持在最佳范围内，对于确保车辆高效可靠运行至关重要。本研究选取伊朗三个不同气候区——温带（德黑兰）、寒带（大不里士）和热带（班达尔阿巴斯）——进行分析，强调了环境温度与太阳辐射对电池效率、能耗及整车性能的重要影响。通过构建车辆仿真模型，研究评估了乘员舱与电池的热动态特性，并着重指出，为延长电池寿命并提升车辆可靠性，需将乘员舱温度维持在22 °C...

解读: 该研究揭示不同气候区电动汽车能耗与电池老化规律，对阳光电源充电桩及储能系统设计具有重要参考价值。寒冷地区加热需求使能耗增加18%，而温暖地区电池容量衰减加速至10%。建议：1)充电站配置ST系列储能系统，结合气候特征优化充放电策略；2)开发智能热管理算法，通过iSolarCloud平台实时监测环境温...

Pankaj Sharm · Saravanakumar Raju · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.339

摘要 本研究旨在对用于电动汽车（EV）充电的退役电动汽车电池（REVB）与并网混合能源系统（HES）进行经济技术分析。该工作整合了多种参数，以实现REVB与并网HES系统的优化设计。技术参数包括可再生能源因子（RF）、光伏发电占比（PVF）以及风能发电占比（WF）；经济因素考虑了平准化度电成本（LCOE）、净现值成本（NPC）和年化系统成本（ASC）；环境因素则涵盖避免的温室气体减排量（RGGE）。此外，所提出的方案还纳入了人类发展指数（HDI）和社会因素中的就业创造因子（JCF）。为有效应对这...

解读: 该研究对阳光电源退役电池梯次利用具有重要参考价值。可结合ST系列储能变流器与PowerTitan系统,构建光储充一体化解决方案。文中多目标优化算法(EnSFOA)可启发iSolarCloud平台的智能调度策略优化,在LCOE与NPC经济性指标上实现精准控制。建议将该技术经济分析框架应用于SG系列光伏...

Ian Wolde · Antonio Famiglietti · Rubén Abbas · José M.Cardemilac · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.338

摘要 水泥工业因其高温工艺中巨大的热能需求以及化学反应过程中持续产生的大量二氧化碳排放，成为重要的排放源。进入燃烧室的主空气可利用生料磨产生的余热进行预热。然而，间歇式运行使得连续热流供应面临挑战。因此，可采用中高温热能储存技术，并结合夹点分析来设计和确定带储热装置的热网络运行参数，以促进余热的利用。本文以一家欧洲水泥厂为参考案例，基于主空气预热，提出了一种带储热装置的余热回收系统评估方案。该系统评估考虑了通常在单个储罐内形成热分层的热能储存技术，以降低系统成本。研究对空气和导热油作为传热流体进...

解读: 该水泥厂分层储热技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要启示。研究采用热分层单罐储能降低成本,投资回收期不到1年,节能1.04%,验证了储能在工业余热回收的经济性。阳光电源可将此思路应用于PowerTitan液冷储能系统,通过优化PCS控制策略实现工业场景的冷热电三联供,结合iSolarCloud平台...

Yi Ren · Longbin Yang · Yuanwei Cao · Bin Wang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1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1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...

Rong Xu · Kaiyuan Wang · Zhongguo Zhao · Wenhu Li 等12人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 相变材料在热管理领域具有广泛应用，但由于光热转换效率低和易泄漏等问题，其在新能源转换与存储领域的应用受到限制。本研究通过溶液共混、定向冷冻、化学气相沉积处理和真空浸渍方法制备了一种垂直取向的聚乙烯醇/MXene/正二十八烷复合相变材料。MXene的引入拓宽了材料的光吸收光谱，增加了复合相变材料的表面粗糙度，有助于形成额外的热传导通路并提高负载能力。通过化学气相沉积法对材料进行甲基三乙氧基硅烷改性后，显著增强了聚乙烯醇/MXene气凝胶与正二十八烷之间的相互作用，进一步提升了材料的负载能力、...

解读: 该复合相变材料技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其97.1%的光热转换效率和236 J/g高焓值可优化PowerTitan储能柜的热管理系统,解决电池模组散热难题。垂直取向结构与MXene增强的0.42 W/(m·K)热导率,可应用于ST系列PCS功率器件散热设计,提升SiC/IGBT模块可靠...

Haichao Wang · Jianbo Han · Tianyu Wang · Zhiwen Luo 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 将风电整合到能源系统中是当前全球面临的一项重大挑战，尤其在许多风能资源丰富但热电联产机组调峰能力有限的地区更为突出。本研究探讨了热电解耦策略，以提高风电利用率并改善系统效率。研究分析了四种集成式热电联合调峰方案，包括电锅炉、电热泵、吸收式热泵和机械式热泵，每种方案均与储热系统相结合。基于中国吉林省某热电厂的实际数据，建立并验证了数学模型，证明了该模型具有良好的可扩展性和适用性。结果表明，机械式热泵和电热泵方案实现了最高的净收益，其㶲效率均超过65%。电锅炉方案实现了最高的风电利用率，使弃风...

解读: 该热电解耦调峰技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究中的电锅炉、热泵与储热方案可与ST系列PCS及PowerTitan储能系统深度结合,通过多能互补提升风电消纳率至99.9%。其热电协同优化思路可启发iSolarCloud平台开发多物理场耦合算法,实现源网荷储协调控制。机械热泵方案的高火用效率...

Taoufik Brahim · Abdelmajid Jemni · Energy Conversion and Management · 2025年1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...

Kumar Shresth · Akash Deo · Aklesh Teli · Trilochan Bhatt 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 从不稳定的微风中产生显著能量对风力驱动的能量采集器而言是一个重大挑战。为应对这一问题，本文提出并开发了一种受指尖陀螺启发的微风风能采集器，旨在最大化从微风中捕获能量。该装置借鉴指尖陀螺的力学原理，转子在单次激励下可持续旋转约25秒，从而实现从不稳定微风中连续采集能量。类似地，该装置采用定制设计的螺母和螺栓来承载磁体负载，使轴仅专注于驱动转子旋转，而无需承受磁体的重量。这一优化促进了从微风中高效采集能量，并提升了发电性能。通过进一步堆叠六个磁体以增强输出功率，在3 m/s的风速下实现了75....

解读: 该微风能量采集技术对阳光电源分布式储能系统具有启发意义。其高转动惯量设计和磁悬浮轴承优化思路,可应用于ST系列储能PCS的飞轮储能模块,提升微电网场景下的能量缓冲能力。自供电风速传感技术可集成至iSolarCloud平台,为光伏电站提供免维护的微气象监测方案。激光诱导石墨烯电极制备工艺,对Power...

Hyung Won Choia1 · Ja Ryong Kooa1 · Yong Tae Kang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 本研究提出了一种新型混合系统，将热泵（HP）与吸附热电池（STB）相结合，旨在实现热能储存的电气化。该集成方式能够同时提升热能的数量与品质，有效缓解能源供需之间的不匹配问题。为评估并优化该系统在实际应用中的性能，本文分析了三个关键性能指标：系统性能系数（COP）、储能效率和储能密度（ESD）。鉴于这些指标的最优运行点存在相互冲突，本文引入了一个加权性能指标（WPI），对各基础指标赋予相应权重。该方法有助于制定综合优化策略，并针对不同实际应用场景确定最优运行条件。结果表明，在进水温度为35 ...

解读: 该热泵-吸附式储热电池混合系统对阳光电源ST系列储能产品具有重要启示。研究中的加权性能指标优化方法(WPI)可借鉴至PowerTitan储能系统的多目标协同控制策略,平衡功率密度、能量密度与系统效率。其热量品质提升技术与阳光电源PCS的能量管理算法存在协同潜力,可应用于工商业储能场景的冷热电三联供系...