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...

Wanfu Zheng · Ziqi Huab · Dan Wang · Zhe Wang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.340

摘要 随着太阳能光伏等可再生能源的广泛应用，在确保电网稳定、用户舒适度以及应对停电事件的韧性的同时，管理建筑能源系统的复杂性变得日益具有挑战性。为应对这一挑战，本研究提出了一种分层控制框架，能够在多个住宅建筑中对电池储能系统、热泵和生活热水（DHW）系统进行最优协调。本文采用线性回归、k近邻回归和LightGBM方法构建了针对扰动的预测模型。在建筑层级，提出一种数据驱动的模型预测控制（MPC）策略，对热泵运行进行最优调控以保障居住者舒适度，并辅以基于规则的控制器实现生活热水储热调度。在微网层级，...

解读: 该分层控制框架对阳光电源ST系列储能变流器和微网解决方案具有重要应用价值。研究提出的建筑级与微网级双层MPC协调策略,可直接应用于PowerTitan储能系统的削峰填谷和碳减排优化。其数据驱动的预测控制方法可增强iSolarCloud平台的智能调度能力,实现光储热泵多能协同。建筑用电需求预测作为扰动...

Fateme Norooziyan · Arshiya Noorpoor · Fateme Ahmadi Boyaghchi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.339

储能是解决可再生能源电力并网波动性的有效方案。由于氢气作为储能介质具有高能量密度，氢储能（HES）系统被认为是一种极具前景的储能技术。本文提出一种新型HES系统，该系统包含质子交换膜电解槽（PEME）、固体氧化物燃料电池（SOFC）以及废热回收型超临界CO₂再压缩循环（SRC），可在不排放CO₂的前提下同时产生电能和热负荷。为提高HES系统的往返效率，引入基于蒸气压缩制冷循环（VCR）和跨临界CO₂再生朗肯循环（TRC）的冷能储存朗肯卡诺电池（CSRCB），将低温环境与SRC及SOFC的废热进行...

解读: 该氢储能混合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。文章提出的冷储能朗肯卡诺电池技术可提升往返效率74.36%,为我司储能系统能效优化提供新思路。建议将多目标人工蜂鸟优化算法应用于ST系列PCS的能量管理策略,结合iSolarCloud平台实现氢储能与电化学储...

Arijit Upadhyaya1 · Tim Tröndle · Alissa Ganter · Ivalin Petkov 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.338

摘要 本研究探讨了不同储能技术在符合2050年净零碳排放目标的欧洲电力系统中的作用。我们考虑了三种储能技术，即电池储能、抽水蓄能和氢储能。研究发现，一个国家成本最优的储能组合取决于其发电结构，基于主导储能技术，我们在欧洲范围内识别出三类国家原型。当具备条件时，抽水蓄能在储能组合中占据主导地位，从而减少对新建电池储能和氢储能设施的需求。总体而言，短期电池储能最适用于应对太阳能发电的短期波动，并与太阳能发电形成最优配合；而长期氢储能则用于平衡太阳能和风能的峰值发电。此外，我们量化了以不同空间分辨率和...

解读: 该研究验证了多时间尺度储能协同的必要性,对阳光电源产品布局具有战略指导意义。短时电池储能(ST系列PCS、PowerTitan)适配光伏波动,长时氢储能应对季节性缺口,抽水蓄能可降低新增储能需求。建议强化ST系列在光储一体化场景的优化算法,探索氢储能PCS技术储备,并在iSolarCloud平台集成...

Shayan Sharafi Laleh · Haniyeh Sadat Rezaei Mousavi · Shayan Rabet · Farnaz Nojavan 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.337

摘要 工业革命推动了技术进步，但也加剧了环境问题，尤其是碳排放的显著增加。本研究提出一种新型混合系统，将光伏-热能（PVT）、质子交换膜电解槽（PEME）、气化、固体氧化物燃料电池（SOFC）以及朗肯循环相结合，以应对上述挑战。该系统采用太阳能辅助气化技术，通过预热空气和水提高合成气品质，从而增加氢气含量并提升燃烧效率。PEME单元利用过剩的太阳能电力进行绿色氢气生产，确保提供灵活的清洁燃料来源；同时，PEME产生的氧气被注入SOFC阴极，改善其电化学性能。该集成系统完全以生物质衍生的合成气为运...

解读: 该光伏-电解制氢-燃料电池混合系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要参考价值。系统通过PEM电解槽消纳光伏余电制氢,与阳光电源能量管理策略高度契合。74.88%能效和0.24kg/kWh碳排放指标验证了多能互补架构的优越性。可启发iSolarCloud平台集成氢储能模块,优化工商业...

Yousef Sheikh Kilo · Roozbeh Izadi Zamanabadi · Hossein Ramezani · Paride Gullo 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 由于R744的临界温度较低，采用该工质的超市制冷系统通常在跨临界运行条件下工作，导致其能源效率受到严重制约。一方面，本研究探讨了集成热能冰蓄冷装置以降低从冷凝器/气体冷却器排出的R744温度所带来的经济效益，从而缓解上述性能劣势。另一方面，文献综述揭示了目前尚缺乏一种能够对跨临界R744制冷系统中热能冰蓄冷装置的充放电循环进行低成本且动态优化的算法，这限制了该技术在超市中的推广应用。因此，本研究开发了一种针对不同气候条件定制的创新性算法，旨在通过综合考虑超市制冷负荷需求、环境温度以及电价因...

解读: 该研究的动态充放电优化算法对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。文中基于电价、环境温度和负荷需求的多维度优化策略,可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的智能调度算法开发。通过iSolarCloud平台集成类似优化逻辑,结合不同气候区的电价峰谷特性,可使工商业储能系统年度电费降低5-12...

D.Romano · I.Chakrabort · S.Holle · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 全球通信基础设施的增长为利用数据中心余热提供了重要机遇。本研究聚焦于分析和比较若干种情景——照常营业情景（BAU）、数据中心余热回收情景（WH），以及在余热回收基础上增加浅层钻孔热能储存以解决热需求与余热产生之间不匹配的情景（WH + BTES）——这些情景在代表不同代际区域供热（DH）网络的多种供热温度条件下进行评估。德国哥廷根北校区作为案例研究对象。我们采用定制的Python模型，结合pygfunction软件包和基于回归的热泵模型，用于评估地热钻孔场的热响应因子（g函数）并开展分析。...

解读: 该研究对阳光电源储能系统具有重要启示。数据中心余热回收结合浅层钻孔热储能(BTES)的场景,与我司PowerTitan储能系统和热管理技术高度契合。可将ST系列PCS的热管理优化与区域供热网络耦合,实现能源梯级利用。研究显示低温供热网络(48°C)边际余热价格达93欧元/MWh,验证了储能系统余热回...

Christopher Gradwohl · Dan Cornelius Maxim · Shama Islam · Thomas Kienberger · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 全球能源格局正在经历一场向更清洁、更可持续以及可再生能源转型的深刻变革。然而，可再生能源固有的间歇性、储能能力有限以及电网输电约束，导致电力供需出现显著波动。为维持电网的稳定性与韧性，亟需先进的灵活性调节措施，尤其是在中低压配电网中。热泵结合热能储存系统时，能够提供一种可控且适应性强的负荷形式，可根据电网运行状况进行调节，因而展现出良好的应用前景。本研究探讨了在分布式能源系统中，通过灵活调控热泵运行以满足供热需求的理论潜力，旨在提升可再生能源的消纳水平并降低局部电网负荷。与以往侧重于系统设...

解读: 该研究的热泵-储能协同优化策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。通过多目标优化框架实现自发自用率提升与成本降低的平衡,可直接应用于iSolarCloud平台的智能调度算法。研究验证的日前电价需求响应策略,可增强阳光电源储能系统在中低压配电网的削峰填谷能力,为热泵...

ELSaeed Saad ELSihyac1 · Mostafa M.Abd El-Samiebc1 · Mohamed I.Hassan Ali · Zuyuan Wanga · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 在聚光光伏/热（CPV/T）系统中，由于存在显著的热损失以及光伏电池与热吸收体之间热解耦不足，有效利用太阳光谱仍具挑战性。本研究报道了一种新颖的旁路式CPV/T设计，采用水既作为光谱液体滤波器（SLF），又作为主动冷却剂，并结合相变材料（PCM）实现被动冷却。通过详细的三维计算流体动力学模拟，探讨了混合CPV/T-PCM/SBS（光谱光束分离）系统的整体性能，并确定了最大化能量产出和经济可行性的关键参数。虽然增加SLF厚度有助于提高热回收效率，但由于光伏波段内的光传输减少，导致发电量下降；...

解读: 该CPV/T光谱分离与相变储热技术对阳光电源ST系列储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要启示。研究中的多物理场耦合优化方法(光学-热学-流体协同)可应用于PowerTitan储能热管理设计,通过相变材料被动冷却提升电池安全性。光谱分离思想可启发光伏逆变器MPPT算法优化,针对不同光谱条件动态调整工...

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...

Woo Gyun Shin · Jinseok Le · Young Chul Ju · Hey Mi Hwang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 全球各国正在积极推动能源转型，以减缓气候变化并促进长期可持续发展。这一转型过程涉及向无碳电力来源的转变，其中太阳能发挥着关键作用。随着光伏（PV）系统安装量的增加，这些系统对电网供电的贡献比例也不断上升。然而，由于天气条件会影响光伏发电量，准确推断其输出功率对于确保电网稳定性以及评估发电效率至关重要。本文提出了一种面向机器学习回归模型的数据预处理方法，该方法利用数学模型，基于辐照度和组件温度数据来推断光伏系统的发电量。所提方法的独特之处在于其归一化过程：将实测的电压和电流值除以通过数学模型...

解读: 该研究提出的基于改进数学模型的数据预处理和机器学习方法,对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过归一化处理实测电压电流与模型计算值的比值,可显著提升光伏发电功率预测精度(R²达0.9969),这与SG系列逆变器的MPPT优化技术高度契合。该方法可集成至预测性维护系统,结合S...

S.Saravanan · R. Senthil Kumar · P.Balakumar · N. Prabaharan · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 光伏（PV）系统已成为向电网提供能量采集支持的主要来源，作为传统能源的可持续替代方案。然而，部分遮阴对光伏系统的影响会降低基于光伏的发电效率。光伏阵列重构方法是减轻部分遮阴效应影响的最佳实践之一。本文提出了一种新的光伏阵列重构方法，采用二进制灰雁优化（Binary Greylag Goose Optimization, BGGO）算法。为验证所提BGGO方法的有效性，研究采用一个9x9面板的光伏阵列，并考虑六种阴影分布模式——右下角、右上角、左下角、左上角、中心以及对角线遮阴。在总交叉连接...

解读: 该二进制灰雁优化算法结合机器学习的阴影应对方案,对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术具有重要参考价值。研究验证在复杂遮挡场景下通过阵列重构可提升10-14%发电效率,可与我司iSolarCloud平台的预测性维护功能深度融合,实现智能故障诊断与动态拓扑优化。该方法论可应用于ST储能系统的能...

Yunfeng Qiua · Meixiang Zhang · Yahui Wanga · Xiao Guob 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1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...

Ju Guan · Wei Han · Qibin Liu · Fan Jiao 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 随着可再生能源装机容量持续增长，其发电出力的波动性和间歇性与用户负荷的波动性之间存在供需不匹配的问题。因此，迫切需要发展大规模、高效率、快速响应、长时储能的储能系统。本研究提出一种新型集成储能系统，该系统结合了氢储能与卡诺电池。其中，卡诺电池作为基础负荷，实现稳定、大规模的能量存储；氢储能（质子交换膜电解槽PEMEC与固体氧化物燃料电池SOFC）则作为调节负荷，灵活消纳多余的可再生电力，并快速响应用户需求。该集成系统还有效利用SOFC产生的高温余热，提升卡诺电池的往返效率（RTE），从而提...

解读: 该氢储能与卡诺电池集成系统对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。系统通过氢储能(PEMEC/SOFC)作为调节负载、卡诺电池作为基础负载的分层架构,实现57.48%综合往返效率,可为阳光电源多时间尺度储能方案提供技术参考。SOFC高温余热利用提升卡诺电池效率11.32%...

Jacob C.Seile · Gregory Pavla · James D.Freihau · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 受控环境农业（Controlled Environment Agriculture, CEA）为食品行业提供了可持续发展的解决方案，但由于能耗较高，仍面临显著的经济与环境挑战。结合热能存储、电池储能、吸收式制冷和碳捕集等技术的热电联产（Combined Heat and Power, CHP）系统，能够提升CEA设施的运行效率与整体性能。在智能电网应用中，CHP作为可调度能源资源，还可增强电网的可靠性与韧性。然而，CHP在CEA中作为能源与二氧化碳双重供给源的作用尚未得到充分研究，尤其是在...

解读: 该CEA能源优化研究对阳光电源储能系统具有重要启示。研究证实热储能与电池储能协同可降低18.94%能源成本,这与我司PowerTitan储能系统的多能互补理念高度契合。ST系列PCS可通过GFM控制技术实现CHP系统与储能的协调调度,优化电热冷三联供场景。研究中的电力市场参与策略可为iSolarCl...

Kiran Qaisar · Fatima Surayy · Muhammad Zubair Iftikhar · Mustafa Anwar 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 可再生能源由于排放较低、具有可持续性和经济性，被认为是一种环境友好的能源。本研究聚焦于在巴基斯坦不同气候区的住宅部门实施本地化的可再生能源发电系统。该研究开展了技术经济性、环境影响、鲁棒性以及成本方面的综合分析。通过技术经济优化，旨在最小化微电网系统的净现值成本（NPC）和平均化度电成本（COE），同时最大化住宅部门微电网的可再生能源占比（RF）。中部和北部地区具备良好的太阳辐照资源，因此最优的微电网（MG）配置为光伏（PV）-电池储能系统（BESS）结合柴油发电机（DG）。而南部地区风能...

解读: 该研究针对不同气候区的光储柴微网优化,与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统高度契合。研究验证了PV-BESS配置在高辐照区域的经济性优势,可指导SG系列光伏逆变器与储能系统的协同优化。多能源互补拓扑与阳光电源GFM/GFL控制技术结合,能提升微网稳定性。研究中LCOE与NPC双目标...

Keting Chen · Mie Tohnishi · Akihiro Matsutani · Sachiko Matsushit · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.331

摘要 半导体敏化热电池（STC）是一种突破性的热电转换技术，能够将低温热能（<200 °C）直接转化为电能。其工作原理基于半导体中热激发载流子引发的氧化还原反应。该技术最引人注目的特点之一是：一旦STC放电终止，只需关闭开关并将其保留在热源中，即可恢复发电能力。然而，在此恢复期间，系统无法产生电力，这显著影响了STC系统的整体效率。为解决这一问题，本研究提出了一种采用叉指阵列（IDA）电极的双回路STC模型，通过在单个STC内部交替切换两个电路，旨在消除恢复时间并实现持续发电。本研究采用模拟与实...

解读: 该半导体敏化热电池技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其低温热电转换(<200°C)特性可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的余热回收,双回路连续发电设计可借鉴于储能电池管理系统优化。交叉指状电极结构与氧化还原机制对提升储能系统能量密度和循环寿命具有参考价值,特别适合iSolarCl...

Kun Houa1 · Boshen Wangb1 · Jiali Guo · Xiangyang Liu 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.329

摘要 液态二氧化碳储能是一种有前景的稳定可再生能源输出的技术；然而，由非等压储存引起的低效率和不经济性通常被忽视。针对这一问题，本研究提出了两种新型与抽水蓄能耦合的等压液态二氧化碳储能系统，即抽水蓄能辅助式和高背压抽水蓄能辅助式系统。这些系统通过采用水力设计的二氧化碳-水共储罐实现等压储存。研究首先对基础系统进行动态行为分析，随后开展基于多目标优化的热经济性能对比、参数分析以及经济不确定性分析。结果表明，在基础系统中忽略非等压储存会导致总㶲效率存在26.44%的偏差、储能密度出现59.67%的相...

解读: 该液态CO2储能技术为阳光电源储能系统提供重要参考。研究揭示非等压储能导致26.44%效率偏差和经济性高估,对ST系列PCS和PowerTitan系统设计具有启示意义。等压储能方案实现52.95%火用效率和0.131美元/kWh平准化成本,可指导阳光电源优化储能系统热管理策略、压缩机-涡轮协同控制及...

Suzhen Yin · Chuangang Bai · Kaiyue Zheng · Yilun Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.329

摘要 风能和光伏发电等不稳定的可再生能源具有间歇性和随机性的固有特征，对电网的安全与稳定运行构成了极为严峻的挑战。作为一种可行的解决方案，储能技术通过在不同时间段存储和释放多余的电能，提高了电网的灵活性和调控能力。抽水式热储能技术提供了一种高效的大规模电能储存方案，且完全不受地理条件限制。巧妙地将抽水式热储能技术与低品位热能相结合，可有效提升其热力学性能和经济性。为了显著提高地热能的利用率，并有效实现抽水式热储能系统的更优性能，本文对15种地热辅助的跨临界抽水式热储能系统进行了深入而全面的热经济...

解读: 该地热辅助泵热储能技术为阳光电源储能系统提供重要启示。研究显示系统往返效率可达105.6%,度电成本低至0.472元/kWh,验证了多能互补储能方案的经济性。可与PowerTitan储能系统及ST系列PCS结合,通过低品位热能耦合提升储能效率,优化压缩机出口压力控制策略。该技术突破地理限制的特性与阳...

José Eduardo Sanson Portella Carvalho · Florian Pradell · Romuald Rullièr · Rémi Revellin · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.329

摘要 实现能源转型需要采取良好的实践，以实现更优的能源管理并提高能效，同时广泛利用可再生能源和储能技术，并将其优化以满足用户需求。在此背景下，本文建立了一种数值模拟方法，研究适用于巴西里约热内卢典型并网住宅建筑的三联供（电力、供热和制冷）系统方案。所研究的混合式制冷、热、电联产系统配置主要由光伏组件、小型压缩空气储能系统（包括带有中间冷却器和预热器的压缩机与透平以及两个空气储罐）以及作为热能储存装置的水箱组成。该系统在准稳态工况下通过能量、㶲、㶲经济与环境（4E）分析进行综合评估。全年运行分析使...

解读: 该混合CCHP-光伏-压缩空气储能系统研究对阳光电源户用储能解决方案具有重要参考价值。系统实现94.3%电力自给率和44.3%三联供效率,验证了光储一体化在住宅场景的技术可行性。可结合阳光电源SG系列户用逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统,通过iSolarCloud平台实现季节性负...