Abolfazl Abdolahifa · Amir Zanj · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 达里厄斯垂直轴风力机（VAWTs）在启动性能、相对较低的功率输出以及显著的周期性转矩波动幅度方面面临挑战。尽管已有大量提出的解决方案，但这些问题仍未得到解决，阻碍了VAWT潜力的充分发挥。本研究对现有解决方案在应对上述挑战方面的有效性进行了批判性评估，旨在识别各类方案的优势、劣势及相关研究空白。为此，将这些解决方案分为五类：涡轮结构改进、叶片形状优化、被动与主动技术以及流动增强方法。随后，基于反映其应对气动挑战能力的既定标准，评估各方案在性能上的可取性。此外，还考虑了各方案的不同实际因素，...

解读: 该垂直轴风机气动优化研究对阳光电源风电变流器产品具有重要参考价值。文中提到的启动性能差、功率波动大等问题,可通过我司先进变流控制技术协同解决:采用虚拟同步发电机(VSG)技术平抑转矩波动,利用三电平拓扑提升低风速启动能力,结合储能系统ST系列PCS实现功率平滑输出。文章揭示的气动-电气耦合特性为我司...

Jie Ji · Yinqi Xi · Yibai Wang · Jia Xiao 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 本研究针对苏北地区多能系统（MES）容量及灵活储能优化中的关键挑战，重点探讨了生物质能、风能与光伏发电源的集成问题。该研究对于提升绿色可再生能源的高效与可持续利用具有重要意义，是应对能源危机和环境问题的关键途径。本研究采用了一种生物质与灵活储能（BMFS）策略，涵盖风力涡轮机、光伏发电机、生物质供电单元以及储能系统的集成。通过运用集合经验模态分解-共生生物搜索-径向基函数（EMD-SSA-RBF）优化算法，在多种负荷条件下对系统性能进行了仿真模拟，旨在实现电网供需之间的平衡。该算法结合了E...

解读: 该多能源系统优化研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的EMD-SSA-RBF算法可启发iSolarCloud平台的预测性维护优化,提升储能系统在风光生物质混合场景下的调度精度。GBGT稳定供电策略可借鉴至VSG虚拟同步发电机控制技术,增强电网稳定性。研究...

Minwang Wanga1 · Wenlong Yangb1 · Wenchao Zhu · Yang Yang 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

高比例可再生能源接入电动汽车充电站和氢燃料加注站时，常面临显著的能量波动、能源浪费和系统不稳定等挑战。为应对这些挑战，本研究提出了一种新型动态滞后能量管理策略（DHEM）。该策略引入滞后理论，通过设定锂离子电池荷电状态（SOC）的阈值——SOC_grid、SOC_elzoff 和 SOC_elzon，调节储能系统的充放电策略。此外，设计了针对动态电价的价格差评估机制，以优化电解槽和电池的运行，实现储能与能耗之间的平衡。随后采用非支配排序遗传算法进行多目标优化，重点评估平准化能源成本（LCOE）和...

解读: 该动态滞环能源管理策略对阳光电源储能系统及充电桩业务具有重要价值。文中提出的SOC多阈值控制机制可直接应用于ST系列PCS的电池管理优化,通过动态电价响应机制提升PowerTitan储能系统的经济性。LCOE降低17%的成果为充电站配储方案提供了优化方向,特别是在光储充一体化场景中,结合iSolar...

Pascalin Tiam Kapen · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

混合可再生能源系统为传统能源提供了可持续且环境友好的替代方案。然而，高昂的能源成本以及可再生资源的间歇性等问题阻碍了这些系统的广泛应用。本研究的主要创新在于开发了一种结合灰狼优化器和鲸鱼优化器的混合元启发式算法。该新型算法被用于优化一个风能/光伏/电池混合系统的容量配置，该系统旨在满足喀麦隆班焦市福措·维克多理工大学学院行政办公室的能源需求，当地频繁的停电严重干扰了学术活动。为了实现系统性能的最优化，本文构建了一个数学框架，以最小化三个关键目标函数：平准化能源成本、净现值成本以及电力供应缺失概率...

解读: 该混合元启发式算法对阳光电源风光储系统优化具有重要价值。研究针对风电/光伏/储能混合系统的容量配置优化,可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的系统集成方案设计。算法在平准化度电成本、净现值成本和缺电概率三目标优化方面表现优异,为iSolarCloud平台的智能容量规划模块提供算法创新思...

Julian D.Osorioa1 · Mario De Florioab1 · Rob Hovsapian · Chrys Chryssostomidis 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 传统的热能系统建模依赖于实验关联式，通过无量纲数和热物理性质来估算传热系数。针对不同的流动状态、系统几何结构和边界条件，已提出了多种关联式；然而，尽管这些关联式被广泛使用，它们在精度、适用流动状态范围以及对复杂系统几何结构的适应性方面仍存在显著局限性。此外，由间歇性可再生能源（如太阳能）驱动的系统由于传热系数和系统变量的剧烈波动，面临更大的挑战。在本研究中，我们从根本上改变了这一传统范式。我们展示了一种经过实验验证的、基于物理信息的机器学习方法，能够准确估计在能量输入、边界条件和负载具有高...

解读: 该物理信息机器学习技术对阳光电源光储系统具有重要价值。针对光伏间歇性导致的热管理波动问题,可应用于PowerTitan储能系统和ST系列PCS的热设计优化,实时预测功率器件温度场分布,替代传统经验公式。结合iSolarCloud平台,可实现SiC/GaN器件的预测性热管理,提升系统可靠性。该方法突破...

Moataz M.Abdel-Azi · Asmaa A.El Bahlou · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 环境问题引发的对清洁能源日益增长的需求，使可再生能源技术特别是光伏（PV）系统成为可持续发电领域的前沿。光伏技术利用太阳能这一近乎无限的资源，以满足全球电力需求。尽管光伏系统具有安装便捷、维护成本低和快速发展等优势，但转换效率仍然是最大化能源输出的关键因素。本文对当前最先进的光伏效率提升技术进行了全面评述，涵盖冷却方法、移动式光伏系统、集成式光伏系统、材料创新以及优化策略等方面。通过分析面板温度、灰尘积聚和阴影等环境因素对系统性能的影响，本文识别出关键挑战，并探讨了改善光伏性能的前沿解决方...

解读: 该综合性光伏效率提升研究对阳光电源SG系列逆变器及储能系统具有重要参考价值。文中提及的液冷技术(效率83%)与阳光电源PowerTitan液冷储能系统技术路线高度契合;温度控制优化可直接应用于PV逆变器热管理设计,提升MPPT算法在高温环境下的追踪精度;纳米流体冷却(效率提升13.5%)为ST系列P...

Antoine Laterr · Guido Francesco Frat · Vincent Lemort · Francesco Contino · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 在住宅系统中，光伏（PV）能源的日益广泛应用带来了诸多挑战，尤其是应对日间和季节性的间歇性问题。为了减少弃电并最大化自发自用率，分布式灵活性方案至关重要。在此背景下，卡诺电池——结合热泵、储热系统和热机的技术——在与光伏发电协同实现热电综合管理方面展现出良好前景。然而，目前尚未明确实现最大成本效益所需的经济模型（投资成本、电价体系）和控制策略（热能/电能释放、季节性影响）。因此，本研究探讨了将卡诺电池集成至一个配备光伏系统的20户住宅区的可行性。通过采用二次约束线性规划模型，识别出在不同投...

解读: 该卡诺电池技术为阳光电源户用储能系统提供重要启示。研究证实热泵+储热+发电机组合在零上网电价场景下经济性最优,与公司ST系列PCS及PowerTitan储能方案形成互补。可探索将热电联供功能集成到户用光储系统中,通过iSolarCloud平台实现热电协同优化控制。动态电价下储能容量需求增加,验证了阳...

Berhane Darsene Dimd · Alfredo Sanchez Garci · Martin Bellman · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 本文基于在挪威特隆赫姆一个户外实地实验室收集的数据，对高纬度地区双面光伏（bPV）组件的性能进行了全面的实证分析。研究探讨了bPV系统在低辐照、短日照时间、低太阳高度角以及极端天气条件等高纬度地区常见环境挑战下的运行动态。该研究评估了多种bPV配置的性能，包括东西（E–W）和南北（S–N）朝向的垂直安装组件、固定南倾安装方式，以及配备双轴跟踪系统的安装方式。主要研究结果表明，bPV系统采用混合朝向具有显著优势，可产生多个日发电峰值，更贴近实际用电负荷曲线。研究还表明，与单面光伏组件相比，b...

解读: 该研究揭示双面组件在高纬度地区的性能优势,对阳光电源SG系列逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。垂直安装双面组件对漫射辐照度响应更强,需要逆变器具备更快速的功率跟踪能力和更宽的电压范围适应性。研究中多峰发电特性与负荷曲线匹配的发现,可指导PowerTitan储能系统在高纬度地区的容量配置策略。建议...

Liting Wang · Renzhi Liu · Weihua Zeng · Lixiao Zhang 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 理解区域理论风能潜力对于风电规划与建设至关重要。以往的研究面临诸多挑战，包括风速数据质量不一致、分布参数中的不确定性未被量化，以及估算理论风能潜力的方法存在缺陷。因此，本研究提出了一种分层贝叶斯-蒙特卡洛框架，以概率性和分层方式处理多年期、多来源的风速数据。该框架能够量化风速分布及其参数相关的不确定性，并通过整合历史数据降低预测误差。此外，本研究在传统理论风能潜力估算方法的基础上，进一步考虑了叶片扫掠高度范围内风速和空气密度变化以及最大可能功率系数的影响。结果表明，青藏高原地区的风速分布符...

解读: 该青藏高原风电潜力评估框架对阳光电源风电变流器布局具有重要参考价值。贝叶斯-蒙特卡洛模型可量化风速分布不确定性,为ST储能系统在高原风电场的容量配置提供精准数据支撑。研究揭示的风速-空气密度垂直变化特性,可优化风电场侧储能PCS的功率预测算法和充放电策略。青藏高原60%以上区域具中高风电潜力,结合i...

Magui Mam · Elie Solai · Tommaso Capurs · Amelie Danlo 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 锂离子电池技术的快速发展伴随着新能源存储时代在各个领域的到来，例如交通（电动汽车）、电力生产与调度。随着对更高性能、更长寿命和更高安全性的需求不断增长，开发复杂的建模方法已成为预测和优化电池行为的关键工具。本综述整合了当前锂离子电池建模领域的最新进展，涵盖从颗粒级模拟到电池包级热管理系统的多个尺度，涉及粒子尺度的简化方法、微观尺度的电化学模型以及包含热效应和产热预测的电池尺度电气模型。此外，作者强调了将高精度的基于物理机制的模型与热力学方法（如电化学-热耦合模型）相结合的日益增长趋势，以全...

解读: 该多尺度锂电池建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。电化学-热耦合模型可优化BMS热管理策略,提升电池安全性和寿命预测精度。粒子级到Pack级的多尺度仿真方法可指导储能系统热失控防护设计,增强iSolarCloud平台的预测性维护能力。该建模框架亦可应用于充...

Qiulei Wang · Junjie Hu · Shanghui Yang · Zhikun Dong 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 近几十年来，日益增长的能源需求加速了风电场的建设，对风力机性能中精确的载荷与功率评估提出了更高的要求。传统方法依赖于解析尾流模型和性能曲线，在复杂入流条件下往往难以适应，导致在预测风机载荷和功率输出时存在显著的不准确性。本研究以NREL 5MW基准风力机为案例，提出一种新颖的两阶段框架，用于应对风电场规划与开发各个阶段中的上述挑战。第一阶段是在初步设计阶段推导简化推力调制因子的推荐值，从而快速评估对风电场优化至关重要的最大推力载荷和疲劳推力载荷。第二阶段聚焦于详细设计阶段的机器学习模型的设...

解读: 该机器学习框架对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要价值。通过LightGBM模型实现风机负载与功率的高精度预测(R²>0.98),可优化ST系列PCS的功率调度策略和PowerTitan储能系统的充放电控制。推荐推力调制因子方法可应用于iSolarCloud平台的预测性维护模块,结合GFM控制技术...

Guopeng Zhu · Weiqing Ji · Lifeng Cheng · Ling Xiang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

可靠的高精度短期功率预测对于保障电力系统安全和提高风能利用率至关重要。然而，风的随机性和非平稳性特征给大规模风电场（WF）中功率预测精度与效率的提升带来了显著挑战。以往的研究通常未能自适应地增强原始数据的特征，并且忽略了风力涡轮机（WTs）之间尾流效应的影响，从而导致预测精度下降。本文提出了一种基于非平稳Transformer模型的新型功率预测方法，该方法结合了动态数据蒸馏与尾流效应校正，以提升预测性能。在所提出的方法中，设计了一种非平稳Transformer模型用于从监控与数据采集（SCADA...

解读: 该非平稳Transformer风电功率预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。动态数据蒸馏和尾流效应校正方法可直接应用于ST系列PCS的能量管理系统,提升大规模风储耦合场景下的功率预测精度。非平稳特征提取能力可集成至iSolarCloud平台的预测性维护模块,优化PowerTitan储能系统的充...

Shiwei Huab · Shuo Zhang · Shiqing Chena · Xinjing Zhanga 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 金属氢化物储氢是一种具有高储氢密度和低压特性的固态储氢方式。其性能面临吸氢过程余热未回收、释氢依赖电加热等挑战。有效的热管理对于推动金属氢化物大规模储氢应用至关重要。本研究提出一种基于热泵结合蓄热的金属氢化物热管理系统，以提升能量利用效率。该系统通过热泵回收吸氢过程产生的低品位热量，并将其升级为可用于释氢过程的高品位热量；蓄热单元则用于降低能耗，并在吸氢与释氢过程中快速提供所需热量。建立了热管理系统与金属氢化物反应器的耦合仿真模型，分析了在不同水温条件下系统的性能表现，包括水温与合金温度变...

解读: 该热泵-储热耦合氢储能热管理技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。金属氢化物储氢的吸放热特性与ST系列储能变流器的热管理需求高度契合:通过热泵回收吸氢过程低品位热并升级用于放氢,系统COP达5.4,较电加热提升470%,可显著降低PowerTitan等大型储能系统的温控能耗。该技术可启发阳光电源在...

Chongkun Shaoa · Peilun Wanga · Ji Miab · Pengfei Jiang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

采用吸热型碳氢燃料（EHFs）进行主动冷却是解决高超声速飞行器热管理问题的有效方案。EHFs的等压比热容是设计先进热管理系统的重要参数之一。然而，由于测量分辨率不足、燃料在热化学反应过程中组分发生变化以及能量守恒计算存在偏差，准确测量其等压比热容仍面临显著挑战。为应对上述挑战，本研究开发了一种新型分布式流动量热仪，其中量热微通道（Φ3.0 × 0.5，1000.0 mm）通过分辨率为0.45 mm的红外热成像技术被划分为2200个微元。基于轴向差异法，可沿微通道确定EHFs的位置-温度-组分之间...

解读: 该分布式流动量热法对阳光电源液冷热管理系统具有重要参考价值。ST系列储能变流器和PowerTitan系统在大功率运行时面临SiC器件散热挑战,文中提出的微通道高精度温度分布测量技术(0.45mm分辨率)可用于优化液冷微通道设计。特别是温度-位置-组分映射方法,能指导冷却液在298-1173K宽温域的...

Jianing Chen · Xueming Yang · Jie Cui · Yinqiao Huo 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 太阳能热发电技术在全球低碳能源转型中具有巨大潜力，但其大规模发展仍受到太阳辐射间歇性、系统稳定性等挑战的制约。本研究聚焦于硅藻土改性的钙基材料，揭示了硅藻土改性使放热反应机理由A3模型转变为D2模型，显著降低了8.69%的活化能，并使指前因子提高了18.19%。对填充床反应器中的放热过程进行了深入研究，阐明了温度场、反应程度及压力场的演化规律。提出了一种引入中间进气通道的创新设计，使反应时间缩短了28.57%。构建了一种新型热化学太阳能热发电（TSTPG）系统，从反应器释热特性的角度系统考...

解读: 该热化学储能技术为阳光电源ST系列储能系统提供了长时储能技术路径参考。研究中的填充床反应器放热特性优化、中间气流通道设计缩短反应时间28.57%的创新思路,可启发PowerTitan储能系统的热管理优化。4E综合评估方法(能量、火用、经济、环境)与阳光电源iSolarCloud平台的多维度系统评估理...

Ruizhao Gao · Kunteng Huang · Hongrui Li · Ruikai Zhao 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

开发具有更高热效率的热力循环是应对内燃机节能、环保和减排挑战的关键途径。然而，现有的内燃机优化循环仍受限于奥托循环、柴油循环和布雷顿循环等经典热力循环的基本局限性，导致循环性能提升遭遇瓶颈。得益于基于先进柔性材料的张力活塞技术，内燃机中的等温过程得以灵活实现。本文提出了一种新型循环——具有等容与等温过程的耦合动力循环，以提高平均吸热温度。基于热力学基本定律建立了热力学模型，并推导了理想气体的理想热效率方程。结果表明，热效率和可持续性指数均与压气机及活塞燃烧室的压力比呈正相关关系。相比之下，随着压...

解读: 该耦合动力循环技术通过等容-等温过程优化,热效率提升30%以上,为阳光电源储能系统热管理提供创新思路。ST系列PCS及PowerTitan在大功率运行时面临散热挑战,可借鉴其等温过程控制策略优化功率器件温度管理。该技术对压缩比的多目标优化方法,可应用于储能系统功率密度与效率的协同设计。结合SiC器件...

Zhongwen Zhua1 · Xin Wangab1 · Weihai Jiang · Weizhi Wanga 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.328

近年来，由于热管理系统对燃料电池汽车的整体经济性、环境适应性和车辆耐久性具有深远影响，其受到了广泛关注。本研究开发了一种集成式利用余热的燃料电池汽车热管理系统，以提高环境适应性和能源利用效率。该系统集成了多个热管理回路，包括燃料电池系统、动力电池、电驱动系统以及乘员舱。通过设计一个换热器，实现了燃料电池余热的回收以及各回路热量的高效管理。六通阀的集成设计可实现多个热管理回路的灵活解耦控制，并合理利用电驱动系统产生的余热。此外，针对燃料电池热管理系统中电气附件能耗较高以及换热器引入的外部热干扰问题...

解读: 该燃料电池多模式热管理技术对阳光电源EV动力系统及储能热管理具有重要借鉴价值。其多回路耦合设计理念可应用于PowerTitan储能系统的电池热管理优化,通过PCS功率器件余热回收降低HVAC能耗。ADRC自抗扰控制算法可集成至充电桩及OBC产品,提升宽温域适应性。六通阀解耦控制思路启发ST系列PCS...

Si Chen · Mohamed Qenawy · Jiameng Tian · Zhentao Wang 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 在追求可再生能源与可持续能源解决方案的过程中，强化传热与传质过程至关重要。喷雾闪蒸蒸发（SFE）是一种快速的热力学现象，涉及过热液体的瞬时汽化，被视为能源系统中传热传质强化的一种先进手段。本综述全面阐述了SFE的基本原理、实验与数值研究进展及其在能源领域的潜在应用。尽管SFE过程中充分发展区的传热传质特性已被广泛研究，但由于缺乏先进的测量技术与精确的理论模型，对于密集喷雾条件下喷嘴出口附近的闪蒸雾化及相变行为仍缺乏深入理解。技术进步已通过先进的间歇性技术和纳米流体的应用，显示出提升效率与环...

解读: 该喷雾闪蒸蒸发技术对阳光电源光伏逆变器和储能系统热管理具有重要应用价值。SFE技术可显著提升SG系列逆变器功率器件散热效率,特别是SiC/GaN高功率密度模块的温度控制。在PowerTitan储能系统中,该技术可优化电池热管理,提高循环寿命和安全性。对于集中式光伏电站,SFE冷却可提升组件效率并降低...

Iman Sarani · Zhiming Bao · Wenming Huo · Zhengguo Qin 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 全球日益增长的能源需求和环境问题迫切需要在高效、可持续能源技术方面取得重大进展。质子交换膜燃料电池是一种具有前景的清洁能源发电技术。然而，在停机期间存在的性能不稳定性和热管理挑战限制了其实际应用。因此，本研究采用一种综合方法来提升质子交换膜燃料电池的性能与效率。该方法结合响应面法与人工神经网络进行预测建模与优化，并利用相变材料在停机期间维持最佳运行条件。通过实施中心复合设计，评估了温度、压力以及进出口流量等关键运行参数对功率密度的影响。所建立的响应面法模型和人工神经网络模型均表现出较高的预...

解读: 该燃料电池热管理与优化技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究中采用的相变材料(PCM)热管理方案可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的温控优化,在环境温度波动时延长最佳工作温度维持时间达3-5倍。响应面法与神经网络预测建模思路(R²>98%)可集成至iSolarCloud平台,...

Qingjie Cui · Xiang Ma · Ziyi You · Xiaoping Yang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 5G技术的快速发展显著加速了移动设备的进步，推动智能手机、平板电脑以及虚拟现实（VR）和增强现实（AR）眼镜等电子产品向日益可折叠的设计方向演进。然而，由于空间和结构特性的固有约束，传统的热管理方案已无法满足这些可折叠设备的性能需求。因此，迫切需要开发与芯片设计中跨铰链结构相兼容的高效热管理解决方案。本研究提出并制备了一种厚度仅为0.7 mm的新型超薄柔性环路热管（UFLHP），以应对跨铰链设计带来的传热挑战。通过采用粉末烧结与线切割技术，开发出一种创新方法，用于制造厚度为0.4 mm的金...

解读: 该超薄柔性环路热管技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要应用价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统中功率器件(SiC/IGBT)及DAB变换器在高功率密度设计下面临严峻散热挑战,该0.7mm厚柔性热管可适配紧凑空间布局,最大热流密度5W/cm²和等效热导率10273W/(m·K)可显...