Aijun Guoa · Jia Daia · Jianxia Chang · Yimin Wanga 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 风能和太阳能的扩展发展迫切需要推进抽水蓄能电站（PSHP）的建设。将开式循环抽水蓄能电站（OL-PSHP）与其河道内水库型水电站（HP）联合运行，形成的协作模式远比传统的闭式循环抽水蓄能复杂得多。本研究聚焦于OL-PSHP，主要目标有三：（1）推导OL-PSHP与HP的多种削峰运行模式，并提出相应的协同运行模型；（2）确定OL-PSHP河道内水库的最优初始水位和日平均下泄流量，以最大化OL-PSHP与HP联合削峰效益；（3）量化OL-PSHP运行对河道内水库系统日内水位波动及出力的影响。本...

解读: 该开环抽水蓄能与常规水电协调调峰技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究提出的多模式运行策略(抽水-发电-混合模式)与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统的多场景调峰需求高度契合。文中水位边界优化方法可启发我司ESS的SOC动态管理策略,通过GFM控制技术实现储能系统与新能源电站的协...

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...

Masoyi Garba Sand · Mohamed Emamb · Hamdy Hassan · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 随着全球范围内可再生能源的采用日益广泛，风能和太阳能的利用正在迅速增长。大多数风电场或太阳能电站仅在特定土地面积上利用单一能源进行发电。因此，本研究提出了一种技术-环境-经济综合评估方法，将水平轴风力涡轮机与光伏面板在同一块土地上联合使用，以提高土地利用率，并以埃及地图作为案例进行展示。通过一种基于Python代码的图像处理新技术，估算了风力涡轮机在光伏面板上产生的阴影区域。在MATLAB Simulink平台上开发了一个能量模型，用于分析发电量输出。将土地双重利用方案与仅使用太阳能、仅使...

解读: 该风光互补双用地研究对阳光电源SG系列光伏逆变器与储能系统集成具有重要价值。研究证实大功率风机配合光伏可提升土地利用率和经济性,这与我们1500V高压系统及PowerTitan储能方案的应用场景高度契合。阴影遮挡分析技术可启发iSolarCloud平台开发智能布局优化算法,通过MPPT多路跟踪技术应...

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...

Elena Rozzi · Alberto Grimaldi · Francesco D.Minuto · Andrea Lanzini · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 利用可再生能源生产氢气在推动能源系统向低碳化转型过程中可能发挥重要作用。本研究探讨了应用于工业级电能制氢系统的多种优化策略，包括混合整数线性规划（MILP）、一种结合粒子群优化（PSO）与MILP的混合框架（PSO-MILP），以及将PSO与基于规则的能量管理策略（EMS）相结合的方法。该分析评估了氢气生产的平准化成本（LCOH）、碳排放水平，以及若干关键因素的影响，如电池老化、电解槽效率、实时电价和氢负荷管理。结果表明，基于MILP的模型实现了中等水平的LCOH值（10.1–10.7 €...

解读: 该研究对阳光电源氢储能系统集成具有重要参考价值。混合PSO-MILP优化框架可应用于ST系列储能变流器与电解槽的协同调度,实现制氢成本降低9-14%同时减排27-45%。研究中的电池退化建模和分段仿射线性化方法可优化PowerTitan储能系统在工商业光伏制氢场景的能量管理策略,缩短计算时间至27小...

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...

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...

Tengxi Zhang · Ruifeng Shi · Sijiang Maa · Qian Lic 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 随着风能和太阳能等波动性可再生能源渗透率的不断提高，由于物理惯性降低和运行不确定性增加，区域能源系统的频率安全管理发生了根本性变化。这些变化导致系统频率动态特性在日内出现显著波动，从而对依赖预安排备用容量的传统频率调节方法提出了挑战。为应对这一挑战，本文提出一种融合深度生成学习技术的分散式频率调节方案，旨在维持区域电力系统在不确定性条件下的频率安全并实现经济高效运行。所提出的方法协调多种调节资源，并采用一种带有并行分类器的改进型生成对抗网络，用于评估动态变化的频率调节需求与预设备用能力之间...

解读: 该深度生成模型驱动的频率安全管理技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的分散式调频方案与阳光电源PowerTitan储能系统及VSG虚拟同步机技术高度契合,可优化ST系列PCS的一次调频响应策略。通过GAN网络动态评估调频需求与备用容量匹配度,能提升iSolarCloud平台的预测性维护能...

Yu Zhang · Chenxi Xu · Yuan Zhou · Jiangjiang Wang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 可再生能源出力的随机性以及多种负荷需求的不确定性显著增加了综合能源系统优化调度的复杂性，使得传统优化方法难以满足实际运行需求。为应对这一挑战，本文提出了一种基于源荷多尺度预测的风光储氢系统优化运行方法。通过相关性和周期性分析构建多尺度预测模型，并引入TimeGAN进行数据增强以提升预测精度。随后，利用日前预测数据制定更具前瞻性的日前运行计划，并结合更新后的预测结果进行小时级日内调整，以减少设备的功率偏差。典型日的仿真结果表明，与传统方法相比，所提策略可使系统运行成本降低16.22%，且三个...

解读: 该多尺度源荷预测优化技术对阳光电源风光储氢一体化解决方案具有重要价值。通过TimeGAN数据增强提升预测精度,可显著优化ST系列储能变流器和PowerTitan系统的日前-日内分层调度策略,降低功率偏差16.22%。结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,可将新能源消纳率提升至95%以上,增...

Yanhao Ning · Fei Wua · Renbo Gaoa · Jie Chena 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

多能集成系统通过优化能源配置与调度，实现多元化、协同化的能源利用，是推动能源转型、绿色发展和应对气候变化的重要途径。本研究强调了储能技术在可再生能源并网中的关键作用，并以山东省盐穴为例开展案例研究。构建了一个融合风电、光伏、氢能及盐穴储能的综合能源规划模型，采用神经网络预测风能与太阳能发电量，建立优化的指标体系与目标函数，并结合粒子群优化算法与CPLEX求解器进行求解，实现了多层级优化与多时间尺度的能源调度分析。结果表明，系统可实现月均减排20至30千吨二氧化碳，并带来超过100万美元的经济效益...

解读: 该风光-盐穴储能系统研究对阳光电源多能互补解决方案具有重要参考价值。泰安盐穴案例验证了长时储能在新能源消纳中的关键作用,与我司PowerTitan储能系统形成互补:盐穴适合季节性大容量储氢,PowerTitan擅长日内调峰调频。研究采用的神经网络预测和粒子群优化算法可融入iSolarCloud平台,...

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...

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...