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...

Yuan Gao · Entao Zhang · Yin Xie · Xuan Zhu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 作为聚光光伏光热（CPV/T）系统理论建模的核心，半导体中的载流子平衡（CB）与晶格热平衡（TE）通常仅在聚光光伏（CPV）的最大功率点（MPP）处进行耦合。本文表明，这种源自肖克利（Shockley）模型的单点耦合方法会引入显著误差，因其无法准确描述CPV/T系统的温度-电压（TV）特性。为克服这一局限，本文建立了全电压范围耦合模型（FRCM）。该模型揭示了CPV/T系统中显著的TV特性，这些特性源于聚光辐射引起的、电压依赖性的CB-TE耦合变化，并通过实验数据得到了验证。TV特性通过C...

解读: 该CPV/T全电压耦合模型对阳光电源光伏逆变器产品具有重要价值。研究揭示的温度-电压特性及最大㶲点与最大功率点的偏离,为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供理论依据。通过多物理场耦合建模,可改进1500V系统在高辐照度下的温度补偿策略,提升发电效率。该理论框架可应用于iSolarCloud平台的智能...

Martin János Mayer · Dazhi Yangb · Dávid Markovics · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要：集合数值天气预报（NWP）是一种生成天气预报并量化其不确定性的基本且可靠的方法。然而，将集合太阳辐照度预报转换为确定性光伏（PV）功率预报的过程涉及两个具有挑战性的特征，即复杂性和维度性。复杂性源于必须引入物理模型链和后处理工具，这两者均需要对能源气象学有深入的理解。而维度性则是因为可以自由地将各种模型链与后处理工具进行级联组合，每种工具都有多种可选方案，从而形成16种不同的转换工作流程，导致可能性成倍增加。当以某种方式引入机器学习时，情况变得更加复杂。本研究利用匈牙利五个大型公用事业级光...

解读: 该研究对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及SG系列逆变器功率预测算法具有重要指导意义。核心发现表明:集合NWP相比确定性预测可降低5%误差,且仅需对最终功率输出进行偏差校正,无需对辐照度预测做复杂后处理。这为简化预测模型链、优化ST储能系统充放电策略提供依据。建议在iSolarCloud平...

Ali KemalÖzcan · Cevdet Demirtaşb† · Betül Saraç · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 可靠且可持续的可再生能源需求不断增长，提高了对高效热能储存的需求。本研究提出了一种新颖的集成环形阵列聚光器（RAC）系统的太阳能炉——该结构在现有文献中鲜有研究，并通过实验与理论方法结合，探究了利用相变材料（PCM）实现高温热能存储的性能。开发了两种太阳能储热装置：模型I采用平板接收器，模型II采用带翅片的圆柱形接收器以增强传热性能。新开发的RAC系统在土耳其特拉布宗省进行了实验测试，同时通过解析方法确定了该地区的瞬时太阳辐照度。在10小时运行期间，模型I成功熔化了0.7 kg的太阳盐和3...

解读: 该环形阵列聚光器结合相变储热技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要启示。研究中64.3%的接收器效率和39%热效率为光热-储能耦合系统提供参考。相变材料高温储热(455K)技术可与PowerTitan储能系统形成互补,优化光伏-光热混合储能方案。翅片圆柱接收器的强化传热设计思路可应用于储能PCS热管...

Thabang Wendel Selalam · Raj Patel · Iqbal Mohammed Mujtab · Yakubu Mandafiya John · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 尽管推动使用可再生能源的趋势日益增强，但在可预见的未来，化石燃料仍将继续在能源供应中发挥重要作用。鉴于流化催化裂化（FCC）装置在炼油厂中的核心地位，若要实现低碳能源系统的目标，对这些装置进行脱碳至关重要。随着碳捕集与封存（CCS）技术作为工业过程脱碳的一种有前景的技术不断涌现，本研究将其应用于FCC再生器中。我们建立了集成FCC-CCS工厂中主要工艺单元的详细模型，并利用文献中已有的多个中试和商业装置数据对模型进行了验证，随后在gPROMS平台中将这些模型耦合，以分析三种不同的FCC-C...

解读: 该FCC碳捕集研究对阳光电源工商业储能系统具有启示意义。炼化企业脱碳需求催生工业侧储能+光伏一体化方案:ST系列储能可配合光伏削峰填谷,降低蒸汽锅炉电力需求;PowerTitan大容量储能系统可平抑工业负荷波动,提升余热发电HRSG系统效率;iSolarCloud平台可实现碳排放监测与能源优化调度。...

Peiyu Huab · Haomiao Yangc · Yi Qing Zhang · Qingmei Hue 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 气候变化减缓的紧迫性加剧了全球限制气温上升的努力，而中国的电力系统转型在实现这些目标中发挥着关键作用。尽管电力转型路径已得到广泛研究，但不同转型策略——特别是强调风电和太阳能发电、核能以及配备碳捕集与封存（CCS）技术的化石燃料发电——之间的经济可行性仍缺乏充分比较。本研究通过综合分析AR6情景数据库中的119条路径，弥补了这一空白，评估了上述三种转型策略的经济可行性。采用赖特定律（Wright’s law）估算累计建设成本的成本下降趋势，对成本稳定或上升的技术则应用自回归模型进行预测。结...

解读: 该研究验证了高风光路径的经济优势,对阳光电源ST系列储能系统和SG系列光伏逆变器具有战略指导意义。研究显示风光路径累计成本最低(5.07-5.26万亿美元),较核电和CCS路径分别节省20%和38%成本。这强化了公司PowerTitan储能系统、1500V光伏方案及iSolarCloud智能运维平台...

Faraedoon Ahmeda · Aoife M.Foleya · Sean Mc Loone · Robert J.Best 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 爱尔兰单一电力市场（Integrated Single Electricity Market, ISEM）是覆盖爱尔兰共和国和北爱尔兰的电力批发市场，其设定了到2030年实现80%可再生能源的雄心勃勃的目标。风能预计将在这一转型过程中发挥核心作用，但其固有的波动性和不确定性带来了重大挑战。本研究基于PLEXOS平台开发了一种新型电力市场模型，该模型纳入了现有的交流输电基础设施以及规划中通往大不列颠和法国的互联线路。模型使用2022年的实际数据进行了验证，并进一步扩展以评估2030年的多种情...

解读: 该研究针对80%可再生能源渗透率下的电网灵活性需求,与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统高度契合。研究强调的需求响应、储能系统与互联互通协同优化,可指导我司储能PCS的GFM/GFL控制策略升级,特别是在高比例非同步电源场景下的虚拟同步机技术应用。风电消纳、成本优化及电网稳定性分析...

Farbod Esmaeilion · M.Soltaniabcd · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 在能源系统工程中，具有实用方法的创新理念可以在新路径上触发可持续解决方案。本研究展示了对一种新型大规模综合储能技术结合热能储库的全面调查结果。在设计阶段，吸附式热能在集成构型中作为补充能源包，与液空储能（LAES）及混合海水淡化系统相结合。通过技术、经济及其他组合方式，研究了该多联产系统在需要时生产多种产品（如电能和淡水）的性能表现。基于灰狼优化算法的软计算优化将系统的㶲效率从61.12%提升至63.79%，同时将产品的平准化成本从0.8美元/kWh降低至0.369美元/kWh。其中，所产...

解读: 该液态空气储能与吸附式热储能混合技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。研究中通过灰狼算法优化将平准化成本从0.8降至0.369美元/kWh,储能效率提升至63.79%,为我司大规模储能系统的多能互补优化提供新思路。特别是其削峰填谷技术与热能耦合的设计理念,可应用...

Zhen Hea · Xiaoxiao Xua · Yunying Haoa · Yongfang Huang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 压缩CO₂储能（CCES）被广泛认为是大规模可再生能源并网最具前景的技术之一。然而，在其放电过程中，高压储罐内持续的压力下降会导致透平偏离设计工况运行，从而降低功率输出。为解决这一问题，本文建立了10 MW级等容-等压放电压缩CO₂储能系统（IID-CCES）的动态模型。通过利用CO₂在拟临界区剧烈变化的热物理性质，提出了一种适用于等容与等压条件下的高压液态储罐等压放电模型。该储罐模型通过回收系统内部的低品位能量，精确控制高压液态储罐的加热过程，动态补偿因工作流体流出所引起的压力下降，实现...

解读: 该CO2压缩储能技术为阳光电源大规模储能系统提供创新思路。其等压放电控制策略可借鉴至PowerTitan储能系统的能量管理优化中,通过精确控制放电过程维持功率稳定输出。64.04%的往返效率与ST系列PCS的高效转换特性形成互补,特别是在新能源并网场景下,该技术的动态补偿机制可启发iSolarClo...

Yinke Qi · Xiaofeng Ma · Peixue Jiang · Yinhai Zhu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 由于高超声速飞行器具有极高的冷却和能源需求，其发展面临巨大挑战。为应对这一挑战，本文提出了一种用于高超声速飞行器发动机的热光伏发电系统，该系统可在提供热防护的同时实现电能生成。热光伏电池安装在燃烧室冷却通道的壁面上，燃料流经通道以对电池进行冷却。高温辐射体发射的光子通过滤光器筛选后到达电池并产生电能。建立了包含燃烧室、热光伏器件及冷却通道在内的传热与发电耦合模型，并通过迭代求解直至满足能量守恒条件。分析了不同来流马赫数、燃料流量、入口温度以及起始位置对系统冷却与发电性能的影响。所提出的热光...

解读: 该热光伏发电技术为阳光电源高功率密度储能系统提供创新思路。其58kW/m²的发电密度和10.5%热电转换效率,可启发ST系列PCS在极端温度环境下的热管理优化设计。燃料冷却通道与光伏电池耦合的架构,对PowerTitan储能系统的液冷技术具有借鉴意义,特别是在数据中心等高热流密度场景。滤波器选频技术...

Shiying Yang · Lixinyu Meia · Yixin Weng · Fan Jiao 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 太阳能驱动的甲烷干重整（DMR）为通过化学燃料生产实现可持续太阳能储存并同时减少温室气体排放提供了一条有前景的技术路径。然而，其实际应用受到积碳导致催化剂失活以及合成气利用受限的制约。为克服这些局限性，本文提出一种创新性的分步过程——太阳能驱动甲烷碳循环重整（MCCR），该过程将DMR解耦为催化甲烷分解和逆布多瓦反应两个步骤，从而实现氢气与一氧化碳的分离生产，构建更具吸引力的太阳能到燃料转化过程。该方法的可行性首先通过100次成功的热重测试循环得到初步验证，结果表明其具有卓越的除碳能力，碳...

解读: 该太阳能驱动甲烷碳循环重整技术为阳光电源储能系统开辟了化学储能新路径。其分步制氢制CO的创新工艺可与ST系列PCS及PowerTitan储能系统形成互补,实现电化学储能与化学燃料储能的协同。24.55%的平均太阳能转化效率及99.9%碳消除率展现出色稳定性,可启发iSolarCloud平台开发光伏制...

Dibyendu Roya · Hadi Taghavifar · Kumar Vijayalakshmi Shivaprasad · Yaodong Wanga 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 本研究探讨了为偏远海岛社区设计的先进混合可再生能源系统配置。这些配置集成了多种技术，包括风力涡轮机、光伏板、燃料电池、柴油发电机、蓄电池、逆变器、电解槽和氢气储存罐，从而实现能源生产、存储与管理的协同化方法。系统产生的多余电能被用于电池充电和绿色氢气生产，增强了系统的灵活性与韧性。对各类系统配置进行了详细的经济技术与环境评估。此外，采用基于理想解相似度排序法（Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution）...

解读: 该混合可再生能源系统研究对阳光电源离网型储能解决方案具有重要参考价值。研究中的多能源协同配置(光伏+风电+储能+氢能)与我司PowerTitan储能系统、ST系列PCS及光伏逆变器产品线高度契合。TOPSIS多准则决策方法可应用于iSolarCloud平台的智能能量管理优化,特别是在海岛等离网场景中...

Khadim Ullah Jana · Ghjuvan Antone Faggianelli · Jean-Laurent Duchaud · Anne Migan-Dubois 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 本文提出了一种实用、非侵入式的两步放电方法，用于估计在实际运行条件下工作的VRLA-Gel蓄电池组的剩余可用容量，该方法无需拆解电池或依赖历史电池管理系统（BMS）数据。所提出的方法首先通过短脉冲放电快速识别出性能良好和性能欠佳的电池，依据是电压下降幅度和放电轨迹。这一初步筛选使测试时间减少了近50%。随后进行分阶段放电阶段，通过将容量趋势映射到参考散点图上，进一步将剩余的性能欠佳电池细分为“一般”和“弱”两类。在第一步中，基于具有未知使用历史的单体VRLA-Gel电池，根据其动态特性建立...

解读: 该VRLA-Gel电池现场评估技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要应用价值。该方法通过两步放电测试实现90%以上分类准确率,无需历史BMS数据即可评估电池剩余容量,特别适用于改造项目。可集成至iSolarCloud平台实现预测性运维,优化电池全生命周期管理,延缓更换周期降...

Haosheng Lin · Wei Wuab · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 可再生能源需求的不断增长凸显了开发可扩展、成本效益高且可持续的储能系统的必要性，而这些系统正面临盈利能力和效率方面的挑战。新兴的面向X的电力（P2X）电池能够分布式且低成本地储存过剩的可再生能源，以满足特定需求。然而，随时间变化的需求以及众多的技术选择（例如储能介质、设备等）极大地阻碍了最优P2X电池的识别。因此，本文提出了一种低复杂度的基于图论的框架，用于识别最高效且最具成本效益的配置方案。案例研究强调，基于热能储存、采用耐火砖与吸收式热泵的电力转热能电池，其平准化储能成本低于0.01美...

解读: 该P2X储能技术经济性分析框架对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究揭示的热储能方案成本优势(LCOS低于0.01美元/kWh)启示我们在ESS解决方案中需拓展多元化储能介质集成能力。P-graph优化方法可应用于iSolarCloud平台,实现不同场景下电化学...

Yaoyao He · Yifan Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 随着能源结构的演变和共享经济的兴起，共享储能有望成为应对风能和太阳能波动、管理能源需求并提升系统灵活性的标准手段。本文提出一种面向多微电网系统的共享储能配置双层优化方法，聚焦于冷热电联供（CCHP）系统的经济效率。该方法考虑退役电池的残余价值，以促进未来电池回收利用并提高能源利用效率。上层模型解决储能容量配置问题，下层模型优化系统运行策略。通过引入Karush–Kuhn–Tucker（KKT）条件，将下层模型的约束条件嵌入上层模型，并采用大M法（Big-M method）实现线性化处理。通...

解读: 该共享储能优化配置研究对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。论文提出的退役电池残值评估模型可指导我司储能系统全生命周期管理策略,特别是12年退役节点规划与梯次利用。双层优化方法可集成至iSolarCloud平台,实现多微网场景下的容量配置与运行优化。研究显示共享模式...

Evaggelia Nivolianit · Yannis L.Karnava · George Chatziaslanoglo · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 近海航运的脱碳需要采取多方面的综合策略，其中先进的电池技术和可再生能源（RES）为实现零排放海上运输提供了可行路径。尽管电池驱动的储能系统已在多个行业得到广泛应用，但由于频繁的短时靠港停泊以及对高效岸基充电基础设施的需求，其在近海航运中的集成应用仍面临挑战。本研究旨在识别适用于混合动力船舶的最合适电池技术，以平衡环境与经济因素。通过分析七种不同的电气化配置方案，这些方案整合了光伏能源以及包括铅酸、锂离子和镍铁在内的多种电池技术，本研究评估了在不同放电深度（DOD）和调度策略下的系统性能。针...

解读: 该混合动力船舶储能研究对阳光电源海事电气化解决方案具有重要参考价值。研究中的光伏-储能混合配置与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统技术路线高度契合,可应用于港口岸电充电站开发。文中对比的多种优化算法(GA/GOA/GWO等)可借鉴用于优化我司储能系统能量管理策略和充放电控制算法。研究强...

Yonggang Lia · Yaotong Sua · Yuanjin Zhang · Weinong Wub 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 为了促进可再生能源的广泛应用，综合能源系统（IES）的研究已成为关键。然而，多能系统的协调运行以及电池的耐久性约束，尤其是在混合储能系统（HESS）中的问题，仍然是重大挑战，制约了系统的经济效率与运行可靠性。本研究提出了一种短期能量调度模型，通过优化混合储能系统的退化成本来应对上述挑战。首先，建立了集成混合储能系统的能量管理系统框架。随后，基于各设备的运行特性，分别构建了化学电池、电解槽以及质子交换膜燃料电池（PEMFC）的退化成本模型。此外，为弥补现有方法在储能系统不同动态响应能力方面处...

解读: 该多时间尺度调度技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的化学电池与氢储能分层调度策略,可直接应用于我司混合储能解决方案优化:ST系列PCS负责快时间尺度响应,氢储能系统承担慢时间尺度调度。退化成本模型可集成至iSolarCloud平台,实现预测性维护和全生...

Hectordel Pozo Gonzalez · Fernando D.Bianchi · Nicolaos A.Cutululis · Jose Luis Dominguez-Garci · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 本文展示了一个海上能源枢纽的案例研究，该枢纽集成了两个风电场、与多个国家连接的潜在高压直流输电线路以及氢气生产设施。分析重点在于利用位于网络不同位置的风电场和电解槽装置的备用容量来提供频率支持的能力。本研究还分析了可再生能源销售收益与维持用于频率支持的功率备用成本之间的经济收益权衡。使用电解槽和风电场进行频率支持的一个有利特征是它们的功率响应方向相反：前者吸收功率，后者注入功率，反之亦然。这一特性可用于提高整体经济收益。然而，不同类型设备的时间响应特性各不相同，这可能影响一次频率支持的效果...

解读: 该研究对阳光电源海上能源枢纽解决方案具有重要启示。风电-制氢-储能耦合系统的频率支撑策略可应用于ST系列储能变流器与电解槽协调控制:利用电解槽吸收功率与风电注入功率的互补特性,结合VSG虚拟同步机技术实现一次调频响应。PowerTitan储能系统可作为快速响应单元,补偿电解槽动态响应滞后,优化备用容...

Wenping Luo · Xiantao Zhanga · Lunbo Luod · Xinliang Tian 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 海上漂浮式光伏（OFPV）是一种新兴技术，可在更为严酷的海洋环境中捕获太阳能。安装在浮体上的光伏组件会受到波浪引起的显著随机运动影响，导致太阳光入射角持续变化。准确评估此类动态运动对发电量的影响，需要一个跨学科的建模框架，将高保真度水动力学模拟与详细的电气性能分析相结合。然而，现有大多数研究仅专注于其中一个方面，导致能够全面处理OFPV系统的模型较少。此外，运动对输出功率的影响尚不明确，这对OFPV浮体设计者而言是一个关键问题。为弥补上述不足，本文提出了一种针对OFPV的耦合功率预测模型，...

解读: 该海上漂浮光伏研究对阳光电源SG系列逆变器及iSolarCloud平台具有重要价值。波浪运动导致入射角动态变化和局部遮挡,造成最大3.4%瞬态功率损失。建议在SG逆变器中强化多峰MPPT算法以应对遮挡工况,优化1500V系统的动态响应速度。iSolarCloud平台可集成姿态传感器数据,实现运动补偿...

Nikola Frani · Andrej Zvonimir Tomić · Frano Barbi · Ivan Piv · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 可再生能源（如太阳能和风能）具有波动性，导致输入条件动态变化，难以通过传统的实验室方法进行复现和分析。本研究提出一种基于机器学习的方法，用于预测在动态功率输入条件下质子交换膜水电解槽（PEMWE）的性能，旨在降低实验复杂性，并加速控制系统开发及PEMWE技术的部署应用。本文开发了一种新颖的两步机器学习算法：首先采用前馈神经网络估计PEMWE的电流，然后利用长短期记忆网络架构预测氢气产量。模型训练与验证所用的实验数据来自八种不同功率曲线并在多种温度条件下采集获得。该算法在未见过的操作电压曲线...

解读: 该机器学习预测算法对阳光电源制氢储能系统具有重要应用价值。可集成至iSolarCloud平台,实现光伏-电解槽动态耦合优化:利用SG逆变器实时功率数据,通过神经网络预测PEM电解槽性能,指导ST储能系统功率调度策略。该两步算法(电流估算+产氢预测)可优化GFM控制下的波动功率管理,减少实验成本,加速...