Zhixin Yuan · Li Han · Xiaojing Wang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 远海沿海地区面临能源短缺和淡水资源不足的双重困境。为降低沿海地区反渗透海水淡化过程的能耗，本文提出一种考虑热能强化及低扬程海水抽水蓄能与反渗透联合运行的综合能源系统优化配置方法。首先，开展电转气过程的热量分析，并构建考虑热能强化的反渗透温度模型，利用其反应热对反渗透进水进行预热；其次，由低扬程海水抽水蓄能系统的上水库直接供给反渗透进水，使反渗透运行所需的操作压力可同时由上水库的静水压力和高压泵共同提供；此外，结合海水抽水蓄能系统的运行特性，建立可逆式水轮机工作效率的数学模型。在此基础上，构...

解读: 该综合能源系统方案对阳光电源海岸带储能业务具有重要启示。系统集成低水头海水抽蓄与反渗透淡化，可与我司ST系列储能变流器及PowerTitan系统协同，构建海岛微网解决方案。P2G余热预热反渗透进水降低能耗26.62%的思路，可应用于我司储能系统热管理优化，提升能量利用率。抽蓄-淡化联合运行模式为iS...

Beno Wincy Winslya1 · Vignesh Kumar Ramalingam · S. Joseph Sekhar · Arokia Jaswin Mari 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 教育机构基础设施的快速发展需要在校内引入可再生能源发电，以满足政府和国际能源机构的相关指导要求。已有许多研究评估了将太阳能和风能与电网电力结合使用，旨在以经济可行的方式将清洁能源整合到小规模应用中。然而，教育机构的用电负荷模式与其他应用场景存在差异，因此有必要开展专门研究，以有效利用现有能源资源。生物能源在风力较低或无日照时段提供电力方面具有显著优势。为此，本研究全面分析了在一所高等教育机构中实施包含生物质、太阳能、风能和电网能源的混合能源系统的可行性。采用混合优化软件工具‘HOMER P...

解读: 该混合能源系统案例对阳光电源多能互补解决方案具有重要参考价值。95%可再生能源渗透率验证了SG系列光伏逆变器(387kW)与ST系列储能变流器协同优化的可行性。教育机构负荷特性(日均813.86kWh,峰值128.21kW)适合采用PowerTitan储能系统平抑波动,配合iSolarCloud平台...

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...

Guolian Hou · Qingwei Li · Congzhi Huang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 准确预测风力发电量对于风电场的运行与维护决策至关重要。随着风电机组规模和容量的不断增加，综合考虑时间与空间特征已成为提高预测精度的关键。本文提出一种新颖的多步风力发电时空预测方法，该方法采用多图神经网络辅助的双域Transformer模型。具体而言，为充分表征风电机组之间的异质依赖关系，通过注意力机制构建多种关系图并将其融合为统一图结构。随后，设计了时空融合模块（STFM），结合图卷积网络与一维卷积神经网络，以同时捕捉时间与空间特征。此外，提出了时频双域Transformer（DDform...

解读: 该时空多图神经网络风电预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。可集成至iSolarCloud平台,为风储耦合场景下的ST系列PCS提供精准功率预测支撑,优化储能充放电策略。多步预测能力(10分钟至6小时)与PowerTitan储能系统的能量管理周期高度契合,可提升风储协同调度精度。其时频双域Tr...

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...

Wei Gao · Mengyao Han · Lijuan Chen · Chao Ai 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 在传统能源结构向全生命周期零碳排放的可再生能源转型背景下，风力发电是一种典型的基于可再生能源的发电形式，风电项目的生命周期碳排放已成为全球关注的焦点。由于风能的波动性和随机性直接影响风电项目的碳排放，因此准确预测其在服役期间的碳排放量及环境影响具有较大难度。本文以中国秦皇岛市的沿海风电场为研究案例，在不考虑风机间尾流效应的情况下，构建了考虑风况影响的预测型全生命周期碳排放核算体系，围绕整个生命周期建立了减排指标体系，并将风电的减排能力与传统火电工程进行了对比分析。结果表明，该风电项目的净碳...

解读: 该研究对阳光电源风电配套储能系统具有重要参考价值。研究揭示风电全生命周期碳减排潜力达71.47%,但风能波动性影响碳排放精准预测。阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统可通过平抑风电波动,提升发电稳定性,优化碳减排效益。结合iSolarCloud平台的预测性维护功能,可建立风储协同的全...

Veysel Demırcı · Furkan Erman Kanb · Mehmet Seyhan · Mustafa Sarıoğlu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 水平轴风力机（HAWTs）在为可持续生态系统提供能源方面具有突出优势。因此，提高风力机的功率系数（CP）对于能源的高效利用至关重要。本研究通过实验方法考察了前缘（LE）凸缘位置对三叶片小型HAWT转子性能的影响。为此，开展了静态和动态条件下的实验研究，以确定小型HAWT的性能，并采用表面油流可视化技术获取三维流场信息。选取NACA 4412翼型，基于叶素动量（BEM）理论，利用Schmitz方程设计了最优叶片几何结构。实验在开式试验段的吹风式风洞中进行，针对转子三种不同的转速（300、40...

解读: 该前缘结节优化技术对阳光电源风电变流器产品具有重要参考价值。研究表明通过叶片气动优化可提升39.1%-63.2%功率系数,这启发我们在风电变流器控制策略中应充分考虑风机叶片气动特性变化。建议将此类流场优化思路应用于SG系列风电变流器的MPPT算法改进,通过精细化功率曲线建模提升发电效率。同时,该研究...

R.Bontemp · Marcello Mann · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 在下游安装的对转转子能够高效地提取风力机尾流中的残余动能，从而提高整体功率系数。两个转子之间存在显著的相互作用，因此为了充分挖掘该装置的潜力，不宜采用传统为单转子构型设计的经典方法，而现有文献中普遍存在这种做法。特别是当前的方法在设计后置转子时往往过于简化，仅将前置转子的几何结构镜像复制，而不是针对其能量捕获功能进行优化。为填补这一知识空白，本文提出了一种专为对转式风力机设计的原创性设计策略。该新方法对两个转子的几何结构进行联合优化，充分考虑了二者之间的相互作用以及前置转子出口处的尾流旋转...

解读: 该对转风机优化设计技术对阳光电源风电变流器产品具有重要启示价值。双转子协同控制理念可应用于SG系列风电变流器的多机协同控制策略,通过优化前后端功率提取比例,提升整体发电效率。其尾流能量再利用思想与储能系统ST系列PCS的能量管理策略相通,可借鉴其变分优化方法改进风储协同控制算法。此外,双转子间的电磁...

Songyue LIU · Qiusheng LIab · Bin LUab · Junyi HEab · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 预测海上风力机的尾流特性及输出功率对于优化风电场布局并最大化风能产量至关重要。近年来，多种计算流体动力学方法被开发用于预测风力机尾流和输出功率，并相比传统解析模型表现出良好的性能。然而，在海上风电场设计中，计算流体动力学通常涉及较高的计算成本，因为需要考虑不同机组间距下多种复杂的海上风况。为在保证预测精度的同时提升计算效率，本文结合大涡模拟与卷积神经网络开展研究。大涡模拟有效融合了致动线方法与离散合成随机流生成技术，用于生成单台风力机在不同来流风速和湍流强度条件下的尾流速度、尾流湍流强度以...

解读: 该LES-CNN混合预测技术对阳光电源海上风电场储能配置具有重要价值。通过精准预测尾流效应和功率输出(误差<3%),可优化ST系列储能变流器的容量配置和PowerTitan系统的调度策略。尾流湍流强度数据可指导GFM/VSG控制算法应对风电波动,提升电网支撑能力。深度学习方法可集成至iSolarCl...