Massamba Sow · Mohamed. M.Ibrahi · Abdelghafour Zaabout · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 所有主要情景均强调，为实现2050年碳中和目标，必须从大气中大规模移除二氧化碳，其中生物能源结合碳捕集与封存（BECCS）在负碳组合中发挥关键作用。然而，最主要的生物源废弃物原料含水量极高，导致其资源化利用面临挑战，因为传统热化学方法需要高能耗的干燥过程。本研究引入了一种新型工艺配置的技术经济评估，该工艺整合了水热碳化（HTC）与吸附强化气化/重整（SEG/SER），旨在将湿生物废弃物转化为负碳氢气、富氢合成气或水热炭，并结合钙循环技术实现二氧化碳的原位捕集。CaO对CO2的放热捕集反应为...

解读: 该BECCS负碳技术路线对阳光电源储能系统具有战略启示意义。湿生物质制氢过程的能量效率优化(80.4%)与我司ST系列储能变流器的高效能量管理理念契合。其碳捕集与热化学过程的能量耦合思路,可启发PowerTitan储能系统在工业园区的多能互补场景设计。特别是氢能-储能协同方面,该研究的经济性分析(L...

Aneesh Chandra Nunn · Olav Galtelan · Laurent Georges · Yi Zong · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 本研究提出了一种创新性基于生物蜡相变材料的枕板式热能储存装置在为一栋四层高的研究建筑提供空间供暖时的最优控制策略的设计与开发。ZEB实验室中的水力供暖系统包括电动热泵、热能储存装置以及水力散热器。为模拟该热系统的相变动态特性，建立了面向控制的数值动态模型，并进行了验证。为了可靠且准确地预测建筑物的逐时供暖负荷，开发了一个14节点的电阻–电容（Resistance–Capacitance）热网络模型，用作决策支持工具。基于已验证的系统模型，进一步开发了一种基于模型的最优预测控制策略，用于热能...

解读: 该研究的模型预测控制(MPC)策略与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统高度契合。文中基于动态模型的需求响应优化可直接应用于我司储能系统的能量管理策略,通过响应分时电价实现40%-50%的成本削减。其柔性因子接近1的控制效果验证了储能系统提供电网辅助服务的能力,可增强我司ESS解决方...

Elie Solai · Mathieu Specklin · Michaël Deligant · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 在多种应用中，例如能量存储和氢气移动技术，都需要进行高压气体压缩。然而从能耗角度来看，高压比的气体压缩可能代价较高。在压缩过程中，气体温度升高，使得压缩过程变得更加耗能。因此，为了实现最优压缩，应尽可能接近等温压缩过程，即在压力升高的同时及时耗散所产生的热量。本文研究了一种液态活塞压缩机，其通过液体液面上升从而减小气室容积来实现气体压缩。为评估该液态活塞压缩系统的有效性，需确定压缩冲程中的能量消耗。然而，由于存在几何特性、测量仪器技术等多种类型的不确定性，这一评估面临挑战。为此，本研究建立...

解读: 该液体活塞压缩技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究通过不确定性分析验证了92.3%的等温压缩效率,为PowerTitan等大规模储能系统的气体压缩环节(如氢储能、压缩空气储能CAES)提供了高效解决方案。其P-V图积分能耗评估方法可应用于ST系列PCS的热管理优化,通过精确建模降低压缩损耗。...

Yanling Zhang · Yi Chen · Hongxing Yang · Hao Zhang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 建筑物对可持续空调系统日益增长的需求推动了绿色高效替代空气处理系统的发展，例如光伏/光热再生式除湿冷却系统（PV/T-DCS）。本研究探讨了一种针对高密度、高温高湿城市环境定制的PV/T-DCS多变量优化策略。通过将光伏/光热（PV/T）系统与基于液体除湿剂的蒸发冷却系统相结合，所提出的系统构型与优化方案旨在最大化制冷能力、最小化能耗并减少排放。本研究采用一种新颖的运行策略，在当地气候条件下测试，执行多变量超平面优化，以平衡技术、环境、能源和经济目标。结果表明，与传统系统相比，PV/T-D...

解读: 该PV/T-DCS系统的多变量优化策略对阳光电源光储一体化方案具有重要参考价值。研究中光伏光热协同及能效优化思路可应用于SG系列逆变器的MPPT算法改进,58.1%的节能率验证了储能系统配合的必要性,ST系列PCS可通过GFM控制实现冷热电联供场景的能量优化调度。论文涉及的SiC器件高效转换特性与公...

Jiangjun Dinga · Jiaqiang Eab · Lei Caia · Bo Luoa 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 随着全球对环境与能源问题的关注日益增加，氢气作为一种绿色能源受到广泛关注，从而推动了氢气制备与储存技术的深入研究。本研究主要基于甲烷的非催化反应路径开展氢气生成的研究，采用分子动力学方法探讨高当量比条件下甲烷的燃烧反应路径，并分析乙炔掺混对这些反应路径的影响。研究以多孔介质微尺度燃烧器作为反应装置，系统考察不同掺混比例和当量比对氢气生成效率的影响。通过分析在氢气生成过程中起主导作用的多个基元反应，深入探究掺混比与当量比影响氢气生成的机制及其差异。结果表明，提高当量比和掺混比均可通过降低燃烧...

解读: 该富燃甲烷-乙炔混合制氢技术为阳光电源储能系统提供了绿色氢能耦合方案的研究视角。其分子动力学反应路径优化思路可借鉴于ST系列PCS的能量管理算法,特别是在多能源协同控制方面。研究中的当量比与混合比优化策略,对PowerTitan储能系统的氢储能模块设计具有参考价值。微燃烧器的流量-产氢效率线性关系,...

Hossam Ashraf · Abdelmonem Drazc · Abdelfattah M.Elmoaty · Attia A.El‑Fergany · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

准确识别光伏模型的参数对于集成式和独立式光伏系统的精确仿真与分析至关重要，直接影响性能评估结果。因此，本研究探讨了河马优化器在光伏单二极管模型、双二极管模型以及Sandia光伏阵列性能模型最优参数识别中的应用方法。单二极管和双二极管模型用于模拟稳态电流-电压（I-V）和功率-电压（P-V）特性曲线，而Sandia模型则用于预测不同环境条件下的最大功率点。优化目标设定为最小化均方根误差，并满足运行和设计上的可行性约束条件。河马优化器在八种不同技术类型的商用光伏单元上进行了测试，涵盖硅基、多晶硅、单...

解读: 该河马优化算法用于光伏模型参数辨识技术对阳光电源SG系列逆变器的MPPT控制优化具有重要价值。通过精确建模单/双二极管模型和Sandia性能模型,可显著提升不同环境条件下的最大功率点预测精度,RMSE误差降至mA级别。该技术可集成至iSolarCloud平台,增强多晶硅、单晶硅、薄膜等不同技术组件的...

Haoru Zhao · Baoshan Zhu · Boshuang Jiang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 抽水蓄能是一种领先的大型储能技术，能够有效缓解可再生能源间歇性和分布不均的问题。本研究旨在解决当前对作为抽水蓄能核心部件的泵-水轮机中空化尺度效应如何影响能量转换失衡与水力不稳定性的系统性认识不足的问题。以中国最大的抽水蓄能机组为案例，本研究结合数值模拟与实验研究方法，全面探讨了空化尺度效应对能量转换特性、涡流特性及水力稳定性的影响，取得了以下结果与结论：（1）空化尺度与机组效率之间存在显著的负相关关系。为此建立了一个数学模型来描述该关系，从而实现对空化工况下泵-水轮机性能的快速预测。（2...

解读: 该抽水蓄能空化效应研究对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究揭示的能量转换效率与空化规模负相关规律,可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的效率优化模型中,通过预测性算法提升能量转换效率。水力稳定性分析方法可迁移至液冷系统设计,优化储能电池热管理中的流体动力学特性。空化区域对涡流特性...

Huilin Zhang · Jianfeng Tang · Meng Qi · Tianbiao He · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 卡诺电池储能系统提供了一种高能量密度且不受地理条件限制的储能方案，通过将电能以热能形式进行转换和存储来实现储能。然而，卡诺电池与低温储能技术（特别是液氢冷能利用）的耦合集成仍是一个尚未充分探索的研究领域。本研究提出了一种创新性设计方案，将卡诺电池系统与液氢冷能利用系统相结合，并进一步回收燃料电池产生的余热，从而实现冷、热、电联供。研究内容包括系统的稳态建模、关键部件的敏感性分析，以及采用粒子群优化算法对系统进行优化，旨在最大化电-电转换效率。优化后的系统实现了1.59的电-电转换效率、1....

解读: 该卡诺电池储能技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要启示。其1.59的功率转换效率和0.1516美元/kWh的平准化成本,为我司储能系统热管理优化提供新思路。液氢冷能利用可应用于大规模储能电站的温控系统,结合我司三电平拓扑和GFM控制技术,可提升系统能效。冷热电三联供架构...

Ali Moslehi · Mohsen Kandidayeni · Marie Hébert · Sousso Kelouwani · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 本研究提出了一种综合性的方法，通过构建系统级能量管理策略（EMS）来优化混合燃料电池（FC）-电池动力系统的性能。该策略采用两级管理和控制架构，旨在提高系统效率、降低氢气消耗并增强动力系统的安全性。第一级为基于优化的EMS，专注于燃料电池与电池组之间的高效功率分配。该方法的关键在于考虑了空气供给系统的约束条件，包括避免压气机特性图中的喘振区以确保压气机的安全运行，以及维持氧气过量比（OER）在最优范围内。通过满足这些约束条件，该策略不仅提高了压气机的运行稳定性，还显著降低了氢气消耗。第二级...

解读: 该燃料电池双层能源管理策略对阳光电源氢能系统开发具有重要参考价值。其优化型EMS的功率分配逻辑可借鉴至ST储能变流器与氢燃料电池混合系统,通过氧过量比(OER)动态优化降低氢耗1.6-5.1%的思路,可应用于iSolarCloud平台的多能源协调控制算法。自适应PID控制层与阳光现有GFM/VSG控...

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...

Xiang-Wei Lin · Ming-Yu Shi · Zhifu Zhou · Bin Chen 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要：基于锂离子电池构建储能系统已成为缓解可再生能源间歇性问题、提高其利用效率的有前景途径。在此背景下，热管理技术需在不消耗大量功率的前提下维持电池的温度水平与热均匀性。然而，传统冷板通常采用试错法设计，存在热性能与流动阻力之间的权衡难题。本研究针对电池模组提出了一种融合电化学、流体动力学和传热场的多物理场耦合模型，同时引入多目标拓扑优化方法，在给定约束条件下自由演化嵌入冷板内的流体域分布。多目标函数采用归一化加权求和方法构建。在此基础上，通过响应面法建立设计参数（即雷诺数和权重系数）与冷板性能...

解读: 该多目标拓扑优化冷却技术对阳光电源ST系列储能系统及PowerTitan产品具有重要应用价值。研究针对280Ah大容量棱柱电池的液冷板优化,通过多物理场耦合模型和遗传算法实现热管理性能与压降的最优平衡,相比传统直通式冷板换热能力提升15.6-42.2%。该方法可直接应用于阳光电源液冷储能系统的冷板设...

Xiaoyu Yanga · Peng Wang · Xuze Tanga · Xiaolong Fana 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 水凝胶广泛应用于柔性能量存储和人体状态检测。随着环保要求的不断提高，水凝胶的可降解性亟需进一步改善。本研究通过将绿色淀粉引入丙烯酰胺（AM）和单宁酸（TA）体系中，实现了水凝胶在可降解性、柔性能量存储以及智能人体运动状态检测方面的协同提升。所制备的水凝胶被进一步组装为超级电容器，在0.8 mA cm⁻²的电流密度下实现了340.4 F g⁻¹的比电容，并在3000次循环后仍保持83.5%的电容保留率。作为柔性传感装置，该水凝胶表现出0.16秒的响应时间，并对不同应变呈现出一致的实时电阻变化...

解读: 该淀粉基水凝胶柔性储能技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其340.4 F/g比电容和83.5%循环保持率展现优异电化学性能,可启发ST系列PCS在柔性储能场景的拓展。水凝胶的应变传感特性(响应时间0.16s、灵敏度因子3.77)可应用于储能电站智能运维,集成至iSolarCloud平台实现设备形变...

Sikai Zoua · Jin Liub · Yuande Daib · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

建立多能协同的综合能源系统有助于数据中心实现可持续发展。本文提出一种适用于数据中心的混合能源系统，该系统包含三个子系统：多冷源（包括水侧节能器和地下水）冷却系统、建筑一体化光伏系统（BIPVS）以及余热回收系统。通过上述子系统在热能与电能方面的耦合，所提出的混合能源系统能够实现高效、低碳运行。以南昌某实际数据中心为例开展仿真分析，通过与现有系统及独立能源系统进行对比，评估该混合能源系统在制冷、供暖、综合能源效率及经济性方面的性能表现。结果表明，相较于独立能源系统，混合能源系统中冷水机组的性能系数...

解读: 该数据中心多能互补系统对阳光电源具有重要参考价值。光伏建筑一体化(BIPV)可结合SG系列逆变器与1500V系统实现高效发电;余热回收与冷却系统的热电耦合场景适合部署ST系列储能PCS及PowerTitan储能方案,通过削峰填谷提升能效21.3%。系统COP提升0.4-2.55的优化思路可启发iSo...

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...

Qiangzhi Zhang · Jinqing Peng · Yimo Luo · Meng Wang 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 双面率显著受到辐照强度和背面辐照不均匀性（NUF）的影响。因此，在模拟双面光伏（bPV）组件的动态发电过程时，若采用静态双面率将导致较大的误差。本研究提出了一种新的动态双面率模型，同时考虑了上述两个因素。首先，通过电流-电压（I-V）特性测试获得了不同辐照强度下的基础双面率；其次，建立了三维（3D）视角因子模型，用于研究安装参数、太阳辐照度和太阳位置对NUF的影响，并构建了预测NUF的回归模型，其拟合优度（R²）达到0.914；第三，建立了考虑背面辐照非均匀分布的bPV组件电气模型，提出双...

解读: 该动态双面率建模技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要价值。研究揭示背面辐照不均匀性(NUF)对双面组件发电的显著影响,可指导逆变器算法升级:通过集成3D视角因子模型和双面率修正因子,SG逆变器可实时修正最大功率点追踪策略,将功率预测误差从8%降至1.4%。该技术可与iSolarCl...

Weiqiang Yanga · Yan Jina · Wenjun Lia · Jiku Wangb 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.323

摘要 高原地区以其强烈的紫外辐射和较长的日照时间著称，是光伏产业的理想区域。由于紫外辐射的危害性以及铅的毒性，开发适用于高海拔环境的高效无铅钙钛矿太阳能电池至关重要。具有1.36 eV间接带隙和低毒性的铯铜-铋氯双钙钛矿可作为高效太阳能电池中吸收紫外和可见光的理想吸光材料。本研究采用密度泛函理论和太阳能电池电容模拟器，计算了铯铜-铋氯双钙钛矿的光电特性，并优化了器件性能。当电子传输层厚度为450 nm、钙钛矿层厚度为600 nm、空穴传输层厚度为30 nm，对应的载流子浓度分别为10^19、10...

解读: 该铯铜铋氯双钙钛矿电池技术对阳光电源高原光伏系统具有重要参考价值。其25.62%转换效率和400K高温下>20%效率保持率,为SG系列逆变器在高海拔强紫外环境的MPPT算法优化提供新思路。无铅、强抗UV特性契合高原电站长期可靠性需求,可指导iSolarCloud平台针对高原场景的发电预测模型改进。间...

Kavitha Suresh Kumar · Prince Winston David · Hariharasudhan Thangaraj · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 将燃料电池技术与太阳能发电相结合，能够满足能源需求并减轻对环境的影响。本文研究了一种结合太阳能与燃料电池的混合发电系统的构想及其可行性。由于该系统同时利用了燃料电池和太阳能电池板，相较于单一独立系统，具有更高的可靠性、效率以及环境可持续性。这两种可再生能源协同作用，使得在太阳辐照度较低期间仍能持续发电，此时由燃料电池提供电力。研究表明，所提出的方法在低辐照条件下部分遮蔽环境中能够提升输出功率。性能测试采用了十二种不同的遮蔽情景，将所提出的利他主义方法与另外八种现有方法进行了对比。结果显示，...

解读: 该燃料电池-光伏混合发电系统对阳光电源ST储能系统和SG逆变器产品线具有重要参考价值。论文提出的Altruism算法在遮挡场景下功率提升达35.2%,可启发我们优化MPPT算法应对复杂工况。混合系统架构思路可应用于PowerTitan储能方案,通过多能源协同提升系统可靠性。建议结合iSolarClo...

Ali Bahadar · Muhammad Usman Bin Ahmed · Ahmed Bilal · Mohammed Zwawi 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 本研究开发并评估了一种基于生物质的多联产系统，该系统将椰壳原料气化与固体氧化物燃料电池（SOFC）、燃气轮机、超临界布雷顿循环、HDH海水淡化以及用于氢气生产的碱性电解槽进行集成，实现协同运行。在设计工况下，该系统将低热值生物质转化为约492.5 kW的净电功率和226 kW的有效热能，基于生物质的净发电效率达到45.0%（基于合成气为57.5%），整体净能效为67.6%。㶲分析表明，系统回收了502.5 kW的有效㶲，整体净㶲效率为43.1%（基于合成气为62.5%），总㶲损为369 k...

解读: 该生物质多联供系统的SOFC燃料电池与余热梯级利用技术对阳光电源氢能业务具有重要参考价值。系统67.6%的综合能效和43.1%的火用效率展示了多能互补优势,可借鉴于ST储能系统与制氢装置的耦合设计。其氢气成本降至0.5981美元/kg的经济性分析,为阳光电源氢储能解决方案的商业模式提供依据。建议将废...

Peiyong Niac · Yunlong Zhang · Xiangli Wangb · Xuewen Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 受仿生学启发，依据仿生学原理设计了六种具有叶形翅片的平板集热器，其翅片呈对称、交错和交替排列，并设计了三种分别带有2、4和6个翅片的平板冷却器，以增强热电发电机（TEG）中的废热回收效率。通过流动仿真确定了最优集热器结构，即采用长短交替椭圆翅片，实现了0.977的温度均匀性；同时确定了最优冷却器为具有4个翅片的结构，其速度均匀性达到0.852。最终的TEG装置将优化后的集热器夹置于两个优化后的冷却器之间，并在两侧各布置两列共二十个热电模块（TEMs），每列包含五个模块，呈对称分布。模拟研究...

解读: 该仿生热电发电技术对阳光电源电动汽车驱动系统及储能热管理具有重要参考价值。研究中优化的翅片式散热结构和流体布局可应用于功率器件热管理,特别是SiC/GaN模块的散热优化。逆流换热设计可提升ST系列PCS和电机驱动器的热传导效率,降低温升。仿生结构的温度均匀性(0.977)对提高功率模块可靠性有启发意...