Keting Chen · Mie Tohnishi · Akihiro Matsutani · Sachiko Matsushit · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.331

摘要 半导体敏化热电池（STC）是一种突破性的热电转换技术，能够将低温热能（<200 °C）直接转化为电能。其工作原理基于半导体中热激发载流子引发的氧化还原反应。该技术最引人注目的特点之一是：一旦STC放电终止，只需关闭开关并将其保留在热源中，即可恢复发电能力。然而，在此恢复期间，系统无法产生电力，这显著影响了STC系统的整体效率。为解决这一问题，本研究提出了一种采用叉指阵列（IDA）电极的双回路STC模型，通过在单个STC内部交替切换两个电路，旨在消除恢复时间并实现持续发电。本研究采用模拟与实...

解读: 该半导体敏化热电池技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其低温热电转换(<200°C)特性可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的余热回收,双回路连续发电设计可借鉴于储能电池管理系统优化。交叉指状电极结构与氧化还原机制对提升储能系统能量密度和循环寿命具有参考价值,特别适合iSolarCl...

Junxian Li · Zhikang Wang · Yihong Li · Guqiang Wei 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.330

摘要 液态空气储能（LAES）和抽热式储能（PTES）不受地理条件限制且环境友好，具有大规模储能的巨大潜力。LAES与PTES之间的一个关键共性在于两者均需要冷能储存单元，这些单元通常采用易燃易爆的液相烷烃介质或效率较低的固相岩石介质，从而在安全性、环境保护以及能源效率方面带来挑战。本研究提出了一种将LAES与PTES集成的新型储能系统（PT-LAES），有效消除了各自独立冷能储存单元的需求。在储能阶段，PTES中气体膨胀产生的冷能用于LAES的空气液化过程；而在释能阶段，LAES中液态空气所携...

解读: 该PT-LAES混合储能技术对阳光电源PowerTitan液冷储能系统具有重要启示。其通过冷能互补消除独立冷储单元的创新思路，可借鉴于ST系列PCS的热管理优化，将充放电过程产生的冷热能梯级利用，提升系统能量密度至167.53kWh/m³。56.57%的往返效率和7年回收期验证了技术经济性，为阳光电...

Suzhen Yin · Chuangang Bai · Kaiyue Zheng · Yilun Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.329

摘要 风能和光伏发电等不稳定的可再生能源具有间歇性和随机性的固有特征，对电网的安全与稳定运行构成了极为严峻的挑战。作为一种可行的解决方案，储能技术通过在不同时间段存储和释放多余的电能，提高了电网的灵活性和调控能力。抽水式热储能技术提供了一种高效的大规模电能储存方案，且完全不受地理条件限制。巧妙地将抽水式热储能技术与低品位热能相结合，可有效提升其热力学性能和经济性。为了显著提高地热能的利用率，并有效实现抽水式热储能系统的更优性能，本文对15种地热辅助的跨临界抽水式热储能系统进行了深入而全面的热经济...

解读: 该地热辅助泵热储能技术为阳光电源储能系统提供重要启示。研究显示系统往返效率可达105.6%,度电成本低至0.472元/kWh,验证了多能互补储能方案的经济性。可与PowerTitan储能系统及ST系列PCS结合,通过低品位热能耦合提升储能效率,优化压缩机出口压力控制策略。该技术突破地理限制的特性与阳...

José Eduardo Sanson Portella Carvalho · Florian Pradell · Romuald Rullièr · Rémi Revellin · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.329

摘要 实现能源转型需要采取良好的实践，以实现更优的能源管理并提高能效，同时广泛利用可再生能源和储能技术，并将其优化以满足用户需求。在此背景下，本文建立了一种数值模拟方法，研究适用于巴西里约热内卢典型并网住宅建筑的三联供（电力、供热和制冷）系统方案。所研究的混合式制冷、热、电联产系统配置主要由光伏组件、小型压缩空气储能系统（包括带有中间冷却器和预热器的压缩机与透平以及两个空气储罐）以及作为热能储存装置的水箱组成。该系统在准稳态工况下通过能量、㶲、㶲经济与环境（4E）分析进行综合评估。全年运行分析使...

解读: 该混合CCHP-光伏-压缩空气储能系统研究对阳光电源户用储能解决方案具有重要参考价值。系统实现94.3%电力自给率和44.3%三联供效率,验证了光储一体化在住宅场景的技术可行性。可结合阳光电源SG系列户用逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统,通过iSolarCloud平台实现季节性负...

Salman Hassan · Ilya S.Girni · Milad Ebadi · Majid M. Bahrami · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.328

摘要 本研究针对当前吸附式热变换器系统存在的一些关键局限性，特别是其成本、尺寸和重量问题，这些问题阻碍了其在各类应用中的广泛推广。本文提出了一种新型的壳管式吸附反应器设计，采用轻质外壳替代传统用于包裹吸附反应器的真空腔室。在所提出的结构中，吸附材料被合成为圆盘形状并置于管内，而传热流体则在壳体与管之间流动。对吸附材料进行了全面的材料表征，包括热扩散率测量、热重分析和孔隙率测定。设计、搭建并测试了一个原理验证型实验室规模原型。利用这种圆盘状复合材料，所提出的吸附反应器在单位可用体积内安装了更高活性...

解读: 该新型吸附式热储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要参考价值。其0.74 MJ/kg能量密度已接近锂电池水平,且成本更低,可作为PowerTitan等大型储能方案的补充技术路线。壳管式反应器的轻量化设计理念可启发PCS热管理优化,特别是在工业储能场景中实现电-热混合储能,提升系统经济性。该技术的...

Gangqiang Gea · Xuchao Cai · Hao Sun · Yufei Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.328

摘要 在压缩空气储能系统中，储气洞穴体积有限导致压缩空气在运行过程中压力发生显著变化。采用滑压模式运行压缩机和膨胀机可有效减少节流引起的㶲损失，从而提高系统整体效率。然而，在滑压运行模式下，压缩机出口温度升高会导致传统双罐式蓄热系统中不同温度流体混合，产生较大的㶲损失。本研究提出一种将滑压运行与填充床蓄热相结合的绝热压缩空气储能系统。建立了压缩机的一维损失模型，实现了对滑压条件下耦合特性的分析。所建立的一维损失模型相较于通用性能模型具有显著更高的精度。通过进口导叶调节、质量流量控制和转速调节优化...

解读: 该滑压运行压缩空气储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。研究提出的一维损失模型和滑压优化策略,可应用于PowerTitan等大规模储能系统的能量管理优化,通过动态压力调节减少节流损失,提升系统往返效率达72.6%。填充床储热技术与滑压运行的耦合设计思路,可启发ST系列PCS在变工况下的...

Xuhong Huang · Pei Lu · Xianglong Luo · Yingzong Liang 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

当前关于太阳光谱分频光伏-热能混合系统的研究面临依赖化石能源以及太阳能到产品转换效率低的问题。为解决这些问题，本文提出了一种新型氢-电-热三联产系统，该系统将光伏发电与超临界CO2 Brayton循环相结合，实现了太阳能全光谱的高效利用。建立了所提出系统的热力学分析与优化模型。提出了该系统的三种运行模式，以满足不同产品输出需求（氢-电-热、电-热、氢-热）。对所提出系统与参考系统进行了对比分析，结果表明，所提出系统的太阳能制氢效率和太阳能到产品总效率分别提高了0.98%–11.63%和2.35%...

解读: 该光伏-热电联产制氢系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要启示。论文提出的全光谱利用技术可与我司1500V光伏系统和MPPT优化技术结合,提升光伏发电效率。超临界CO2布雷顿循环的余热利用思路可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化。三种运行模式(氢-电-热)的灵活切换策略...

Mehdi Mori · Mohammad Hasan Khoshgoftar Manesh · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 多联产系统通过整合多种能源和工艺，在统一系统中生产多种产品，以满足居民和工业需求，相较于单一工艺系统具有更高的可持续性和韧性。优化此类系统可最大化能源资源的利用效率。本研究提出了一种综合性的多联产系统，能够生产八种产品，以满足电力、制冷、供热以及淡水、氢气、氧气、二氧化碳和乙醇等副产品的需求。该系统基于两种可再生能源——太阳能和生物质能，并结合传统的甲烷能源。通过对能量、㶲、㶲经济、㶲环境、能值经济和能值环境等多个维度进行综合评估，对该系统进行了全面评价。采用MATLAB进行数学建模，评估...

解读: 该多能互补系统整合太阳能与生物质能源,对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要参考价值。固体氧化物电解池制氢技术可与我司储能PCS协同,实现电-氢耦合优化。研究中的多目标优化方法(机器学习+遗传算法)可应用于iSolarCloud平台,提升能效2.54%、降低成本1.88%的成果验证了智...

Mohamed G.Gado · Valeria Palom · Vincenza Brancato · Andrea Frazzi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 本研究提出了一种用于建筑电转热与电转冷应用的创新吸附式热能储存（STES）系统，该系统采用液态制冷剂分配方式以及吸附反应器的直接蒸发/冷凝机制，避免了传统吸附技术中复杂且昂贵的真空阀门需求。系统采用一种浸渍型复合吸附剂CaCl₂@SG_25，并在实验室尺度上对其吸附等温线与动力学特性进行了研究。开发了一个动态模型，用于分析该STES系统在不同季节下的充放电运行模式，重点关注设计参数（如吸附动力学）和边界条件（如充电功率、冷凝/蒸发入口温度）。研究考察了关键运行指标，包括吸附特性、荷电状态（...

解读: 该吸附式储热技术为阳光电源储能系统拓展了热能存储新路径。其199 kWh/m³的能量密度和104%往返效率,可与ST系列PCS协同构建电转热/冷综合能源系统。液态制冷剂分配技术简化了系统复杂度,适合集成到PowerTitan储能方案中,为建筑光储热一体化提供季节性储能支撑。SOC管理策略和自放电率控...

Juvenal Ortiz-Ullo · Lucas Freiberg · Fuqiong Lei · Kelvin Randhir 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 本研究探讨了用于高温（约1000°C）热化学储能（TCES）应用的千瓦级连续氧化反应器的理论设计参数及其热性能。该概念采用逆流式颗粒基系统，包含一个带有换热器的反应区，用于提取氧化反应所产生的热量。在高温反应区域的上方和下方均设有显热回收区，以便在稳态运行期间实现颗粒与氧化气体在接近环境温度下的进料与排出。研究了反应区的两种运行方式：流化床反应器（FBR）和移动床反应器（MBR）。参数分析结果表明，相较于FBR，MBR每单位产热千瓦所需的体积更小，其功率密度超过2500 kW/m³，而FB...

解读: 该千瓦级高温热化学储能反应器技术对阳光电源储能系统具有前瞻参考价值。研究的移动床反应器功率密度达2500kW/m³,远超流化床方案,为PowerTitan等大规模储能系统的热管理优化提供新思路。1000°C高温放热特性可启发ST系列PCS的热设计改进,特别是功率器件散热与能量回收耦合。逆流换热与显热...

Hu Chen · Xin Ji · He Wang · Ye Ning 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 随着建筑领域对“零碳”能源解决方案需求的不断增长，光伏技术与储能技术日益受到关注。然而，实现这些系统协调且实用的“零碳”运行仍面临重大挑战。本研究提出一种新型综合能源系统，集成了光伏组件、跨季节热能储存、电能储存和热泵技术。该系统旨在解决大规模光伏发电与建筑用能需求在时间上的不匹配与不稳定性问题，以实现“零碳”运行目标。采用TRNSYS软件建立了该综合能源系统的能耗模型，模拟了典型日及典型年份的运行数据。针对一栋建筑面积为25,000 m²的公共建筑，优化后的系统配置包括一台2.6 MW的...

解读: 该近零碳能源系统对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同应用具有重要价值。研究中96.24%净碳减排率验证了光储耦合系统的技术可行性,其85.21%光伏电力直接利用率为我司MPPT优化技术与PowerTitan储能系统的能量管理策略提供了实证参考。跨季节储能与热泵集成方案启发我司在综合能源...

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...

Sheng Li · Chong Xu · Jiacheng Chao · Xuejun Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 在间接膨胀式光伏/热能（PV/T）热泵系统中，使用正十八烷相变浆体（n-PCS）作为蓄热、传热和放热介质，旨在同时提高太阳能转换效率和热泵循环性能。本文提出了一种太阳能n-PCS直接蒸发式PV/T热泵系统。在该系统中，n-PCS作为蓄热、传热和放热介质，将蒸发器与PV/T集热器连接起来。该PV/T热泵系统具有较高的发电能力，平均输出功率为189.85 W，同时保持了稳定的电力生产。在运行过程中，最大集热效率和发电效率分别达到86.82%和26.82%，平均效率分别为74.77%和15.53...

解读: 该光伏热泵相变储能技术对阳光电源ST系列储能变流器(PCS)具有重要启示。研究中n-PCS相变浆料实现储热-传热-释热一体化,与我司PowerTitan储能系统的能量管理理念高度契合。系统COP达4.67且混合COP最高14.86,证明光储热多能互补的高效性。可借鉴其相变储能机制优化ST系列PCS的...

Jun Zhang · Xiaotian Li · Jili Zheng · Yanan Zou 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 热化学电池为太阳能利用提供了一种可持续且环保的解决方案，但其性能常受到太阳辐射波动的限制。传统方法是将储热系统整合到热化学电池中，然而这些方法受限于较低的传热速率以及传统电极较小的电化学活性表面积。本研究创新性地提出一种碳化木电极设计，集成了增强的光热转换、储热和电化学性能，可实现太阳能驱动热化学电池中的连续发电。与传统的石墨电极相比，碳化木结构使光热转换效率提高了67%，电化学活性表面积增加了28%，单位体积（每立方厘米）的放热时间延长至16.67分钟。采用此类电极的热化学电池在太阳辐射...

解读: 该碳木一体化电极的光热-储热-电化学集成技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其光热转换效率提升67%、电化学活性面积增加28%的设计理念,可应用于ST系列PCS的热管理优化和PowerTitan储能系统的温控策略改进。特别是其应对间歇性光照的稳定输出能力,与SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术形成协...

Munna Kumar · Sanjay Kumar · Satyender Singh · Vishal Bhall 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 在光伏（PV）/热耦合系统中，为实现较高的热性能，近期已有研究报道采用基于液体吸收体的光谱分束方法。目前此类新型耦合系统的技术水平仍局限于理论研究或实验室规模的原型测试。因此，亟需开展专门针对光谱分束系统实时性能监测的实验研究。本文在印度气候条件下，对一套全尺寸的光谱分束光伏/热耦合系统进行了户外实验测试。在分析该耦合系统性能时，考虑了光伏面板与热系统之间不同空气间隙的情况，并对比了有无背部冷却装置的情形。研究选用了几种常用的液体滤光介质，包括乙二醇/水混合液（50–50 vol%）、乙醇...

解读: 该光谱分离PV/T混合系统技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品具有重要参考价值。研究实现72.7%综合效率和54.5°C温升,验证了光热解耦设计可有效降低组件温度、提升发电效率。可启发我司在逆变器MPPT算法中集成温度补偿优化策略,并结合iSolarCloud平台实时监测组件温度特性,为分布式光伏系...

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...

Mostafa M.Abdelsami · Yue Yang · Luling Li · Mohamed Fatouh 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

充分利用太阳光谱在建筑立面中的应用对于实现零能耗建筑理念至关重要。本研究提出了一种新型多功能窗户（MFW），该窗户将光伏夹层与选择性液体滤光层（SLF）集成于单层玻璃系统中。为了全面评估配备MFW的标准办公室在热、电、光学及能耗方面的综合性能，本研究开发了一种创新模型，结合计算流体动力学（CFD）和采光分析工具，整合了热学、电学、光学和能量多个维度。净电力收益（NEB）作为关键指标，用于评估MFW相较于传统窗户的能源性能。此外，采用有效日光照度（UDI）、照度均匀性（Uo）和日光眩光概率（DGP...

解读: 该多功能光伏窗技术对阳光电源建筑光伏一体化(BAPV/BIPV)解决方案具有重要参考价值。研究验证了光伏组件与建筑结合可降低41-73%制冷能耗,这与我司SG系列组串逆变器在分布式光伏场景的应用高度契合。50% PVSR的最优配比为我司设计建筑一体化系统提供了量化依据。建议结合iSolarCloud...

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...