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...

Subhani Shaik · Vandana Kumari Jh · Ganghyeon Ba · Duckjong Kim · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 在快速发展的储能技术领域，实现高效性与可持续性已成为关键目标，其中吸附过程发挥着至关重要的作用。由于气凝胶基结构具有固有的多孔性和可定制的架构，能够显著促进传热与传质性能，因此该吸附过程可从中获得巨大优势。然而，尽管已有大量研究致力于优化气凝胶微观结构以提升吸附性能，但将这些材料集成到实际储能系统中仍面临挑战。为克服这一难题，本文提出一种流动驱动的定向冷冻铸造技术，可在管状部件表面集成具有径向取向孔道网络的气凝胶，形成高度有序、类似鳍片的结构。该创新方法显著提升了气凝胶在真实储能系统中的实...

解读: 该气凝胶定向冷冻铸造技术对阳光电源储能系统具有重要价值。通过径向孔网络结构实现的35%吸附/解吸时间缩短和61%功率密度提升,可直接应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的热管理优化。该技术的快速传热传质特性能显著改善电池热失控防护和温控效率,降低HVAC能耗。建议在储能集装箱级联散热方...

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...

Haocheng Sun · Zhiwei Geab · Zhihan Yao · Liang Wang 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 基于钙循环（CaL, Calcium Looping）的吸附增强蒸汽甲烷重整（SE-SMR）是实现低碳氢气生产的重要方法。然而，现有的原位反应器难以长期连续稳定地生产氢气。本研究提出了一种基于CaL的新型准原位SE-SMR反应器，并建立了包含多反应耦合的多物理场模型。研究阐明了该反应器中传热传质及反应强化的作用机制，识别了影响制氢过程的关键参数。在穿透前期阶段，储存的热量驱动重整反应进行，使氢气平均纯度维持在95.62%，同时实现较高的碳捕集率；氢气产率达到3.61，表明甲烷得到了高效重整...

解读: 该钙循环储热-制氢耦合技术对阳光电源储能系统具有重要启示。其多物理场耦合建模方法可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是波动热源下的稳定性控制与ST系列PCS的能量调度策略。准原位反应器的连续产氢机制为光伏制氢一体化方案提供技术参考,可结合iSolarCloud平台实现预测性维护。该...

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...

Yufei Zhang · Haiyang Wang · Peiye Zhang · Ruixiong Li 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

压缩空气储能技术是实现可再生能源并网的关键技术之一。高效利用压缩过程中产生的热量是提升压缩空气储能系统性能的重要途径。因此，本文提出一种基于甲醇分解反应的绝热-等温压缩空气储能系统，用于实现热、电、氢联产。在储能阶段，第一级采用绝热压缩，所产生的压缩热作为甲醇分解反应的热源；分解生成的氢气和一氧化碳被分离，其中氢气储存于加氢站，一氧化碳则储存在气体储罐中以供后续使用；第二级采用等温压缩，以减少压缩热的产生。在释能阶段，由分解反应产生的一氧化碳燃烧用以加热空气。该系统通过减少压缩热的产生并充分利用...

解读: 该绝热-等温压缩空气储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要参考价值。系统87.04%的往返效率和热电氢联产模式,可启发PowerTitan储能方案的能量梯级利用优化。压缩热回收与甲醇制氢的耦合思路,适用于阳光电源充电站与储能系统的集成创新,通过PCS控制策略优化实现多能互补。文中燃烧室和反应器的...

Magui Mam · Elie Solai · Tommaso Capurs · Amelie Danlo 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 锂离子电池技术的快速发展伴随着新能源存储时代在各个领域的到来，例如交通（电动汽车）、电力生产与调度。随着对更高性能、更长寿命和更高安全性的需求不断增长，开发复杂的建模方法已成为预测和优化电池行为的关键工具。本综述整合了当前锂离子电池建模领域的最新进展，涵盖从颗粒级模拟到电池包级热管理系统的多个尺度，涉及粒子尺度的简化方法、微观尺度的电化学模型以及包含热效应和产热预测的电池尺度电气模型。此外，作者强调了将高精度的基于物理机制的模型与热力学方法（如电化学-热耦合模型）相结合的日益增长趋势，以全...

解读: 该多尺度锂电池建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。电化学-热耦合模型可优化BMS热管理策略,提升电池安全性和寿命预测精度。粒子级到Pack级的多尺度仿真方法可指导储能系统热失控防护设计,增强iSolarCloud平台的预测性维护能力。该建模框架亦可应用于充...

Lanhua Liu · Ruilin Wang · Yuhao Wang · Wenjia Li 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

作者对原文致谢部分出现的错误表示歉意。致谢部分中提到的第一个国家自然科学基金委员会（NSFC）资助项目的编号应为“52106014”，而非“5210060338”。作者对由此造成的任何不便深表歉意。

解读: 该CCHP系统与太阳能热能及储能集成研究虽为勘误说明,但原文涉及的冷热电联供与储能优化技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。多能互补系统的能量管理策略可启发我们优化储能系统在工商业场景的冷热电协同控制算法,提升iSolarCloud平台对综合能源系统的智能调度能...

Kunpeng Yuan · Binghong Chen · Shiquan Shan · Jun Shu 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 近场辐射传热通过倏逝波显著增强热辐射强度，而选择性发射体的结合可有效提高太阳能热光伏系统的输出功率和系统效率。通过计算不同层间声子极化激元的色散关系，并结合发射体在不同层的能量传输系数，分析了发射体增强近场辐射传热的机理。同时，综合考虑了太阳能辐射向热能的转换、热辐射向电能的转换，以及循环水冷系统对系统性能的影响。分析结果表明，在聚光比大于70、工作温度范围为900 K至1200 K的条件下，近场太阳能热光伏系统的输出功率可达8905 W/m²至52875 W/m²，系统效率可稳定维持在2...

解读: 该近场太阳能热光伏技术展示了多层吸收/发射结构在900-1200K工作温度下实现20%以上系统效率的潜力,对阳光电源光伏逆变器和储能系统具有前瞻价值。其热辐射增强机制和水冷系统集成设计,可为SG系列逆变器的热管理优化提供参考,特别是在高功率密度场景下的温控策略。多层结构的能量传输系数分析方法,可启发...

Ahmed Elsay · Beiyuan Zhang · Zheng Miao · Guanglin Liu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 随着化石能源储量的减少和环境问题的加剧，基于太阳能的热电联供系统日益受到关注。有机朗肯循环是一种有前景的技术，可高效地将聚光光伏热系统产生的热量转化为电能。本研究提出将光谱分束聚光光伏热系统与近年来在有机朗肯循环领域的最新进展——双级有机朗肯循环相结合，后者以其结构简单且能提高发电输出而著称，旨在优化太阳能在发电和热能利用方面的综合效率。研究目标是利用EES和MATLAB分析关键设计参数对各子系统性能的影响，并在不同大气条件下评估集成系统的整体表现。通过将两个子系统的模拟结果与已有文献数据...

解读: 该光伏光热耦合有机朗肯循环技术对阳光电源光储热一体化系统具有重要参考价值。研究中的光谱分束CPV/T系统与双级ORC集成方案,可启发SG系列逆变器在高辐照场景下的MPPT优化策略,特别是600-1000W/m²工况下效率提升57.94%的表现,为ST储能系统的热电联供场景提供设计依据。2.83的热电...

Hao Wang · Weiding Wang · Yukai Liu · Yongquan Lai 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 光伏/热（PV/T）系统通过回收废热并降低光伏电池的工作温度，为提升能量转换性能提供了有前景的解决方案。数值模拟可进一步优化这些PV/T系统的性能。然而，目前报道的PV/T模型多采用简化假设，未能充分考虑太阳能电池局部区域的电-热耦合效应，因而难以准确反映其内在的物理机制。为解决这一问题，本文建立了一种基于漂移-扩散方程的钙钛矿PV/T系统新型光-电-热耦合数值模型。该模型能够在网格单元尺度上研究光学、电学与热学能量之间的能量转换机制。基于所建立的模型，通过一种改进的加权总效率评价指标，分...

解读: 该光-电-热三维耦合模型对阳光电源SG系列光伏逆变器及光伏热电联产系统具有重要价值。研究揭示的温度-效率关联机制可优化MPPT算法,通过实时温度补偿提升发电效率;环境温度每升高40°C导致8.45%效率损失的发现,为逆变器散热设计及降额曲线优化提供理论依据。模型中光照强度与最优流量的匹配策略,可应用...

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...

Asli Tiktas · Arif Hepbasli · Huseyin Gunerhan · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 本文开发并从热力学角度评估了一种新型太阳能驱动的三联产系统，该系统将吸收式热变换器（AHT）、朗肯循环（RC）和吸收式制冷循环（ACC）集成于统一构型中。其创新性不仅体现在采用AHT驱动RC——这一集成方式本身较为罕见，更关键的是采用了全热力循环架构，两个吸收子系统共享单一工质对（LiBr–H₂O），同时驱动基于蒸汽的朗肯子系统。这种高度耦合的单回路设计实现了内部热能的级联利用，并消除了对外部独立工质、辅助加热源或中间换热器的需求，而传统混合或级联系统则存在以下问题：（i）依赖多个工质回路...

解读: 该太阳能三联供系统展示了超高COP(7.03)的冷热电联产技术,对阳光电源ST系列储能系统与SG光伏逆变器的协同优化具有启发意义。其单一工作流体循环架构和内部热级联设计,可借鉴于PowerTitan储能热管理系统,通过余热回收提升系统综合效率。74.40%的火用效率验证了可再生能源深度利用潜力,为i...

Jilin Rena · Shucheng Zhang · Hongxiao Zheng · Xiang Yina 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 R744热管理系统（TMS）由于CO2作为制冷剂具有环境友好性和优异性能，被视为电动汽车（EVs）的有前景解决方案。然而，当前研究仍局限于台架试验和仿真，未能全面评估其在真实车辆运行场景下的动态应用效果，因而难以有效延长续航里程。本研究构建了能量流动态测试系统，并在电动汽车环境试验实验室中开展了实车实验。采用动态能量流动态分析方法，总结了环境温度、热管理需求、车速及行驶时间对能量流分布的具体影响。通过逐步细化时间尺度的分析过程，获得了更为丰富的电动汽车能量流动信息，揭示了R744 TMS的...

解读: 该R744热管理系统动态能流分析技术对阳光电源电动汽车充电站及储能系统具有重要借鉴价值。研究揭示的温度、车速对能耗分布的影响规律,可应用于充电站智能调度策略优化,通过iSolarCloud平台实现充电功率动态调节。其区间次优控制方法可启发ST系列PCS的热管理优化,在环境温度波动时保持系统稳定性。动...

Hamidreza Mortazavy Benia · Hamed Mortazavi · Nick Bennett · Mohammad S.Islam · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 超临界二氧化碳（sCO2）流动具有独特的热力学特性，能够提高太阳能碟式斯特林发动机的热效率及整体系统性能，从而优化太阳能利用以实现可持续发电。目前文献中尚缺乏对sCO2流动在太阳能碟式斯特林发动机中影响的准确理解，以及相应的流固耦合（FSI）相互作用的研究。因此，本研究旨在建立一种用于太阳能碟式斯特林发动机的新型流固耦合模型，并优化系统的热效率。本文开发了一种针对微型通道多孔介质的先进流固耦合模型，进行了全面的网格细化分析，并通过初步实验测量对计算模型进行了验证。研究展示了通过三维（3-D...

解读: 该超临界CO2斯特林热机技术对阳光电源光热储能系统具有启发意义。研究中的流固耦合FSI建模方法和多孔介质热再生器优化思路,可应用于ST系列储能变流器的热管理设计。超临界流体高效传热特性与我司三电平拓扑功率器件散热需求契合,角速度优化策略可借鉴至VSG虚拟同步机的动态响应控制。mini-channel...

Longbing Yia · Xuefeng Zheng · Yuan Liua · Wen Honga 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 能量转换与功率器件热管理的重要性推动了对高转换效率和高效散热技术的研究。本文通过理论与实验方法，将β相氧化镓（β-Ga2O3）肖特基势垒二极管（SBDs）集成于热电模块（TEM）上，实现了热能回收与主动冷却的双向运行模式。结果表明，提高换热系数可显著提升TEM的性能。对于热电发电机（TEG），最大净输出功率和净转换效率分别提高了0.82 W和3.2%，相较于自然对流条件下的性能，提升了约6.7倍和2.6倍。对于热电制冷器（TEC），考虑SBD输出功率改善后，性能系数（COP）从2.88提升...

解读: 该β-Ga2O3肖特基二极管与热电模块集成技术对阳光电源功率器件散热管理具有重要参考价值。研究展示的双向运行模式(废热回收发电+主动冷却)可应用于ST系列PCS和SG逆变器的热管理优化,特别是SiC/GaN器件的高功率密度应用场景。热电发电效率提升6.7倍和TEC性能系数提升22.2%的数据,为EV...

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...

Morteza Khoshvaght-Aliabadi · Afsaneh Nasrolahzadeh · Seyed Hosein Mazloumi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 管理高热流密度电子器件的热负荷仍是电子工业中的主要挑战，推动了对先进散热器设计和高效冷却剂的需求。本研究探讨了基于新型混合结构（结合直通道与波纹通道）的超临界CO2（sCO2）冷却散热器在不同质量通量和运行压力下的性能表现。结果表明，波纹段内产生的迪恩涡显著增强了湍流动能，并破坏了热边界层，使传热系数提高了约50%，并在研究的操作范围内使基底温度降低了约10 K。对于以直通道为主的模型，增加sCO2质量通量可更显著地改善传热性能；而对于以波纹通道为主的模型，压降对质量通量变化更为敏感。尽管...

解读: 该超临界CO2混合式散热技术对阳光电源储能系统和大功率变流器具有重要应用价值。研究显示的50%传热系数提升和10K温降可直接应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的功率模块散热优化,特别是SiC/IGBT器件的热管理。直-波纹混合通道设计可改善温度均匀性(温差<5K),有助于提升三电平拓...

Shiwei Huab · Shuo Zhang · Shiqing Chena · Xinjing Zhanga 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 金属氢化物储氢是一种具有高储氢密度和低压特性的固态储氢方式。其性能面临吸氢过程余热未回收、释氢依赖电加热等挑战。有效的热管理对于推动金属氢化物大规模储氢应用至关重要。本研究提出一种基于热泵结合蓄热的金属氢化物热管理系统，以提升能量利用效率。该系统通过热泵回收吸氢过程产生的低品位热量，并将其升级为可用于释氢过程的高品位热量；蓄热单元则用于降低能耗，并在吸氢与释氢过程中快速提供所需热量。建立了热管理系统与金属氢化物反应器的耦合仿真模型，分析了在不同水温条件下系统的性能表现，包括水温与合金温度变...

解读: 该热泵-储热耦合氢储能热管理技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。金属氢化物储氢的吸放热特性与ST系列储能变流器的热管理需求高度契合:通过热泵回收吸氢过程低品位热并升级用于放氢,系统COP达5.4,较电加热提升470%,可显著降低PowerTitan等大型储能系统的温控能耗。该技术可启发阳光电源在...