Zishan Yina · Jiashu Jina · Linghong Zenga · Xiyun Tanga 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.337

摘要 光伏（PV）利用率的提高以及随之而来的储能系统规模扩大导致成本上升，是微电网技术经济性发展中的关键因素。为应对这一权衡问题，多能微电网的最优容量配置设计至关重要。本文提出了一种新颖的线性搜索-线性规划方法，用于优化包含多种储能系统的微电网容量配置，其中包括电池储能系统（BESS）和氢储能系统（HESS）。该方法旨在同时最小化非线性且非凸的生命期成本和光伏弃电率。仿真结果表明，所提出的方法在计算效率方面具有可行性与优越性：对于PV/HESS微电网提速52倍，PV/BESS微电网提速124倍，...

解读: 该线性规划优化方法对阳光电源微网系统配置具有重要价值。研究验证了PV/BESS/HESS混合储能架构的优越性,可直接应用于PowerTitan储能系统与SG系列逆变器的容量优化配置。其非凸优化算法可集成至iSolarCloud平台,实现离网微网的全生命周期成本最优化和光伏弃电率最小化。特别是氢储能与...

Shayan Sharafi Laleh · Haniyeh Sadat Rezaei Mousavi · Shayan Rabet · Farnaz Nojavan 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.337

摘要 工业革命推动了技术进步，但也加剧了环境问题，尤其是碳排放的显著增加。本研究提出一种新型混合系统，将光伏-热能（PVT）、质子交换膜电解槽（PEME）、气化、固体氧化物燃料电池（SOFC）以及朗肯循环相结合，以应对上述挑战。该系统采用太阳能辅助气化技术，通过预热空气和水提高合成气品质，从而增加氢气含量并提升燃烧效率。PEME单元利用过剩的太阳能电力进行绿色氢气生产，确保提供灵活的清洁燃料来源；同时，PEME产生的氧气被注入SOFC阴极，改善其电化学性能。该集成系统完全以生物质衍生的合成气为运...

解读: 该光伏-电解制氢-燃料电池混合系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要参考价值。系统通过PEM电解槽消纳光伏余电制氢,与阳光电源能量管理策略高度契合。74.88%能效和0.24kg/kWh碳排放指标验证了多能互补架构的优越性。可启发iSolarCloud平台集成氢储能模块,优化工商业...

Hangyu Wang · Shukai He · Jie Yan · Shuang Han 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.337

摘要 克服由尾流效应引起的功率损失对于提高运行中风电场的效率至关重要。风电场流动控制是实现这一目标的关键方法。然而，包括风速和风向变化在内的动态风况以及环境不确定性，给有效的流动控制带来了重大挑战。为应对这些挑战，本文提出了一种基于深度强化学习并考虑动态风的风电场流动控制方法。首先，从LiDAR测量数据中提取动态风波动特征，构建了全面的数据集。随后，开发了一种以动态风作为输入、通过偏航角调整最大化风电场输出功率的流动控制方法。最后，引入双延迟深度确定性策略梯度（Twin Delayed Deep...

解读: 该深度强化学习风电场流控技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。TD3算法的实时优化与在线学习机制可应用于ST系列PCS的动态功率调度,通过经验回放处理新能源波动不确定性。动态风况建模思路可迁移至PowerTitan储能系统,结合iSolarCloud平台实现风光储协同控制,优化多能互补场景下的功率...

Fangyi Wei · Yan Li · Yaqing Fan · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 在铁路廊道沿线路堤边坡表面布置光伏（PV）模块，可有效利用廊道沿线闲置土地获取太阳能，对推动铁路系统的绿色低碳发展具有重要意义。由于铁路廊道长度长、跨度大，光伏模块通常以条带式光伏（SPV）阵列的线性布局形式进行安装。此外，长距离铁路廊道沿线复杂的气候与光照条件导致SPV阵列存在显著的失配损失。这些在传统光伏电站中不存在的独特挑战，使得传统的光伏阵列连接方式和优化方法难以适用于SPV阵列。为此，本研究提出了一种通用的任意光伏阵列输出特性建模方法，并引入一种新参数——阴影适应性，用于量化光伏...

解读: 该铁路沿线带状光伏阵列优化技术对阳光电源SG系列逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。研究提出的阴影适应性参数与SAGA优化算法,可直接应用于我司多路MPPT技术优化,在复杂遮挡场景下提升发电量达17%。特别适配铁路光储充一体化场景:结合ST系列储能PCS应对列车负荷波动,通过iSol...

Peter Anuoluwapo Gbadeg · Yanxia Sun · Olufunke Abolaji Balogu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 随着可再生能源（RESs）在并网型微电网中的不断集成，亟需先进的能量管理策略以提升系统的效率、可靠性与可持续性。本研究提出了一种基于一对一优化器（One-to-One-Based Optimizer, OOBO）的优化能量管理框架，用于微电网调度，并结合K-means聚类算法与人工神经网络（Artificial Neural Networks, ANNs）实现负荷预测。所提出的方法能够动态调度分布式能源（DERs）、电池储能系统（BESS）以及柴油发电机，在最小化运行成本和碳排放的同时实现...

解读: 该研究的OOBO优化算法与AI负荷预测技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。研究验证储能系统可降低38%碳排放,与我司ESS解决方案的调度优化方向一致。K-means聚类与ANN模型可集成至iSolarCloud平台,提升微电网实时调度能力。OOBO算法30-4...

Jiaxin Xua1 · Jin Lina · Jiarong Lid1 · Ruixiao Linc 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 针对利用偏远地区太阳能资源进行可持续制氢所面临的挑战，本研究提出了一种可扩展的离网光伏制氢（OgPVtH）系统。我们为该OgPVtH系统建立了一种自下而上的设计方法论，从微观和宏观两个层面刻画土地、水与能源之间的相互关联。在微观层面，我们在精确的容量配置优化模型中引入并考虑了电解槽动态的水-电-氢特性；在宏观层面，我们考虑了管道系统的动态运行压力约束，并建立了生成水-氢管道网络拓扑结构的鲁棒方法。本文以中国库布齐沙漠（Hobq Desert）为实际案例开展研究，结果表明所提出的OgPVtH...

解读: 该光伏制氢系统研究对阳光电源SG系列逆变器与ST储能系统集成应用具有重要价值。研究揭示的水-电-氢动态特性建模方法可优化我司1500V光伏系统与电解槽的功率匹配策略,降低制氢平准化成本达13.5%。其80%氢气流量波动率的最优运行点为我司PowerTitan储能系统在离网场景的容量配置提供参考依据。...

Xiang-Wei Lin · Zhifu Zhou · Maochang Liu · Bin Chen 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 电池储能系统在应对可再生能源间歇性方面正变得日益重要，但其广泛应用仍受到热管理问题的制约。然而，单一的热管理策略难以保障储能电池系统的整体性能。本研究针对280 Ah锂离子电池包，提出了一种结合拓扑翅片结构、相变材料与主动液冷的混合热管理策略。建立了流-热-相变耦合的数值模型，并通过实验验证了其准确性。同时，定义了一种新的综合评价参数，用于表征热管理系统整体性能。基于此，开展了对比研究，评估了三种冷却策略的效率。尽管混合设计带来了额外质量，但拓扑翅片结构不仅在相变材料中构建了高效的导热通路...

解读: 该混合热管理技术对阳光电源PowerTitan等大容量储能系统具有重要应用价值。研究中的拓扑翅片-相变材料-液冷三重耦合方案,可直接应用于ST系列PCS配套的280Ah电芯模组热管理优化。其综合评价参数降低0.2-0.273的性能提升,为iSolarCloud平台的预测性维护提供热模型支撑。代理模型...

Pei Li · Rujing Yan · Jing Zhang · Mou Wu 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 将太阳能转化为氢气为解决太阳能发电的间歇性问题并实现长期能量存储提供了一种有前景的解决方案。然而，当前基于光伏、光催化和热化学过程的制氢方法通常未能充分考虑太阳光谱中不同波段能量品质的差异，从而限制了其能量转换效率。针对这一问题，本文提出一种创新性的高效率制氢方法，通过集成上述三种技术路径，并优化太阳光谱能量的梯级利用。该方法将太阳光按紫外、可见光和红外波段进行分谱，分别驱动光热催化、光伏电解水以及甲醇重整反应，同时结合废热回收以进一步提升系统整体能效。为评估系统性能，建立了全面的运行仿真...

解读: 该全光谱制氢技术对阳光电源光储氢一体化解决方案具有重要启示。其光伏电解水部分可与SG系列逆变器及ST系列PCS深度耦合,通过MPPT优化提升光电转化效率;系统40.20%的太阳能制氢效率和68.01%的能源效率为我司PowerTitan储能系统与制氢装置的协同设计提供参考;光谱分级利用思路可应用于i...

Tiantian Yan · Bachirou Guene Lougou · Boxi Geng · Boshu Jiang 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 热化学储能因其在聚光太阳能系统中具有高能量密度和高效率，成为可持续储能领域极具前景的解决方案。氧化钴由于具备较高的储能容量和优异的循环稳定性，在热化学储能应用中尤为引人关注。然而，其性能受限于氧化还原过程中的热滞后现象以及还原与氧化反应之间显著的温度差。为应对这些挑战，本研究探讨了铜、锰和铁掺杂对氧化钴光吸收性能及储能特性的调控作用。采用溶胶-凝胶法制备了掺杂样品，并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析与差示扫描量热法以及紫外-可见光谱等手段对其进行了全面表征。系统...

解读: 该热化学储能技术为阳光电源PowerTitan及ST系列储能系统提供了新型材料方向。铜掺杂钴氧化物的高能量密度(78%光吸收提升)和优异循环稳定性(20次循环),可启发我司开发高温储能模块,与现有电化学储能形成互补。其降低氧化还原热滞后的特性,对提升储能系统热管理效率具有参考价值,可应用于光热-光伏...

Zafar Sai · Fahad Faraz Ahm · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.335

摘要 提出了一种新型的集成雾冷系统的三明治结构双面光伏面板系统，旨在提高光伏发电装置单位面积的能源产出。传统的双面光伏面板能够有效利用地面反射光，但通常面临较高的运行温度，导致热性能退化。该新设计采用两块单面光伏面板背对背排列，并在其间集成雾冷冷却系统。这一创新设计显著提高了能量密度，同时有效缓解了热退化问题。实验在代表极端炎热气候的实际户外条件下进行，以阿联酋作为具体案例研究区域。实验结果表明，与未冷却的标准单面光伏面板相比，三明治式双面光伏面板的能量输出提高了26.05%。对于背面朝向的光伏...

解读: 该夹层双面板喷雾冷却技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究显示极端高温环境下功率提升37-46%,年发电量增加45.34kWh/m²,验证了温度管理对系统效率的关键影响。可为我司1500V高压系统的MPPT优化算法提供温度补偿策略改进依据,结合iSolarCloud平台的温度监测数据...

Yousef Sheikh Kilo · Roozbeh Izadi Zamanabadi · Hossein Ramezani · Paride Gullo 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 由于R744的临界温度较低，采用该工质的超市制冷系统通常在跨临界运行条件下工作，导致其能源效率受到严重制约。一方面，本研究探讨了集成热能冰蓄冷装置以降低从冷凝器/气体冷却器排出的R744温度所带来的经济效益，从而缓解上述性能劣势。另一方面，文献综述揭示了目前尚缺乏一种能够对跨临界R744制冷系统中热能冰蓄冷装置的充放电循环进行低成本且动态优化的算法，这限制了该技术在超市中的推广应用。因此，本研究开发了一种针对不同气候条件定制的创新性算法，旨在通过综合考虑超市制冷负荷需求、环境温度以及电价因...

解读: 该研究的动态充放电优化算法对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。文中基于电价、环境温度和负荷需求的多维度优化策略,可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的智能调度算法开发。通过iSolarCloud平台集成类似优化逻辑,结合不同气候区的电价峰谷特性,可使工商业储能系统年度电费降低5-12...

D.Romano · I.Chakrabort · S.Holle · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 全球通信基础设施的增长为利用数据中心余热提供了重要机遇。本研究聚焦于分析和比较若干种情景——照常营业情景（BAU）、数据中心余热回收情景（WH），以及在余热回收基础上增加浅层钻孔热能储存以解决热需求与余热产生之间不匹配的情景（WH + BTES）——这些情景在代表不同代际区域供热（DH）网络的多种供热温度条件下进行评估。德国哥廷根北校区作为案例研究对象。我们采用定制的Python模型，结合pygfunction软件包和基于回归的热泵模型，用于评估地热钻孔场的热响应因子（g函数）并开展分析。...

解读: 该研究对阳光电源储能系统具有重要启示。数据中心余热回收结合浅层钻孔热储能(BTES)的场景,与我司PowerTitan储能系统和热管理技术高度契合。可将ST系列PCS的热管理优化与区域供热网络耦合,实现能源梯级利用。研究显示低温供热网络(48°C)边际余热价格达93欧元/MWh,验证了储能系统余热回...

Rong Xu · Kaiyuan Wang · Zhongguo Zhao · Wenhu Li 等12人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 相变材料在热管理领域具有广泛应用，但由于光热转换效率低和易泄漏等问题，其在新能源转换与存储领域的应用受到限制。本研究通过溶液共混、定向冷冻、化学气相沉积处理和真空浸渍方法制备了一种垂直取向的聚乙烯醇/MXene/正二十八烷复合相变材料。MXene的引入拓宽了材料的光吸收光谱，增加了复合相变材料的表面粗糙度，有助于形成额外的热传导通路并提高负载能力。通过化学气相沉积法对材料进行甲基三乙氧基硅烷改性后，显著增强了聚乙烯醇/MXene气凝胶与正二十八烷之间的相互作用，进一步提升了材料的负载能力、...

解读: 该复合相变材料技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其97.1%的光热转换效率和236 J/g高焓值可优化PowerTitan储能柜的热管理系统,解决电池模组散热难题。垂直取向结构与MXene增强的0.42 W/(m·K)热导率,可应用于ST系列PCS功率器件散热设计,提升SiC/IGBT模块可靠...

Christopher Gradwohl · Dan Cornelius Maxim · Shama Islam · Thomas Kienberger · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 全球能源格局正在经历一场向更清洁、更可持续以及可再生能源转型的深刻变革。然而，可再生能源固有的间歇性、储能能力有限以及电网输电约束，导致电力供需出现显著波动。为维持电网的稳定性与韧性，亟需先进的灵活性调节措施，尤其是在中低压配电网中。热泵结合热能储存系统时，能够提供一种可控且适应性强的负荷形式，可根据电网运行状况进行调节，因而展现出良好的应用前景。本研究探讨了在分布式能源系统中，通过灵活调控热泵运行以满足供热需求的理论潜力，旨在提升可再生能源的消纳水平并降低局部电网负荷。与以往侧重于系统设...

解读: 该研究的热泵-储能协同优化策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。通过多目标优化框架实现自发自用率提升与成本降低的平衡,可直接应用于iSolarCloud平台的智能调度算法。研究验证的日前电价需求响应策略,可增强阳光电源储能系统在中低压配电网的削峰填谷能力,为热泵...

Zishan Yin · Xiyun Tang · Xi Li · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 绿氢是实现全球脱碳的关键。本研究基于多储能（氢储能与电池储能）和多可再生能源的模型，对中国区域内的绿氢与灰氢混合生产进行优化，旨在最小化氢气的平准化成本与碳排放因子，并结合碳减排政策进行分析。结果表明，绿色证书交易政策能够带来更低的成本，而碳排放权总量控制与交易机制可使中国各地区实现灰氢替代的时间提前20年，至2060年完成。可再生能源资源丰富的地区可实现每千克氢气成本降低5美元，并使替代进程加快6年。氢储能是最具成本效益的解决方案；在可再生能源资源较少的地区，混合储能更具优势；而仅采用电...

解读: 该研究对阳光电源氢储能系统集成具有重要参考价值。研究表明氢储能成本最优,混合储能适用于低可再生能源地区,这与阳光电源PowerTitan储能系统及ST系列PCS的应用场景高度契合。可探索'光伏逆变器+电池储能+氢储能'多能互补方案,通过iSolarCloud平台实现多储能协调优化控制,降低绿氢制取的...

Yongxing Zhang · Zhicong Huang · Jing Bian · Junwei Liu 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 多自由度波浪能转换器（MDWEC）因其高效捕获波浪能的潜力而受到广泛关注。然而，现有的MDWEC设计很少考虑浮体与动力输出装置（PTO）之间的耦合运动，导致能量捕获效率下降。为弥补这一研究空白，本文探讨了应用于MDWEC能量捕获场景中的主动驱动机械结构的解耦机制。该解耦机制使PTO的工作轴能够与浮体的运动自由度（DOF）一一对应，从而克服由耦合运动引起的MDWEC能量捕获效率受限的问题。为验证该理念，本文根据实际海况提出了一种新型多自由度解耦波浪能转换器（MDD-WEC）。建立了多物理场数...

解读: 该多自由度解耦机制对阳光电源电驱动系统具有重要借鉴价值。论文提出的PTO与运动自由度一对一对齐的解耦思想,可应用于电动汽车多电机驱动系统优化,通过独立控制各电机PTO参数,提升能量转换效率。其多物理域建模方法与阳光电源SiC驱动器的三电平拓扑控制策略相契合,可优化电机驱动的扭矩解耦控制。实验验证的参...

Yang Huang · Guillermo Idarrag · Farhad Abad · Xiao Qing 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 柔性波浪能转换器（FlexWECs）因其在极端海洋条件下提升效率、可靠性和生存能力的潜力而日益受到关注。本研究探讨了两种提升FlexWEC性能的策略：定制材料特性与优化结构构型。开发了一种具有特定图案的结构片材，以在较低外部载荷下提高装置的功率输出；同时研究了膜材预拉伸对系统固有频率的调节作用及其对动态响应的改善效果。通过单轴拉伸试验表征了该材料的力学行为，并采用超弹性YEOH模型描述其非线性响应。开展了高保真流固耦合数值模拟，对比分析采用新型结构片材与传统天然橡胶的柔性振荡水柱式波浪能转...

解读: 该柔性结构材料与预拉伸优化技术对阳光电源海上风电储能系统及海洋能源开发具有重要借鉴价值。研究中的超弹性材料建模、流固耦合仿真方法可应用于PowerTitan储能系统的机械应力分析,优化电池模组在海洋环境下的抗疲劳设计。预拉伸调频策略启发ST系列PCS的谐振频率优化,通过预调控制参数提升动态响应性能。...

ELSaeed Saad ELSihyac1 · Mostafa M.Abd El-Samiebc1 · Mohamed I.Hassan Ali · Zuyuan Wanga · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 在聚光光伏/热（CPV/T）系统中，由于存在显著的热损失以及光伏电池与热吸收体之间热解耦不足，有效利用太阳光谱仍具挑战性。本研究报道了一种新颖的旁路式CPV/T设计，采用水既作为光谱液体滤波器（SLF），又作为主动冷却剂，并结合相变材料（PCM）实现被动冷却。通过详细的三维计算流体动力学模拟，探讨了混合CPV/T-PCM/SBS（光谱光束分离）系统的整体性能，并确定了最大化能量产出和经济可行性的关键参数。虽然增加SLF厚度有助于提高热回收效率，但由于光伏波段内的光传输减少，导致发电量下降；...

解读: 该CPV/T光谱分离与相变储热技术对阳光电源ST系列储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要启示。研究中的多物理场耦合优化方法(光学-热学-流体协同)可应用于PowerTitan储能热管理设计,通过相变材料被动冷却提升电池安全性。光谱分离思想可启发光伏逆变器MPPT算法优化,针对不同光谱条件动态调整工...

Haichao Wang · Jianbo Han · Tianyu Wang · Zhiwen Luo 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 将风电整合到能源系统中是当前全球面临的一项重大挑战，尤其在许多风能资源丰富但热电联产机组调峰能力有限的地区更为突出。本研究探讨了热电解耦策略，以提高风电利用率并改善系统效率。研究分析了四种集成式热电联合调峰方案，包括电锅炉、电热泵、吸收式热泵和机械式热泵，每种方案均与储热系统相结合。基于中国吉林省某热电厂的实际数据，建立并验证了数学模型，证明了该模型具有良好的可扩展性和适用性。结果表明，机械式热泵和电热泵方案实现了最高的净收益，其㶲效率均超过65%。电锅炉方案实现了最高的风电利用率，使弃风...

解读: 该热电解耦调峰技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究中的电锅炉、热泵与储热方案可与ST系列PCS及PowerTitan储能系统深度结合,通过多能互补提升风电消纳率至99.9%。其热电协同优化思路可启发iSolarCloud平台开发多物理场耦合算法,实现源网荷储协调控制。机械热泵方案的高火用效率...

Taoufik Brahim · Abdelmajid Jemni · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 本研究针对在真实突尼斯气象条件下运行的聚光型光伏光热线性菲涅尔反射器（CPVT-LFR）系统，采用空气和水作为冷却工质进行了数值模拟研究。建立了一种准瞬态数学模型，用于预测反射系统各材料层中的温度分布，并评估其热性能与电性能。通过参数化分析优化了太阳能的综合利用效率。结果表明，气冷系统的平均综合效率为78.67%，比水冷系统的综合效率（32.46%）高出58.73%。尽管气冷系统在热性能方面表现更优，其年热能产量达到水冷系统的11.9倍，但水冷系统产生的电功率是气冷系统的1.37倍。此外，...

解读: 该CPVT-LFR聚光光伏热联产技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品具有重要参考价值。研究揭示了冷却系统对光伏电气性能的显著影响,水冷方案电力输出提升1.37倍,这为我司1500V高功率逆变器的热管理优化提供了设计依据。不同工况下存在电效率与热效率的最优流量平衡点,可启发我司MPPT算法在高温环境下...