Ruishen Li · Jili Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 直接膨胀供液方式由于蒸发器过热度及制冷剂分配不均的问题，通常仅限于小规模的光伏-热系统。本研究提出、开发并应用了一种新型的大规模过量供给光伏-热泵系统，并集成了机械泵。该系统由四台压缩机组成的并联机组和一个包含84个模块的光伏-热阵列构成。研究在典型冬季条件下对所提系统的运行特性和供暖性能进行了对比分析。结果表明，该系统在多种工况下均能稳定运行，排气温度低于110°C，吸气过热度变化范围为0–3.3 K。在晴天（环境温度为1.1°C）条件下，系统将水从12.4°C加热至72.2°C时，平均...

解读: 该大规模光伏热泵系统对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统的耦合应用具有重要启示。研究中84组件阵列的MPPT优化技术可提升我司1500V系统在低温工况下的发电效率。系统COP达2.91且75%天数实现电力自给,验证了光伏-热泵-储能一体化方案的可行性。建议将该过冷循环控制策略集成到iSolar...

Kun Yang · Yufei Chaib · Na Dub · Jiaxuan Lib 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 随着全球能源短缺和环境污染问题日益加剧，迫切需要高效、清洁的能源系统来应对这些挑战。本研究旨在通过集成多种先进技术，开发一种高性能的冷热电三联供系统，以提高能源利用效率并减少环境影响。该系统集成了光谱分束太阳能光伏/热能混合系统、甲烷干重整制氢技术以及固体氧化物燃料电池-燃气轮机混合发电系统，从而实现优异的热力学性能。研究建立了系统各组件的热力学模型，采用Aspen Plus进行仿真，获取所有物质流和能量流的热力学参数，并结合常规㶲分析与先进㶲分析方法对系统进行全面评估。结果表明，该系统的...

解读: 该光伏光热耦合制氢-燃料电池冷热电联供系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究揭示的光伏组件54.17%火用损失和双效吸收式制冷系统65.71%火用损失,为我司PowerTitan储能系统的热管理优化及多物理场耦合控制提供理论依据。先进火用分析方法可应用于iSolarC...

Ziqing Zhang · Keyan Maab · Yuzhu Chen · Kaifeng Yangb 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 全球能源需求随着工业扩张和生活水平提高持续攀升，亟需高效整合可再生能源。本研究提出一种太阳能-风能-燃气混合冷电联供系统，结合多设备协调机制与电能/冷能双重储能，以应对可再生能源的波动性及负荷需求的时变性。通过实施需求响应策略，该系统优化各设备的运行调度，在实现供需平衡的同时最小化运行成本。进一步采用㶲-环境成本方法，对不同能量品位的产品进行差异化定价，量化其特定产品成本。结果表明，集成风力发电机与光伏/热综合利用装置显著降低了系统成本，电力和制冷的单位价格分别为0.134美元/kWh和3...

解读: 该多能互补系统研究对阳光电源ST储能系统与SG光伏逆变器协同优化具有重要参考价值。论文提出的电/冷双储能架构可指导PowerTitan储能系统在工商业场景的需求响应策略开发,通过多设备协调调度降低运行成本8.97%的成果验证了iSolarCloud平台智能调度算法的优化方向。光伏光热一体化设计启发S...

Ali Taghav · Taher Nikna · Mohsen Gitizade · Sattar Shojaeiya · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 集成能源系统（IES）在提升能源灵活性和实现脱碳方面具有巨大潜力。然而，当前的实施通常存在孤岛式运行和跨部门协调不足的问题。特别是传统的地下氢储能（UHS）系统通常独立运行，降低了其在互联能源网络中的有效性，尤其是在地质储层与海运基础设施可协同利用的沿海地区。为克服这些局限性，本研究提出了一种以氢为核心的集成能源系统框架，该框架融合了多能向量建模、混合型UHS配置以及基于人工智能的海上协调策略。这些创新提升了系统的动态运行能力、能量转换效率及整体灵活性，尤其适用于地质储能与港口基础设施交汇...

解读: 该多能源协同框架对阳光电源储能系统具有重要启示。研究中的氢储能与电网协调优化策略可应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统的多场景调度。AI驱动的能源管理方法可集成至iSolarCloud平台,实现光伏-储能-充电站的跨场景协同优化。特别是港口移动储能资产调度思路,可拓展至电动船舶充电站与...

Zuqiang Lia · Xinyu Langa · Baoyi Lia · Xiao Zhang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

当前的二氧化碳储能系统通常在极高的超临界或跨临界压力下运行，这显著增加了实施难度和成本，不利于其推广与应用。因此，为提升应用潜力，本文提出一种利用浅层海水作为热源的高效低压气液二氧化碳储能系统。基于该系统建立了热力学与经济性模型，用于分析关键参数对系统性能的影响，并评估其在中国多个地区的经济可行性。结果表明，冷源温度对往返效率影响较小，而提高冷源温度可增强储能密度和㶲效率；相反，提高冷储温度会导致往返效率、㶲效率及储能密度下降。具体而言，当冷源温度为−30 ℃、冷储温度设定为1 ℃时，系统的循环...

解读: 该低压CO2储能技术为阳光电源储能系统提供新思路。其气液相变储能机制可与ST系列PCS协同,优化PowerTitan储能方案在沿海地区的部署。72.38%往返效率和0.093kW·h/m³能量密度指标,可借鉴用于改进液冷储能系统热管理策略。浅层海水冷源方案启发iSolarCloud平台开发地理位置自...

Hua Li · Yong Zhang · Yanping Yuan · Mingke Hu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 热化学储能可为太阳能热利用提供高密度的季节性储热，然而传统的单盐反应器存在充电效率低和放电持续时间短的问题。为克服这些局限性，本研究提出一种多盐分层反应器，其中三种水合盐——溴化锶、蛭石-氯化钙复合材料和碳酸钾——按照充电温度由高到低的顺序排列。该分层结构利用各盐种不同的热力学特性，实现分阶段能量储存和延长的热量释放过程。在COMSOL Multiphysics中建立了耦合传热与传质的模型，用于模拟在变化的太阳能驱动入口温度条件下反应器的运行性能。在此类工况下，反应器达到平均90%的盐转化...

解读: 该多盐分层热化学储能技术为阳光电源储能系统提供了长周期热能存储新思路。其85.30%充能效率和1400分钟放热时长,可与ST系列PCS结合,构建光热-电化学混合储能方案,解决季节性能量平衡难题。分层配置的温度梯度控制理念可借鉴至PowerTitan液冷系统优化,通过分区温控提升电池寿命。该技术特别适...

C.Milla · M.F.Lightston · J.S.Cotto · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 本研究展示了针对钻孔储热场热损失的调查结果。本工作的目标是探索一种新型的双区钻孔储热场，并将其热损失以及能量和㶲效率与典型的单区串联布置进行比较评估。研究方法包括实验与数值模拟，其中实验结果用于验证钻孔场的三维模型。数值模型进一步用于探究多区钻孔场的概念，量化通过顶部、侧部和底部边界的能量与㶲损失。结果表明，采用双区钻孔场运行方式，其中环形径向第二区以较低的入口温度运行，能够保持中心区域注入热量的品质。双区运行方式在维持较高热效率的同时，对高品质热量的需求更少。双区场的能量效率提高至81%...

解读: 该双区钻孔热储能技术对阳光电源储能系统具有重要启示。研究显示通过分区温度管理,能量效率从60%提升至81%,㶲效率翻倍至13%。这一理念可应用于ST系列PCS的热管理优化:在PowerTitan等大型储能系统中,采用分区温控策略,核心区维持高温高效运行,外围区低温辅助散热,降低冷却能耗。结合iSol...

Zhiru Huag · Tianshuang Lia · Ruofeng Maoa · Teng Xiong 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 钻孔热能储存（BTES）系统在建筑能源系统的脱碳过程中发挥着关键作用，但仍面临诸多限制，包括较高的热损失、较长的预热周期以及结构上的低效率问题。本研究提出了一种创新的BTES结构设计，通过分区运行机制和高-低品位储热区布局来应对上述挑战。与传统的径向串联式系统不同，本设计战略性地利用多品位能量输入以优化热性能。通过全面的沙箱实验，对比了三种不同的配置方案（高-低品位储热区、单储热区并联式、单储热区串联式），结果表明，在季节性储热过程中，并联连接方式的储热能力比串联配置高出19%。在周边区域...

解读: 该BTES地热储能技术对阳光电源储能系统具有重要启示价值。研究中的分区运行机制和多级能量优化配置策略,可借鉴应用于ST系列PCS的热管理系统设计,通过高低温分区控制提升PowerTitan储能柜的充放电效率。其39%充电速率提升和30%火用损失降低的成果,为大规模ESS解决方案的温控优化提供数据支撑...

Behrooz M.Ziapou · Sadegh Afzal · Hadi Ahmad · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 本研究提出了一种紧凑型混合太阳能系统，该系统将带翅片的光伏/热（PV/T）集热器与有机朗肯循环（ORC）相结合，实现热能与电能的同时生成。系统包含一个内部热回收回路，其中ORC冷凝器对返回的太阳能工作流体进行预热，从而增强子系统之间的热耦合。针对串联连接的集热器串列，分析其在集热器层级的热性能，并通过在ORC入口处合并各串列的质量流量，将其水力并联配置，以实现系统层级的集成。采用非共沸工作流体，并结合MOPSO–LINMAP多目标优化框架，对系统进行全面的热力学、经济性和环境性能评估。结果...

解读: 该PV/T-ORC混合系统对阳光电源光储一体化方案具有重要参考价值。系统通过冷凝器预热回路实现热电联产,与我司SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术可协同提升光电转换效率。串并联拓扑设计思路可借鉴至ST系列储能PCS的热管理系统,通过内部热回收降低冷却能耗。zeotropic工质的热力学优化方法对我司...

Wei Weia · Chengwen Yanga · Guoyu Zhang · Jie Jib 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 随着城市空气污染日益加剧，骑行者暴露于挥发性有机化合物（VOCs）和氮氧化物（NOx）等有害物质中，影响其呼吸系统健康。同时，城市交通环境存在诸多安全隐患，对骑行者构成重大安全风险。为解决上述问题，本文提出一种基于热电转换与热催化氧化的新型动力空气净化头盔。首先，采用计算流体动力学（CFD）模拟方法，分析了进气口曲率对头盔内部流速及出风口风速的影响。当进气口曲率从15°变化至60°，在进气风速为60 km/h条件下，对应的平均出口气流速度分别为59.4 km/h、57.2 km/h、60....

解读: 该热电转换与热催化氧化技术对阳光电源储能及电动车充电业务具有启发价值。其热电转换效率优化思路可应用于ST系列PCS的热管理系统,通过回收功率器件废热提升系统能效。热催化氧化的温度场控制技术可借鉴至GaN/SiC器件的热仿真优化,改善功率密度与转换效率。此外,该自供能净化方案为充电桩站点的环境监测模块...

Tanimu Jatau · Tunde Bello-Ochende · Arnaud G.Malan · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

高效的热管理对于维持高倍聚光光伏系统的性能和使用寿命至关重要。由于直射辐照度高度集中，导致大量热量积聚，可能引起光伏电池退化、效率降低甚至造成损坏。为应对这一挑战，本研究提出了一种创新设计——带或不带扭带旋流发生器的射流冲击凹坑散热器，用于高倍聚光光伏系统的有效主动冷却。研究中采用的扭带旋流发生器的扭距比范围为2至14。研究针对聚光比为1000 sun、冷却水雷诺数在2500至6000之间变化、入口温度为25 °C的工况开展。研究结果表明，与带有扭带旋流发生器的射流冲击凹坑散热器相比，未安装扭带...

解读: 该高倍聚光光伏热管理技术对阳光电源SG系列逆变器和大型地面电站具有重要参考价值。研究表明射流冲击凹窝散热器在1000倍聚光下可将电池温度控制在40°C以下,效率达40%以上,为阳光电源开发高功率密度逆变器的散热方案提供创新思路。该主动液冷技术可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是在...

Steffen Wieser · Lucas Naveau · Werner Kraft · Ruth Arregi Beristain 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 由于对可持续公共交通的需求不断增长，目前处于研发和运营阶段的电池电动轨道车辆数量日益增加。然而，乘客舱供暖所需的能量仍由车载电池提供，这在低温环境条件下尤其会导致车辆续航里程受限。热储能系统为降低电池供电的供暖能耗提供了创新的解决方案。因此，本文研究了电池电动轨道车辆中此类热储能系统的设计需求。基于Python开发了一个车辆热力学模型，并对电池电动车辆运行过程中的热能需求进行了仿真分析。环境、轨道、车辆以及HVAC（供暖、通风、空调）控制参数的场景与边界条件均依据现行轨道车辆相关规范与标准...

解读: 该研究对阳光电源储能及电动交通解决方案具有重要参考价值。轨道车辆热管理储能系统需求52-255kWh与我司PowerTitan储能系统容量匹配,可通过ST系列PCS实现高效能量调度。研究显示热储能可提升续航5.6%,验证了储能系统在电动交通领域的应用潜力。建议结合我司充电桩产品,开发轨道交通储能-充...

Jianing Chena · Xueming Yanga · Yinqiao Huoa · Weichen Liang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 热化学储能技术具有高能量密度和长期储能能力，可有效应对太阳能间歇性问题，其中氢氧化钙/氧化钙体系因原料丰富且环境友好而尤为具有应用前景。然而，目前对放热过程中的传热机制及运行参数对壳管式反应器性能的影响尚不充分明确，且该体系与聚光太阳能系统的集成缺乏全面的优化研究。本研究旨在通过先进的建模与性能优化方法，系统性地探究放热过程，并开发一种集成化的太阳能-热化学冷热电联供系统。为此，建立了一个耦合传热、传质与化学反应的三维数值模型，开展温度、孔隙率、蒸汽流速和导热系数等参数的影响研究；随后构建...

解读: 该热化学储能技术为阳光电源ST系列储能系统提供长时储能方案参考。钙基热化学反应的高能量密度(1600W峰值功率)和长期储能特性,可与PowerTitan系统形成互补,优化冷热电三联供架构。研究中的壳管式反应器传热优化方法,对储能PCS热管理设计具有借鉴意义。该系统58.98%能量效率和15.99年投...

Ali Ranjbar Hasan Barog · Sina Hosseini Rad · Morteza Taragh · Mahdi Moghim · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 本研究探讨了针对Bandar Abbas气候条件定制的多联产能源系统中传热流体（HTFs）与相变材料（PCMs）的选择问题。该系统集成了抛物槽式集热器（PTCs）、热能储存（TES）以及高温有机朗肯循环（HTCORC）。在PTC和TES循环中评估了三种基于纳米流体的传热流体（TiO₂、Al₂O₃、CuO），同时为TES选用了两种相变材料（NaOH–NaCl 和 MgCl₂–KCl–NaCl）。对于HTCORC单元，则考虑了甲苯、苯和环戊烯作为工作流体。为了高效识别最优的HTF和PCM组合，...

解读: 该多目标优化研究为阳光电源储能系统选型提供方法论参考。文中ANN-NSGA-II算法可应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是相变材料(PCM)选择与纳米流体冷却方案设计。多准则决策技术(TOPSIS/VIKOR)可集成至iSolarCloud平台,实现储能电站全生命周...

Nikolaos S.Kelepouri · Angelos I.Nousdili · Aggelos S.Bouhoura · Georgios C.Christoforidi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 动态电价的出现促使产消者对其储能系统、电动汽车和柔性用电设备的运行进行最优调度，以最小化其用电成本。一方面，这种最优调度可能通过增加网络损耗或违反配电网络（DN）运行限制而对配电网络产生不利影响；另一方面，若对产消者的灵活性资源进行管理以支持配电网络运行，则可能降低产消者原本可实现的电费节省，因为此时调度决策的目标已发生变化。本文提出一种方法论，旨在为双方提供一种互惠共赢的解决方案，确保：（a）所有产消者的用电成本最小化；（b）配电系统运营商（DSO）的运行成本最小化；同时（c）维持配电网...

解读: 该能量管理方法论对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。通过动态电价优化调度储能系统、电动汽车充电桩及柔性负荷,可降低用户电费并减少配电网损耗。建议将此双赢机制集成到iSolarCloud平台,结合GFM控制技术实现产消者与电网的协同优化,为储能EMS开发提供补偿激励...

Hossam H.H.Mousa · Karar Mahmoud · Matti Lehtonena · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 当今，由于性能指标的恶化，集成可再生能源（RESs）带来了重大挑战，尤其是在寒冷气候条件下的不平衡微电网中。除了网络不平衡外，低辐照度、弱风速和低温等恶劣环境条件要求采用氢储能系统（HSSs）来解决可再生能源发电与负荷需求之间的季节性不匹配问题。本文提出了一种两阶段、多时间尺度的规划框架，该框架集成了可再生能源、插电式电动汽车（PEVs）、电池储能系统（BESSs）、季节性氢储能系统（HSSs）以及一种动态需求响应（DDR）机制。在短期运行层面，BESS在慢充/慢放与快充/快放两种模式下进...

解读: 该多时间尺度协调规划技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究提出的BESS快慢充放电模式可优化我司储能系统的功率调度策略,结合氢储能应对季节性波动,为PowerTitan配置长周期储能方案提供依据。动态需求响应与智能变流器的有功无功协调控制,可增强SG系列逆变...

Tommaso Rebol · Lorenzo Gini · Luca Mantell · Alberto Travers · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 热能储存（TES）系统广泛应用于发电、工业和住宅领域，通常与聚光太阳能发电系统、热泵或专用换热器结合使用，以回收工业过程中的废热。这类系统具有高可靠性、缓慢退化以及投资和维护成本低的优点。在现有技术中，采用相变材料（PCM）的潜热储存系统具有高紧凑性和小温度波动的优势。然而，目前对PCM装置运行特性的认识仍然有限，尤其是在其动态响应以及用于调节交换热功率的控制系统性能方面。本文分析了一种壳管式PCM-TES装置的动态响应特性，该装置在实验室环境下运行，但具备工业级规模的储热容量（180 k...

解读: 该相变储能MPC控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究揭示PCM储能系统的强非线性特性与传统PID控制局限性,验证了模型预测控制在复杂热管理场景的优越性。可启发阳光电源在液冷储能系统、工商业储能温控及iSolarCloud平台集成先进MPC算法,提升储能...

Haoda Huang · Qingsong Liub · Gregorio Iglesiasc · Chun Lia · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 漂浮式海上风力机（FOWTs）在提升海上风电竞争力方面具有显著优势。然而，其运行过程涉及复杂的动力学行为，表现为多种载荷来源、显著的时间变异性以及高度非线性特征。深入理解主导FOWT行为的多物理场耦合机制及子系统间的相互作用，对于提高运行安全性、增加发电功率并推动商业化部署至关重要。为应对上述挑战，本研究通过融合计算流体动力学（CFD）与有限元方法（FEM），构建了一个高保真度、完全耦合的气动-弹性-水动-系泊多物理场分析框架。以安装在半潜式平台上的NREL 5 MW水平轴风力机（HAWT...

解读: 该多物理场耦合建模技术对阳光电源海上风电变流器产品具有重要价值。研究揭示的浮式风机功率波动增大(6.84%效率损失)和复杂载荷特性,为我司SG系列大功率风电变流器的控制策略优化提供依据。可借鉴其流固耦合分析方法,改进变流器在动态工况下的MPPT算法和GFM并网控制,提升功率平滑能力。同时,该研究的应...

Haowen Jiang · Zongyi Zhao · Jiangjiang Wang · Xutao Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 作为一种新型储能方式，液态二氧化碳储能（LCES）系统因其具备高能量密度潜力以及相比传统方法在选址上的更大灵活性而日益受到关注。然而，该系统在膨胀过程中的释能能力受限于压缩热的可获得性，仍存在较大的优化空间。本研究提出一种太阳能辅助的LCES系统，以解决传统系统在压缩热回收方面的局限性。热力学评估表明，引入太阳能显著提升了系统的热效率。本文进一步研究了该系统在全年太阳能辅助条件下的运行特性。结果表明，系统在春季发电性能最佳，发电量最高可达158,023 kWh。在全年运行过程中，系统主要以...

解读: 该太阳能辅助液态CO2储能系统对阳光电源光储融合方案具有重要参考价值。系统通过太阳能热场提升储能效率,与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统的多模式运行策略高度契合。研究中的三模式切换逻辑可优化我司iSolarCloud平台的智能调度算法,特别是在光照波动场景下的能量管理。虽然液态CO2...

Yuki Rhee · Fuyu Jiao · Keelan O’Neill · Saif Z.S.Al Ghafri 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 随着可再生能源技术在电力系统中的渗透率不断提高，以实现净零二氧化碳排放目标，其间歇性问题成为关键挑战之一；而提供充足的能源存储能力是应对该挑战的解决方案之一。本研究针对西澳大利亚西南互联电力系统（Southwest Interconnected System）电网，分析了2042年的未来电力需求与可再生能源发电的预测情景。所考虑的所需能源存储包括电池储能系统与在枯竭气藏中进行的地下氢储能的组合。西南互联电力系统是一个极具代表性的案例研究对象，因其是一个相对规模较大且孤立的电网，具备丰富的可...

解读: 该研究验证了电池储能系统(BESS)与氢储能协同的必要性,为阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能方案提供应用场景。研究表明BESS优先响应短期波动,氢储能应对季节性需求(约6%年需求量)。阳光电源可结合GFM控制技术优化BESS快速响应能力,通过iSolarCloud平台实现光伏-储能-...