找到 10 条结果 · Energy Conversion and Management
基于相变材料的工业级规模热能储存装置的模型预测控制
Model predictive control of a phase-change-material thermal energy storage device at industrial relevant scale
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...
考虑电–氢–热混合储能系统的南极微电网多时间尺度优化经济调度
Optimal multi-timescale economic dispatch for Antarctic microgrids considering a hybrid electric–hydrogen–thermal energy storage system
Jingxuan Zhang · Xinyue Chang · Yixun Xue · Jia Suab 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345
摘要 南极科考站严重依赖柴油发电机，运行成本高昂且环境可持续性差。为解决这一问题，本文研究了一种经济调度策略，通过引入电–氢–热混合储能系统，提升能源供应可靠性并降低对柴油的依赖。首先，构建了一种温度依赖型储能模型，以适应南极极端低温环境条件。基于该模型，设计了多时间尺度混合储能系统：短期采用锂电池应对小时级功率波动，中期采用钒氧化还原液流电池平抑日级波动，长期利用氢储能缓解季节性能量不平衡；同时设计了混合热储能系统，包含短期热储能用于缓冲快速变化的热负荷，以及长期热储能以维持稳定的供热输出。在...
解读: 该多时间尺度混合储能调度技术对阳光电源极端环境微网解决方案具有重要价值。文中温度自适应储能模型可指导ST系列PCS在极寒环境的热管理优化;短中长期储能协同策略(电池-液流电池-氢储能)与PowerTitan系统架构高度契合,可提升多时间尺度能量平衡能力;零敏感聚类算法对极夜场景的处理,可增强iSol...
多参数优化的摩擦纳米发电机用于采集和感知输电线微风振动能量
Multi-parameter optimized triboelectric nanogenerator for harvesting and sensing micro-wind vibration energy from power transmission lines
Yunfeng Wanga · Haibao Mua · Shasha Heb · Shuai Wanga 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345
摘要 输电线路上传感器的供电困难且维护不便。传统的供电方式采用电池，存在工作寿命短、更换成本高以及严重污染等问题，输电线路节点处的供电可持续性与可靠性面临严峻挑战。本研究基于摩擦纳米发电机原理及环境能量采集技术，设计并构建了一种低成本、轻量化的输电线路振动能量采集与自供能振动监测装置。在传感组件方面，通过结构与材料的优化设计，使传感用TENG的输出性能较原始结构提升了6.9倍；采用柔性兔毛显著提高了传感器的耐久性，实现了高灵敏度的振动检测（39 nA/Hz@位移：6 mm）。在能量采集方面，使用...
解读: 该摩擦纳米发电机技术为阳光电源智能运维体系提供创新思路。针对输电线路传感器供电难题,可应用于iSolarCloud平台的分布式光伏电站线路监测节点,替代传统电池供电方案。其微风振动能量采集特性与阳光电源储能系统ST系列的能量管理理念契合,可探索将TENG技术集成到充电桩站点环境监测模块,实现免维护自...
使用遗传算法优化带储能的独立混合可再生能源系统设计：风能与太阳能时间互补性影响分析
Optimizing the design of stand-alone hybrid renewable energy systems with storage using genetic algorithms: Analysis of the impact of temporal complementarity of wind and solar sources
Jose Luis Munoz-Pincheira · Lautaro Salazar · Felipe Sanhueza · Armin Lüer-Villagr · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341
摘要 本研究分析了风能与太阳能之间的时间互补性对带储能的独立混合可再生能源系统（HRES）最优设计的影响。研究在GNU Octave中开发了一个采用固定随机种子的遗传算法模型，以确保结果的可重复性并实现不同情景之间的比较。目标是在满足由电力供应缺失概率（LPSP）定义的可靠性约束条件下，最小化净现值成本（NPC）。在不同互补性水平下评估了恒定和可变负荷曲线，结果表明其影响依赖于负荷类型。此外，对LPSP、电池成本和折现率进行了敏感性分析，揭示了这些参数如何影响最优系统配置。结果表明，在可靠性要求...
解读: 该研究对阳光电源混合储能系统具有重要指导意义。风光互补性优化可直接应用于ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同配置策略,通过遗传算法优化LPSP可靠性指标,支撑PowerTitan储能系统容量设计。研究中的NPC成本优化模型可集成至iSolarCloud平台,实现分布式发电项目的智能规划与预测性运...
利用数据中心电池储能提供智能电网能源灵活性服务的可靠性与经济性影响
Reliability and economic impacts of utilizing battery energy storage in data centers for energy flexibility services in smart grids
Yang Yua · Kui Shan · Hong Tanga · Shengwei Wanga · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.339
摘要 由于数据中⼼消耗巨⼤的能源并具备可观的储能能力，近年来对让数据中⼼参与提供电力系统能源灵活性服务的兴趣日益增加。然而，在广泛应⽤之前，有两个基本问题亟需解决但尚未得到充分研究：此类参与对数据中⼼运⾏可靠性和经济性的影响如何？以及储能资源可在多大程度上被利用？因此，本研究提出了一种系统性的方法，用于评估在数据中⼼中利用电池储能所带来的可靠性与经济性影响。首次综合考虑了基于可靠性标准与基于系统设计标准之间的差异，针对不同等级的数据中⼼在不同电网场景下提供典型电网服务的情况，全面评估了其影响，从...
解读: 该研究揭示数据中心储能系统在电网灵活性服务中的可靠性与经济价值，对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能解决方案具有重要启示。研究证实系统级设计标准下的储能系统可同时满足可靠性要求与电网服务需求，日收益可达0.58美元/kVA，验证了储能双重价值。建议阳光电源针对数据中心场景优化ST系列P...
基于K-means聚类算法与人工神经网络模型的并网型微电网优化能量管理
Optimized energy management in Grid-Connected microgrids leveraging K-means clustering algorithm and Artificial Neural network models
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...
具有柔性结构片材的振荡水柱波浪能转换装置以提高功率输出
Oscillating water column wave energy converter with flexible structured sheet material for enhanced power output
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。...
浮式液化天然气平台双级放电卡诺电池系统的能效、㶲、经济与环境评估及性能优化
Energy, exergy, economic, and environmental assessment and performance optimization of dual-stage discharge Carnot battery systems for floating liquefied natural gas
Zhe Wang · Han Liu · Changhao Jiang · Sijun Liu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.330
摘要 浮式液化天然气平台为海上天然气的生产、储存和转运提供了灵活的解决方案，但其高能耗运行需要可靠的电力供应。本研究探讨了利用卡诺电池提升浮式液化天然气平台供电可靠性与能源利用效率的可行性，通过有效利用液化天然气固有的冷能实现这一目标。提出了一种双级放电策略，即首先将液化天然气的冷能进行储存，随后利用低温海洋废热对其进行再加热，从而实现第二阶段的放电过程。建立了浮式液化天然气-卡诺电池系统的热力学模型，并开展了全面的能量、㶲、经济性和环境影响分析，以评估关键参数对系统性能的影响。采用基于遗传算法...
解读: 该双级放电卡诺电池技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。研究中的冷能梯级利用与多阶段放电策略,可应用于我司储能系统的热管理优化,特别是在海上平台等极端环境下提升系统往返效率。论文提出的遗传算法多目标优化方法,可集成到iSolarCloud平台的智能调度算法中,实现储...
基于多目标优化的广域可变可再生能源发电出力与质量平衡
Balancing the output and quality of variable renewable energy generation in wide area based on multi-objective optimization
Yunxiao Chen · Jinfu Liu · Daren Yu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.328
摘要 为缓解过度碳排放对环境造成的压力，以风能和太阳能为代表的可变可再生能源装机容量显著增加。然而，高容量可变可再生能源的强波动性可能直接导致系统对灵活性的高需求，若不采取有效措施，将危及电力系统的可靠性与经济性。预期高质量的能源应具有较低的灵活性需求。本文旨在通过风能与太阳能的组合实现这一目标：首先，分别提出关于可变可再生能源出力、灵活性需求以及综合性能的评价指标，并基于所提指标对风能和太阳能的特性进行统计分析；其次，提出一种基于遗传算法的广域风光能源配比分配方法，并以中国东部地区为研究区域，...
解读: 该风光互补优化研究对阳光电源多条产品线具有重要价值。论文提出的灵活性需求指标可指导ST系列储能系统容量配置,通过遗传算法优化风光配比可提升PowerTitan储能系统的调度策略。SG系列光伏逆变器可结合该方法实现区域级MPPT优化,降低出力波动。研究中的综合性能评估体系可融入iSolarCloud平...
基于相变材料与针翅散热器在周期性加热冷却循环下电子器件热管理性能研究
Investigation of thermal management performance of electronic devices with phase change materials and pin fin heat sinks under periodic heating and cooling cycles
Haocheng Wang · Haoyu Wanga · Jing Wangc · Ding Luod 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342
有效的热管理对于高功率器件（如金属氧化物半导体场效应晶体管）至关重要，因为过高的温度会降低其性能和可靠性。现有研究通常将热源简化为恒定功率区域，忽略了周期性热循环的影响。此外，针对循环功率负载下的热量累积问题缺乏深入研究，而在比较不同针翅几何结构时又常常忽视体积一致性。本研究通过建立一个基于碳化硅的金属氧化物半导体场效应晶体管系统的三维瞬态模型，弥补了上述不足；该系统可在150 °C以内稳定运行，并引入正弦变化的功率负载以及材料特定的产热区域。本文数值评估了不同类型相变材料、针翅形状及体积比下的...
解读: 该研究针对SiC-MOSFET周期性热循环管理,对阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能系统具有重要价值。研究提出的微胶囊相变材料结合膨胀石墨方案可降温15.7%并改善均温性36.9°C,可直接应用于功率模块散热优化。圆形翅片设计和12%体积配比策略为三电平拓扑中SiC器件热管理提供量化依...