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...

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...

Mohamed M.Ibrahi · Abdelghafour Zaabou · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 实现干燥和煅烧等高能耗作业的脱碳，对于使矿物加工行业与全球气候目标保持一致至关重要。然而，现有工业设施烟气流中通常较低的CO2浓度，给具有成本效益的碳捕集带来了重大挑战。本研究针对矿产行业亟需快速脱碳的问题，通过对一个磷酸盐加工工厂（作为代表性案例）应用七种改造方案进行全面的技术经济评估，提出解决方案。所评估的策略将基于生物质的燃料替代与成熟的燃烧后碳捕集技术相结合，具体包括单乙醇胺（MEA）吸收法和钙循环（CaL），并辅以废气再循环（EGR）和先进的相变热回收集成等工艺优化措施。利用AS...

解读: 该研究为矿业脱碳提供了生物质能+碳捕集的负碳路径,对阳光电源工商业储能系统具有重要启示。ST系列PCS可配合工业园区生物质热电联产系统,通过储能平抑可再生能源波动,降低碳捕集设备的电力成本。研究中MEA系统配合余热回收实现95%碳捕集率且无需外部热源,验证了能源梯级利用的经济性。阳光电源可将Powe...

Elena Rozzi · Alberto Grimaldi · Francesco D.Minuto · Andrea Lanzini · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 利用可再生能源生产氢气在推动能源系统向低碳化转型过程中可能发挥重要作用。本研究探讨了应用于工业级电能制氢系统的多种优化策略，包括混合整数线性规划（MILP）、一种结合粒子群优化（PSO）与MILP的混合框架（PSO-MILP），以及将PSO与基于规则的能量管理策略（EMS）相结合的方法。该分析评估了氢气生产的平准化成本（LCOH）、碳排放水平，以及若干关键因素的影响，如电池老化、电解槽效率、实时电价和氢负荷管理。结果表明，基于MILP的模型实现了中等水平的LCOH值（10.1–10.7 €...

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。混合PSO-MILP优化框架可应用于ST系列储能变流器与电解槽的协同调度,实现制氢成本降低9-14%同时减排27-45%。研究中的电池退化建模和分段仿射线性化方法可优化PowerTitan储能系统在工商业光伏制氢场景的能量管理策略,缩短计算时间至27小...

Thabang Wendel Selalam · Raj Patel · Iqbal Mohammed Mujtab · Yakubu Mandafiya John · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 尽管推动使用可再生能源的趋势日益增强，但在可预见的未来，化石燃料仍将继续在能源供应中发挥重要作用。鉴于流化催化裂化（FCC）装置在炼油厂中的核心地位，若要实现低碳能源系统的目标，对这些装置进行脱碳至关重要。随着碳捕集与封存（CCS）技术作为工业过程脱碳的一种有前景的技术不断涌现，本研究将其应用于FCC再生器中。我们建立了集成FCC-CCS工厂中主要工艺单元的详细模型，并利用文献中已有的多个中试和商业装置数据对模型进行了验证，随后在gPROMS平台中将这些模型耦合，以分析三种不同的FCC-C...

解读: 该FCC碳捕集研究对阳光电源工商业储能系统具有启示意义。炼化企业脱碳需求催生工业侧储能+光伏一体化方案:ST系列储能可配合光伏削峰填谷,降低蒸汽锅炉电力需求;PowerTitan大容量储能系统可平抑工业负荷波动,提升余热发电HRSG系统效率;iSolarCloud平台可实现碳排放监测与能源优化调度。...

Silvia Trevisan · Sharat Pathi · James Brown · Bjarke Buchbjerg 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

灵活的、结合储热技术的电转热系统是实现工业领域脱碳的关键技术。本研究考察了一套兆瓦级电转热中试装置的热力性能与动态响应特性，该系统集成了熔盐电加热与储热单元，可按需产生蒸汽。文中讨论了在接近设计工况及非设计工况下采集的实际运行数据。同时对电加热单元的动态性能进行了详细评估与展示，包括时间常数和升功率效率。结果表明，该系统能够可靠地按需供应热能，同时具备提供电网灵活性的能力。在接近设计工况下运行时，系统实现了超过94%的往返热效率。在停机期间，冷罐和热罐的温降速率分别记录为约0.5°C/h和2.3...

解读: 该熔盐电加热储能系统验证了94%往返热效率和5秒内0-5MW功率爬坡能力,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统在工商业热电联供场景具有重要参考价值。其毫秒级功率响应特性可与我司GFM控制技术和VSG虚拟同步机算法结合,增强电网调频能力。熔盐储热与光伏制热耦合方案可拓展SG工商业逆变...

Thomas Bauer · Marco Prenzel · Shigehiko Funayam · Yukitaka Katob · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 在资源匮乏但能源消耗量大的工业国家，未来很大一部分能源可能通过船舶以化学氢载体的形式进口。所考虑的氢气（H₂）衍生物——液化天然气、甲醇、液态有机氢载体和氨——在进口国进行吸热再转化为H₂的过程中会产生显著的转换损失。目前，这些损失被普遍接受，而针对提高转换效率的研究仍较为有限。本研究提出一种新概念，即利用本地可再生能源电力，通过电转热与高温热能储存系统（HT-TES-P2H系统）向再转化过程外部供给反应所需热量。本文对四种H₂衍生物的相关优缺点、关键指标，以及HT-TES-P2H系统在吸...

解读: 该研究提出的高温储热系统(HT-TES)与氢载体转化结合的方案,对阳光电源储能产品线具有重要启示。ST系列PCS可通过Power-to-Heat技术集成高温储热模块,为氨制氢等吸热过程提供热能供应,将氢产率从80%提升至96%。这与阳光电源PowerTitan储能系统的多能互补理念高度契合,可拓展至...

K.Nithyanandam1 · K.Kan · P.Kondaia · R.Pitchuman · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 熔盐/超临界二氧化碳换热器是第三代聚光太阳能热发电系统运行中的关键组成部分，该系统通过减少对化石燃料的依赖并抑制温室气体排放，在推动电力和工业领域脱碳进程中发挥着重要作用。在目标运行温度约750 °C条件下，熔融碳酸盐和熔融氯化物盐是两种可行的传热流体及热能储存介质。然而，它们在高温下的强腐蚀性使得容器材料只能选择如哈氏合金230（Haynes 230）等昂贵合金，从而推高了平准化度电成本。为应对材料选择与成本挑战，本文提出了一种基于低成本铁基合金并采用新型分形纹理防腐涂层作为管壳材料的熔...

解读: 该熔盐/超临界CO2换热技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要参考价值。研究中分形纹理防腐涂层技术可应用于光储热电联供系统的高温储能介质容器设计,将平准化成本降低60%以上。这为阳光电源开发新一代高温储能系统提供了材料选型思路,特别是在工商业光伏配储场景中,可通过低成本合金...

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...

Yuzhu Chenab1 · Kaifeng Yang · Weimin Guo · Na Du 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 全球能源消耗因生活水平提高和工业增长而持续上升，导致对清洁能源的需求不断攀升。然而，可再生能源固有的波动性以及需求的不确定性给系统稳定性带来了重大挑战。为实现系统与用户之间的能源平衡，并提升风能与太阳能资源的整合水平，本文构建了一种太阳能-风能-燃气耦合的三联产系统，该系统集成了多种储能方式，包括热能、燃气、电能及氢储能。为确定这些设备的最佳调度方案，采用㶲环境成本方法，旨在最小化能源产品的运行成本，同时引入阶梯式碳交易机制进行考量。结果表明，集成风力发电机与光伏/光热单元的方案表现最优，...

解读: 该风光气三联供系统结合多元储能技术,与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan液冷储能系统高度契合。研究中的阶梯碳交易机制可优化iSolarCloud平台的能量管理策略,通过热-气-电-氢多维储能协同调度,提升SG系列光伏逆变器在工商业场景的经济性。外火用环境成本优化方法为阳光电源GFM/V...

Ahmed R.El Shamy · Prince Aduam · Ameena Saad Al Sumaiti · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 孤立微电网在利用可再生能源（RES）和储能技术进步方面具有巨大潜力。这类系统的应用前景涵盖工业、商业和居民区域，特别是在无法接入主网或联网不经济的场合。孤立微电网的规划必须精确，以保障系统安全性并避免资源过度配置。本文提出一种由多种储能组件和太阳能光伏系统构成的微电网，旨在对光伏电站容量、电池储能容量、燃料电池额定功率、电解槽额定功率以及氢气罐尺寸进行优化定容，以匹配负荷需求并降低整个系统生命周期成本。光伏电站作为主要能源，而电池和氢储能系统则提供必要的调节能力，以覆盖无日照时段的电力需求...

解读: 该混合储能微网优化配置研究对阳光电源离网系统方案具有重要参考价值。文中PV+电池+氢储能架构与我司ST系列储能变流器、SG光伏逆变器可形成完整解决方案。机会约束优化方法可应用于PowerTitan系统容量配置,提升经济性。25年全生命周期成本分析思路可指导iSolarCloud平台开发智能配置算法,...

S.Vaishnav · G.Seetharama · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 钙钛矿太阳能电池（PSCs）是当前面向商业化发展的前沿光伏技术。为应对效率与可持续性之间的权衡问题，本研究采用太阳能电池电容模拟器（SCAPS-1D）软件，设计了基于甲基铵锡碘（MASnI3）本征吸光层并集成新型电荷传输材料的平面型PSC。为了超越传统的TiO2/MASnI3/Spiro-OMeTAD结构PSC，本文选用了三种电子传输材料（ETMs）和六种空穴传输材料（HTMs），共构建了21种PSC结构，其光电转换效率介于14.28%至24.28%之间。值得注意的是，本研究首次展示了多功...

解读: 该MASnI3钙钛矿电池研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有前瞻价值。BaTiO3作为新型电子传输层实现24.28%效率,其高介电常数和低复合特性可启发逆变器MPPT算法优化,特别是在温度稳定性和阻抗匹配方面。研究中的J-V特性分析、串并联电阻优化方法可应用于组件级监控,...

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...

Juneyeol Jung · Daneun Kim · Yujun Jung · Yongjoo Jun 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 冷热电联供系统中的原动机负责为建筑提供主要能源，并根据应用于系统的控制策略，既不不足也不过度地满足建筑的能源需求。然而，目前极少有控制策略同时考虑特定的热电比，并将多种储能装置纳入原动机及可再生能源系统的控制范畴。本研究提出了一种创新的控制策略，通过控制模式的区分，调节用户的能源需求，使其与供能端的热电比在每小时尺度上精确匹配，同时维持主动储能装置处于特定的储能水平。该控制方法可最大限度地利用原动机和可再生能源系统所产生的能量，从而提升系统整体性能。基于固体氧化物燃料电池并结合所提出控制策...

解读: 该CCHP热电比优化控制策略对阳光电源工商业储能系统具有重要借鉴价值。可应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统,通过精确匹配建筑冷热电需求实现多能互补优化。建议将该控制逻辑集成至iSolarCloud平台,结合SG系列光伏逆变器与储能系统协同控制,实现工商业场景下52%以上的能耗降低。该...

Hossam Ashraf · Abdelmonem Drazc · Abdelfattah M.Elmoaty · Attia A.El‑Fergany · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

准确识别光伏模型的参数对于集成式和独立式光伏系统的精确仿真与分析至关重要，直接影响性能评估结果。因此，本研究探讨了河马优化器在光伏单二极管模型、双二极管模型以及Sandia光伏阵列性能模型最优参数识别中的应用方法。单二极管和双二极管模型用于模拟稳态电流-电压（I-V）和功率-电压（P-V）特性曲线，而Sandia模型则用于预测不同环境条件下的最大功率点。优化目标设定为最小化均方根误差，并满足运行和设计上的可行性约束条件。河马优化器在八种不同技术类型的商用光伏单元上进行了测试，涵盖硅基、多晶硅、单...

解读: 该河马优化算法用于光伏模型参数辨识技术对阳光电源SG系列逆变器的MPPT控制优化具有重要价值。通过精确建模单/双二极管模型和Sandia性能模型,可显著提升不同环境条件下的最大功率点预测精度,RMSE误差降至mA级别。该技术可集成至iSolarCloud平台,增强多晶硅、单晶硅、薄膜等不同技术组件的...

Baobao Hua · Zhiguo Qua · Yukun Songb · Keyong Wangb 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

Transformer及其变体在预测质子交换膜燃料电池性能衰减方面展现出显著潜力，能够准确捕捉衰减模式，从而为控制策略提供依据并延长系统寿命。然而，尽管已有研究取得了进展，这些模型在商用高功率燃料电池上的适用性仍不明确，因为现有研究主要集中在小规模实验室电堆上。为弥补这一空白，本研究针对一个60 kW的商用燃料电池系统，在两种不同的氢气供应条件（常温与低温）下开展了各1000小时的老化试验。针对每种工况的原始数据，采用基于特征电流的数据提取方法，根据动态负载循环中的电流分布选取了三个具有代表性的...

解读: 该Transformer变体预测技术对阳光电源氢能储能系统及PowerTitan产品线具有重要价值。Autoformer模型在商用60kW燃料电池系统的电压衰减预测中展现出10mV级高精度,可直接应用于ST系列PCS的健康管理模块。其多步预测和缺失数据鲁棒性特性,与iSolarCloud平台的预测性...

Felix Mütter · Pavle Boskoski · Stefan Megel · Christoph Hochenauer 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 在电能转其他能源（PtX）系统中，优化固体氧化物电解槽（SOE）的性能是提升其竞争力和效率的关键挑战，尤其是在电子燃料（E-Fuels）和可持续航空燃料（SAF）的生产中。本文提出了一种系统性的方法来优化SOE电堆的工艺参数。通过在工业规模的SOE电堆上开展实验，研究了不同工艺参数对电压以及产物气体组成的影响，这些产物气可用于后续的费托（FT）反应器。所考察的工艺参数包括空气出口温度、燃料流量、反应物转化率、进料中H2x/COy比例以及反应物/产物比例。为了确定各参数的独立效应及其交互作用...

解读: 该固态氧化物电解槽优化研究对阳光电源PowerTitan储能系统及PtX绿色制氢方案具有重要参考价值。文中采用的DoE实验设计方法和多参数协同优化策略,可应用于ST系列PCS的电化学储能系统控制优化,特别是温度场管理、转换效率提升和气体配比控制。结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,可实现...