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...

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...

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...

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...

X.J.Xu · C.Y.Zha · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 开发了一种级联式热能储存系统，将钙基热化学储能（TCES）与相变储热（LHS）备用单元相结合，旨在用于中高温应用，并在类布雷顿循环卡诺电池运行条件下提升系统性能。本文研制并实验测试了一种采用Ca(OH)2/CaO的高压固定床TCES反应器，以评估其在不同蒸汽温度和压力条件下的热性能、动力学行为以及循环稳定性。此外，建立了一个全面的一维瞬态数值模型，用于模拟级联式TCES与LHS单元的耦合传热行为，并评估包括往返效率、能量密度和㶲利用率在内的热力学指标。结果表明，在反应器尺度下，当分解温度设...

解读: 该钙基热化学储能(TCES)与相变储能(LHS)级联系统研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。系统在2MPa压力下实现52.7%往返效率和342.8kWh/m³能量密度,为中高温储能场景提供新思路。可与阳光电源光热储能解决方案结合,优化卡诺电池系统的热管理策略。...

Mohamed G.Gado · Loiy Al-Ghussain · Mohammad Alrbai · Sameer Al-Dahidi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 电制燃料（e-fuels），如基于氢和基于氨的合成燃料，为传统化石燃料提供了先进的替代方案，具有减少排放的潜力。本研究旨在探讨在埃及多个不同地区利用可再生能源资源进行电制燃料生产的技术经济可行性。所提出的系统集成了太阳能光伏和风力涡轮机，用于驱动质子交换膜电解槽。具体而言，建立了一个综合的数学模型，结合动态资源分布特征和热力学建模，以评估氢气生产、液化、氨合成及运输过程。该系统在埃及17个地理上各异的地点进行了性能评估，采用标准的技术和经济性能指标，包括平准化氢/氨成本（LCOH/LCOA...

解读: 该研究验证了光伏-风电混合制氢系统的技术经济可行性,对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器在绿氢制造领域具有重要应用价值。研究中PEM电解槽需要稳定直流供电,阳光电源1500V高压系统和MPPT优化技术可提升能源转换效率,降低LCOH成本。埃及等高辐照地区的应用场景为PowerTitan储...

Yi Heace · Jian Song · Su Guod1 · Jianxu Zhoue 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 为降低家庭的一次能源消耗和排放，本文评估了四种基于不同太阳能技术的住宅能源系统在技术、经济和环境方面的综合性能，并与依赖电网的传统系统进行对比。所考察的太阳能技术包括光伏（PV）面板、太阳能真空管集热器（ETCs）、光伏光热（PVT）集热器以及混合型光伏-真空管（PV-ETC）集热器。本研究的主要创新贡献在于将基于现实市场的成本模型整合进评估框架中，并通过全面的泛化性分析，探讨太阳能系统在多样化应用场景下的潜力。首先开展了广泛的市场调研，收集当前组件的零售价格和报价信息，并将最新的市场数据...

解读: 该研究对阳光电源户用光伏储能系统具有重要参考价值。研究证实光伏-储热混合系统可降低净现值43%,验证了我司SG系列户用逆变器与储能系统集成方案的经济性。针对不同热水负荷场景的优化策略,可指导iSolarCloud平台开发智能负荷匹配算法,结合MPPT优化技术实现光伏-热电联供系统的精细化控制。研究中...

Baifan Wanga · Baoliang Zhang · Shikun Fua · Peng Gaoa 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要：太阳能光伏发电（PV）为数据中心脱碳提供了有前景的解决方案。然而，在炎热夏季，光伏组件温度急剧上升，显著降低了其发电效率。通过利用光伏组件产生的废热驱动化学吸附冷能储存单元，可在提升光伏性能的同时为数据中心提供冷却能力。然而，化学吸附冷能储存单元所需的高驱动温度与光伏组件废热温度偏低的特点不相匹配。本文提出了一种新型高效的太阳能光伏/热（PV/T）协同制冷与发电系统，该系统将PV/T模块与化学吸附冷能储存循环及蒸气压缩制冷循环深度集成。为积极适应较低的废热温度，研制了一种复合吸附剂BaCl...

解读: 该光伏/热协同系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要启示。通过化学吸附冷储能技术降低组件温度,可提升13%发电效率,这与我们MPPT优化技术形成互补。系统的异步启停控制策略可借鉴至PowerTitan储能系统,实现昼夜能量协调管理。特别适用于数据中心场景,可与iSolarCloud...

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...

Yanhao Ning · Fei Wua · Renbo Gaoa · Jie Chena 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

多能集成系统通过优化能源配置与调度，实现多元化、协同化的能源利用，是推动能源转型、绿色发展和应对气候变化的重要途径。本研究强调了储能技术在可再生能源并网中的关键作用，并以山东省盐穴为例开展案例研究。构建了一个融合风电、光伏、氢能及盐穴储能的综合能源规划模型，采用神经网络预测风能与太阳能发电量，建立优化的指标体系与目标函数，并结合粒子群优化算法与CPLEX求解器进行求解，实现了多层级优化与多时间尺度的能源调度分析。结果表明，系统可实现月均减排20至30千吨二氧化碳，并带来超过100万美元的经济效益...

解读: 该风光-盐穴储能系统研究对阳光电源多能互补解决方案具有重要参考价值。泰安盐穴案例验证了长时储能在新能源消纳中的关键作用,与我司PowerTitan储能系统形成互补:盐穴适合季节性大容量储氢,PowerTitan擅长日内调峰调频。研究采用的神经网络预测和粒子群优化算法可融入iSolarCloud平台,...

Peiyu Huab · Haomiao Yangc · Yi Qing Zhang · Qingmei Hue 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 气候变化减缓的紧迫性加剧了全球限制气温上升的努力，而中国的电力系统转型在实现这些目标中发挥着关键作用。尽管电力转型路径已得到广泛研究，但不同转型策略——特别是强调风电和太阳能发电、核能以及配备碳捕集与封存（CCS）技术的化石燃料发电——之间的经济可行性仍缺乏充分比较。本研究通过综合分析AR6情景数据库中的119条路径，弥补了这一空白，评估了上述三种转型策略的经济可行性。采用赖特定律（Wright’s law）估算累计建设成本的成本下降趋势，对成本稳定或上升的技术则应用自回归模型进行预测。结...

解读: 该研究验证了高风光路径的经济优势,对阳光电源ST系列储能系统和SG系列光伏逆变器具有战略指导意义。研究显示风光路径累计成本最低(5.07-5.26万亿美元),较核电和CCS路径分别节省20%和38%成本。这强化了公司PowerTitan储能系统、1500V光伏方案及iSolarCloud智能运维平台...

V.F.Barnabe · M.Cont · T.C.M.Ancor · G.Delibr 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

海上风电场正成为欧盟实现2050年净零排放转型的关键发电设施选项。随着在多吉瓦级风电场中安装大型风力涡轮机的趋势日益增长，从海岸线所感知到的视觉影响正受到越来越多的关注。本研究提出了一种优化方法，将视觉影响作为社会可接受性的指标，并结合平准化度电成本（Levelized Cost of Energy, LCOE），为海上风电项目提供全面的技术经济可持续性评估。该方法在一个指定的海洋区域内求解一个多目标、多约束的风电场布局优化问题。每种研究情景下的风电场中，风机数量均为独立变量之一，且从海岸线多个...

解读: 该海上风电场多目标优化研究对阳光电源储能系统具有重要借鉴意义。研究中的度电成本(LCOE)优化方法可应用于PowerTitan储能系统与海上风电的配套方案设计,通过ST系列PCS的GFM控制技术平抑风电波动,降低综合度电成本。多约束优化思路可启发iSolarCloud平台开发风储协同优化算法,在满足...

Farbod Esmaeilion · M.Soltaniabcd · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 在能源系统工程中，具有实用方法的创新理念可以在新路径上触发可持续解决方案。本研究展示了对一种新型大规模综合储能技术结合热能储库的全面调查结果。在设计阶段，吸附式热能在集成构型中作为补充能源包，与液空储能（LAES）及混合海水淡化系统相结合。通过技术、经济及其他组合方式，研究了该多联产系统在需要时生产多种产品（如电能和淡水）的性能表现。基于灰狼优化算法的软计算优化将系统的㶲效率从61.12%提升至63.79%，同时将产品的平准化成本从0.8美元/kWh降低至0.369美元/kWh。其中，所产...

解读: 该液态空气储能与吸附式热储能混合技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。研究中通过灰狼算法优化将平准化成本从0.8降至0.369美元/kWh,储能效率提升至63.79%,为我司大规模储能系统的多能互补优化提供新思路。特别是其削峰填谷技术与热能耦合的设计理念,可应用...

Yonggang Lia · Yaotong Sua · Yuanjin Zhang · Weinong Wub 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 为了促进可再生能源的广泛应用，综合能源系统（IES）的研究已成为关键。然而，多能系统的协调运行以及电池的耐久性约束，尤其是在混合储能系统（HESS）中的问题，仍然是重大挑战，制约了系统的经济效率与运行可靠性。本研究提出了一种短期能量调度模型，通过优化混合储能系统的退化成本来应对上述挑战。首先，建立了集成混合储能系统的能量管理系统框架。随后，基于各设备的运行特性，分别构建了化学电池、电解槽以及质子交换膜燃料电池（PEMFC）的退化成本模型。此外，为弥补现有方法在储能系统不同动态响应能力方面处...

解读: 该多时间尺度调度技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的化学电池与氢储能分层调度策略,可直接应用于我司混合储能解决方案优化:ST系列PCS负责快时间尺度响应,氢储能系统承担慢时间尺度调度。退化成本模型可集成至iSolarCloud平台,实现预测性维护和全生...

Farzin Hosseinifard · Mohsen Salimi · Majid Amidpour · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 大气中二氧化碳浓度的不断上升加剧了人们对气候变化的担忧，促使人们需要可扩展且可持续的碳去除技术。直接空气捕集（DAC）是一种有前景的解决方案，但其发展受到高能耗和依赖化石燃料的限制。本研究对集成太阳能的DAC系统进行了全面的技术经济与㶲经济分析，以评估其在四种不同配置下的性能表现：仅由光伏（PV）板供能的DAC、结合光伏与抛物面槽式集热器（PTC）的DAC、结合光伏与单个太阳能塔的DAC，以及结合光伏与模块化太阳能塔的DAC。采用氢氧化物-碳酸盐吸收循环，在Aspen Plus V11中对...

解读: 该太阳能驱动直接空气捕碳(DAC)技术对阳光电源光储融合方案具有重要启示。研究表明PV+光热塔配置可降低碳捕集成本至276美元/吨,验证了我司ST系列储能变流器与SG光伏逆变器协同优化的应用场景。建议结合PowerTitan储能系统的能量管理策略,通过1500V高压系统和MPPT优化技术提升光伏侧效...

Haibo Huoa · Sheng Xua · Jianing Lia · Fang Wanga 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 可逆固体氧化物电池（rSOC）可通过在电解池（EC）模式和燃料电池（FC）模式之间的双向转换，有效平抑可再生能源发电的波动性功率输出。然而，频繁的负载变化会引起严重的温度波动，进而导致rSOC内部产生热损伤。为在平抑风电输出波动的同时维持系统的热安全性，本文提出一种内-外双环热管理策略，即内环温度控制与外环功率管理相结合的rSOC系统控制架构。其中，内环温度控制采用前馈控制器调节燃烧器燃料比（BFR），并结合模糊PID控制器稳定rSOC温度，从而确保在所有运行工况下实现有效的热管理；在外环...

解读: 该rSOC双向储能与热管理技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。其内外双环控制策略可借鉴至PCS功率管理:内环温度控制对应功率器件热管理,外环功率调度对应电网调频响应。0.6A/s恒定变化率抑制温度波动的思路,可应用于SiC/IGBT模块的dI/dt控制,降低热...

Xianan Sun · Yonglin Heab · Junqi Yang · Ziwen Zhao 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 可再生能源的并网引入了波动性和间歇性，对电力系统的稳定性构成挑战。尽管氢储能（HES）和抽水蓄能（PHS）均能有效缓解风电和光伏出力的波动，但二者在性能方面的系统性对比分析仍较为缺乏。本研究针对氢储能与抽水蓄能系统开展了能量容量最优配置的比较分析。我们构建了一种新颖的优化模型，综合考虑储能系统的约束条件，并引入小时利用率指标，结合熵权TOPSIS法进行综合评价。主要研究结果表明：两类技术各有优势，HES可提供61,200 MWh（85小时）的长时储能能力，而PHS则提供23,787 MWh...

解读: 该研究对阳光电源储能系统配置具有重要指导意义。针对氢储能与抽水蓄能的对比分析,可优化ST系列PCS在大规模新能源基地的容量配置策略。研究提出的小时利用率指标和熵权TOPSIS评估方法,可集成至iSolarCloud平台,实现储能系统经济性与技术性能的智能评估。4000MW光伏配1200MW储能的最优...

Dongran Songa · Keli Chena · Runxin Chena · Xinyu Fana 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 随着风力发电快速扩张导致土地资源日益紧张，农村地区因其丰富的风能资源和空间优势，已成为分布式风电部署的战略枢纽。本研究针对农村配电网（RDN）中风力发电机组系统（WTGS）的扩展需求，提出一种融合蒙特卡洛树搜索（MCTS）与多目标改进粒子群优化（IPSO）算法的双层优化框架。上层采用MCTS算法对WTGS和储能系统（ESSs）的选址与定容进行优化，以最小化年度配置成本；下层采用IPSO算法协调WTGS与ESS的运行，降低年度运行成本并提升电网可靠性。相较于传统算法，所提算法在大规模变量优化...

解读: 该双层优化框架对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统在农村配电网应用具有重要价值。MCTS-IPSO算法可优化储能容量配置,降低28.24%综合成本;动态功率分配策略可提升多储能系统SOC均衡控制,延长电池寿命;99.739%电网可靠性验证了风储协调运行能力。建议将该算法集成到iSo...

Ehsan Baniasadi · Ahmed Rezk · Luciano Batista · Tetenayet Bekele Tol 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 本研究开发并优化了一种由可再生能源驱动的混合制冷系统，旨在提升无电网覆盖的农村地区的食品保鲜能力。该系统集成了太阳能光伏、太阳能集热器、风能以及电池储能，提供一种可持续且具有成本效益的制冷解决方案。以埃塞俄比亚为案例地，开展了全面的技术经济分析，评估系统的性能、成本效益及市场可行性。优化后的系统可满足22.42 kW的热能需求和2.82 kW的电力需求，使每日运行成本从100美元降低至86.2美元。通过将光伏板数量增加至15块、电池储能单元从11个减少至7个、太阳能集热器面积优化为322 ...

解读: 该混合制冷系统对阳光电源储能及光伏产品具有重要应用价值。系统集成光伏、风电与电池储能的架构,可直接应用ST系列PCS与PowerTitan储能方案,通过优化电池配置(从11组降至7组)提升经济性。SG系列光伏逆变器配合MPPT技术可实现15块光伏板的高效能量转换,将电网依赖从9.3W降至3.2W,接...