Zuqiang Lia · Xinyu Langa · Baoyi Lia · Xiao Zhang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年12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...

Meiyan Zhang · Zhonghong Panb · Quangan Hub · Zhuorui Jiang 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.344

摘要 热集成泵送式热能存储系统因其高电能往返效率、地理独立性以及对低品位废热的利用能力而受到越来越多的关注。然而，实际系统与理想系统之间存在巨大差距，目前尚不清楚如何针对这一差距突破实际系统的性能限制。本文基于能量和㶲分析，挖掘了推动实际系统向理想系统迈进以突破性能瓶颈的技术路径：提高能量转换效率和增强废热利用能力。为实现这两个目标，提出了一种三重效率提升方法，即结构改进、放电时间延长以及非共沸混合工质的应用。首先，开发了一种双压放电循环，以匹配工质与热源之间的温度分布，使电能往返效率达到142...

解读: 该热泵储能系统突破性技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要启示。三重效率提升方法(双压放电、延长放电时间、工质优化)可应用于储能系统热管理优化,特别是利用低品位废热提升系统效率从107%至220%的思路,可借鉴于大型储能电站的余热回收与温控系统设计。建议结合iSolarC...

Yuan Gao · Entao Zhang · Yin Xie · Xuan Zhu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.344

摘要 作为聚光光伏光热（CPV/T）系统理论建模的核心，半导体中的载流子平衡（CB）与晶格热平衡（TE）通常仅在聚光光伏（CPV）的最大功率点（MPP）处进行耦合。本文表明，这种源自肖克利（Shockley）模型的单点耦合方法会引入显著误差，因其无法准确描述CPV/T系统的温度-电压（TV）特性。为克服这一局限，本文建立了全电压范围耦合模型（FRCM）。该模型揭示了CPV/T系统中显著的TV特性，这些特性源于聚光辐射引起的、电压依赖性的CB-TE耦合变化，并通过实验数据得到了验证。TV特性通过C...

解读: 该CPV/T全电压耦合模型对阳光电源光伏逆变器产品具有重要价值。研究揭示的温度-电压特性及最大㶲点与最大功率点的偏离,为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供理论依据。通过多物理场耦合建模,可改进1500V系统在高辐照度下的温度补偿策略,提升发电效率。该理论框架可应用于iSolarCloud平台的智能...

Zhen Hea · Xiaoxiao Xua · Yunying Haoa · Yongfang Huang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.343

摘要 压缩CO₂储能（CCES）被广泛认为是大规模可再生能源并网最具前景的技术之一。然而，在其放电过程中，高压储罐内持续的压力下降会导致透平偏离设计工况运行，从而降低功率输出。为解决这一问题，本文建立了10 MW级等容-等压放电压缩CO₂储能系统（IID-CCES）的动态模型。通过利用CO₂在拟临界区剧烈变化的热物理性质，提出了一种适用于等容与等压条件下的高压液态储罐等压放电模型。该储罐模型通过回收系统内部的低品位能量，精确控制高压液态储罐的加热过程，动态补偿因工作流体流出所引起的压力下降，实现...

解读: 该CO2压缩储能技术为阳光电源大规模储能系统提供创新思路。其等压放电控制策略可借鉴至PowerTitan储能系统的能量管理优化中,通过精确控制放电过程维持功率稳定输出。64.04%的往返效率与ST系列PCS的高效转换特性形成互补,特别是在新能源并网场景下,该技术的动态补偿机制可启发iSolarClo...

Guojie Zhang · Yifan Yanga · Zunlong Jina · Sławomir Dykas · Energy Conversion and Management · 2025年10月 · Vol.342

压缩空气储能（CAES）是一种通过压缩空气储存能量，并在需要时释放以发电的技术。该技术有助于平衡电力供需，提高可再生能源的利用率，并减少对化石燃料的依赖。作为能量转换的核心装置，压缩机的性能显著影响CAES系统的效率。压缩机转子的跨音速转速会引起温度与压力之间的不平衡，从而成为流道内非平衡凝结现象的驱动力。凝结流动会显著影响传热与传质过程，进而影响CAES系统的整体性能。本研究采用一维拉瓦尔喷管结构对非平衡凝结相变过程进行数值模拟，揭示了在相对湿度、进口温度和壁面曲率等边界条件下流场中的传热传质...

解读: 该研究揭示的压缩空气储能系统中压缩机非平衡冷凝传热机理,对阳光电源PowerTitan储能系统的热管理优化具有重要参考价值。研究指出的入口空气干燥处理可有效调控压缩机热负荷,可应用于ST系列PCS的环境适应性设计。冷凝相变导致的熵增和效率损失机制,为储能系统BMS热管理策略提供理论依据,有助于提升P...

Shilong Wanga · Gang Zhoub · Sunwen Xiaa · Hao Qiua 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年10月 · Vol.342

摘要 当前全球能源格局正在经历重大变革。传统能源的高消耗不仅导致资源迅速枯竭，还引发了一系列环境问题。因此，可再生和清洁能源正受到全球越来越多的关注。本文提出一种集发电、储能与削峰填谷功能于一体的综合能源系统。该系统利用太阳能热能以及需要消纳的可再生电力，将太阳能以熔盐形式储存后，供给超临界二氧化碳（sCO₂）循环系统进行发电。同时，系统利用CO₂和H₂合成甲醇，实现能量存储。在用电高峰时段，燃气-蒸汽联合循环（GTCC）以甲醇为燃料进行发电。该过程产生的烟气经烟气处理单元处理后，捕集其中的CO...

解读: 该综合能源系统对阳光电源储能及光伏产品具有重要参考价值。系统采用的光热-熔盐储能与sCO2发电技术可与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统形成互补方案,提升新能源消纳能力。电解制氢-甲醇合成的化学储能路径为长时储能提供新思路,可拓展我司储能产品应用场景。系统实现的削峰填谷功能与我司GFM...

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

Yongxing Zhang · Zhicong Huang · Jing Bian · Junwei Liu 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年6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...

Ce Zhang · Minxia Li · Chaobin Dang · Xun Chen 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332

摘要 可再生能源发电技术的广泛应用对电网稳定性提出了严峻挑战，亟需发展先进的储能技术。卡诺电池具有建设成本低、安装灵活性高等优势，然而传统卡诺电池往返效率较低，限制了其大规模应用。本研究构建了增强型卡诺电池以实现高效储能，并探讨了多种增强技术的性能表现。选取中国三个城市作为应用地点，以工业低温余热回收为应用场景，对增强型卡诺电池的可行性进行分析。结果表明，当热泵模块采用蒸汽喷射技术、有机朗肯循环模块采用双压蒸发技术时，系统整体性能最优。与传统卡诺电池相比，增强型卡诺电池的投资回收期可缩短76.8...

解读: 该增强型卡诺电池技术对阳光电源储能系统具有重要启示价值。其通过蒸汽喷射热泵与双压蒸发ORC技术实现往返效率提升,与我司PowerTitan储能系统的多层级能量管理理念高度契合。可借鉴其热能梯级利用思路,优化ST系列PCS的热管理系统,结合工业余热回收场景拓展储能应用边界。该技术使投资回收期缩短76....

Zhefeng Zhang · Yueqi Wu · Xiandong Ma · Energy Conversion and Management · 2025年5月 · Vol.332

摘要 近几十年来，风能作为一种广受欢迎的可再生能源，得到了广泛的发展和应用。有效的状态监测与故障诊断对于保障风力涡轮机的可靠运行至关重要。尽管传统的机器学习方法已在风力涡轮机状态监测中得到广泛应用，但在处理大规模、高维度且复杂的數據集时，这些方法常常面临诸如特征提取复杂、模型泛化能力有限以及计算成本高等挑战。量子计算的兴起为机器学习算法开辟了全新的范式。量子机器学习结合了量子计算与机器学习的优势，具备超越经典计算能力的潜力。本文首先回顾了当前基于机器学习的风力涡轮机状态监测技术的应用现状及其局限...

解读: 量子机器学习在风电状态监测中的应用为阳光电源智能运维体系提供前瞻性技术路径。该技术可集成至iSolarCloud平台,提升ST储能系统和SG逆变器的预测性维护能力。量子算法在高维数据特征提取和故障分类方面的优势,能有效解决大规模新能源场站设备健康管理中的计算瓶颈,为功率器件(SiC/GaN)热管理预...

Suzhen Yin · Chuangang Bai · Kaiyue Zheng · Yilun Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年4月 · Vol.329

摘要 风能和光伏发电等不稳定的可再生能源具有间歇性和随机性的固有特征，对电网的安全与稳定运行构成了极为严峻的挑战。作为一种可行的解决方案，储能技术通过在不同时间段存储和释放多余的电能，提高了电网的灵活性和调控能力。抽水式热储能技术提供了一种高效的大规模电能储存方案，且完全不受地理条件限制。巧妙地将抽水式热储能技术与低品位热能相结合，可有效提升其热力学性能和经济性。为了显著提高地热能的利用率，并有效实现抽水式热储能系统的更优性能，本文对15种地热辅助的跨临界抽水式热储能系统进行了深入而全面的热经济...

解读: 该地热辅助泵热储能技术为阳光电源储能系统提供重要启示。研究显示系统往返效率可达105.6%,度电成本低至0.472元/kWh,验证了多能互补储能方案的经济性。可与PowerTitan储能系统及ST系列PCS结合,通过低品位热能耦合提升储能效率,优化压缩机出口压力控制策略。该技术突破地理限制的特性与阳...

Luyang Zhao · Changliang Liu · Chaojie Yang · Shaokang Liu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.328

准确的时空风速预测在电力系统优化和可再生能源效率提升中起着至关重要的作用。然而，传统模型通常将多个地点的历史风速数据合并到统一的特征通道中，这种做法削弱了其捕捉空间相关性的能力，从而降低了预测精度。本研究提出，在建模时空关系时保持各位置特有的差异性有助于提升预测性能。基于这一前提，本文构建了一种新颖的基于Transformer、具有以位置为中心架构的预测框架，并引入了若干关键创新：（1）一种时空门控融合单元，能够动态整合地理坐标与时间风速数据，同时保留位置特异性信息；（2）一种重构的Transf...

解读: 该位置中心化Transformer风速预测框架对阳光电源新能源管理系统具有重要应用价值。精准的多点短期风速预测可直接优化ST系列储能变流器的充放电策略,通过时空关联建模提升风光储协调控制精度。其双重增强机制可集成至iSolarCloud平台的预测性维护模块,结合地理坐标与时序数据的门控融合单元能改进...

Gangqiang Gea · Xuchao Cai · Hao Sun · Yufei Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.328

摘要 在压缩空气储能系统中，储气洞穴体积有限导致压缩空气在运行过程中压力发生显著变化。采用滑压模式运行压缩机和膨胀机可有效减少节流引起的㶲损失，从而提高系统整体效率。然而，在滑压运行模式下，压缩机出口温度升高会导致传统双罐式蓄热系统中不同温度流体混合，产生较大的㶲损失。本研究提出一种将滑压运行与填充床蓄热相结合的绝热压缩空气储能系统。建立了压缩机的一维损失模型，实现了对滑压条件下耦合特性的分析。所建立的一维损失模型相较于通用性能模型具有显著更高的精度。通过进口导叶调节、质量流量控制和转速调节优化...

解读: 该滑压运行压缩空气储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。研究提出的一维损失模型和滑压优化策略,可应用于PowerTitan等大规模储能系统的能量管理优化,通过动态压力调节减少节流损失,提升系统往返效率达72.6%。填充床储热技术与滑压运行的耦合设计思路,可启发ST系列PCS在变工况下的...

Liting Wang · Renzhi Liu · Weihua Zeng · Lixiao Zhang 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 理解区域理论风能潜力对于风电规划与建设至关重要。以往的研究面临诸多挑战，包括风速数据质量不一致、分布参数中的不确定性未被量化，以及估算理论风能潜力的方法存在缺陷。因此，本研究提出了一种分层贝叶斯-蒙特卡洛框架，以概率性和分层方式处理多年期、多来源的风速数据。该框架能够量化风速分布及其参数相关的不确定性，并通过整合历史数据降低预测误差。此外，本研究在传统理论风能潜力估算方法的基础上，进一步考虑了叶片扫掠高度范围内风速和空气密度变化以及最大可能功率系数的影响。结果表明，青藏高原地区的风速分布符...

解读: 该青藏高原风电潜力评估框架对阳光电源风电变流器布局具有重要参考价值。贝叶斯-蒙特卡洛模型可量化风速分布不确定性,为ST储能系统在高原风电场的容量配置提供精准数据支撑。研究揭示的风速-空气密度垂直变化特性,可优化风电场侧储能PCS的功率预测算法和充放电策略。青藏高原60%以上区域具中高风电潜力,结合i...

Yuanhao Mao · Huifeng Fan · Sayd Sultan · Yunsong Yu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 二氧化碳的捕集与压缩过程是碳捕集与封存（CCS）过程中能耗最高的环节，现有研究通常将这两个阶段独立处理。将CO2捕集与压缩过程进行集成，是有效减小压缩机尺寸并降低CCS全过程总能耗的一种可行途径。近年来发展的电化学介导胺再生（EMAR）技术，由于其电化学反应与铜-胺络合反应提供的强驱动力，为实现这一集成提供了有前景的技术路径。本文提出了一种电化学介导的CO2捕集与压缩集成系统，并从理论和实验两方面验证了其在加压条件下的运行性能。建立了热力学模型以分析系统的能量性能，同时设计了 bench-...

解读: 该电化学介导CO2捕集压缩集成技术为阳光电源储能系统提供重要启示。其能量优化路径设计理念可应用于ST系列PCS的多级能量管理策略,通过压力-电压协同控制降低系统能耗。电化学反应的强驱动力特性与PowerTitan储能系统的功率调节技术存在协同潜力,可优化充放电过程的能量转换效率。该集成化设计思路对阳...

Ahmed Elsay · Beiyuan Zhang · Zheng Miao · Guanglin Liu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 随着化石能源储量的减少和环境问题的加剧，基于太阳能的热电联供系统日益受到关注。有机朗肯循环是一种有前景的技术，可高效地将聚光光伏热系统产生的热量转化为电能。本研究提出将光谱分束聚光光伏热系统与近年来在有机朗肯循环领域的最新进展——双级有机朗肯循环相结合，后者以其结构简单且能提高发电输出而著称，旨在优化太阳能在发电和热能利用方面的综合效率。研究目标是利用EES和MATLAB分析关键设计参数对各子系统性能的影响，并在不同大气条件下评估集成系统的整体表现。通过将两个子系统的模拟结果与已有文献数据...

解读: 该光伏光热耦合有机朗肯循环技术对阳光电源光储热一体化系统具有重要参考价值。研究中的光谱分束CPV/T系统与双级ORC集成方案,可启发SG系列逆变器在高辐照场景下的MPPT优化策略,特别是600-1000W/m²工况下效率提升57.94%的表现,为ST储能系统的热电联供场景提供设计依据。2.83的热电...

Zengxiang Hea · Hong Cai Chen · Shuo Shan · Yihua Hu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 遮挡是光伏（PV）系统中最常见的异常现象之一，会导致功率损失和热点效应。目前大多数研究仅能实现遮挡检测，而无法进一步诊断遮挡的类型和严重程度。本文提出了一种结合I-V曲线成像与双流深度神经网络（DNN）的有效方法，用于诊断遮挡类型，并估计实际运行光伏系统中五种常见遮挡类型的严重程度。该方法首先对光伏组串的I-V曲线进行重采样，并转换至标准测试条件（STC），以消除数据尺度和环境因素对遮挡诊断结果的影响。随后，采用一种称为格拉米安角和场（Gramian angular summation f...

解读: 该阴影诊断技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过I-V曲线成像与双流深度神经网络,可实现阴影类型识别与严重程度量化评估,弥补现有MPPT优化技术仅能检测异常但无法精准诊断的不足。建议将GASF时序成像与LSTM-CNN融合算法集成至智能运维平台,结合组串级...

Longbing Yia · Xuefeng Zheng · Yuan Liua · Wen Honga 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.345

摘要 能量转换与功率器件热管理的重要性推动了对高转换效率和高效散热技术的研究。本文通过理论与实验方法，将β相氧化镓（β-Ga2O3）肖特基势垒二极管（SBDs）集成于热电模块（TEM）上，实现了热能回收与主动冷却的双向运行模式。结果表明，提高换热系数可显著提升TEM的性能。对于热电发电机（TEG），最大净输出功率和净转换效率分别提高了0.82 W和3.2%，相较于自然对流条件下的性能，提升了约6.7倍和2.6倍。对于热电制冷器（TEC），考虑SBD输出功率改善后，性能系数（COP）从2.88提升...

解读: 该β-Ga2O3肖特基二极管与热电模块集成技术对阳光电源功率器件散热管理具有重要参考价值。研究展示的双向运行模式(废热回收发电+主动冷却)可应用于ST系列PCS和SG逆变器的热管理优化,特别是SiC/GaN器件的高功率密度应用场景。热电发电效率提升6.7倍和TEC性能系数提升22.2%的数据,为EV...

Shiwei Huab · Shuo Zhang · Shiqing Chena · Xinjing Zhanga 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.344

摘要 金属氢化物储氢是一种具有高储氢密度和低压特性的固态储氢方式。其性能面临吸氢过程余热未回收、释氢依赖电加热等挑战。有效的热管理对于推动金属氢化物大规模储氢应用至关重要。本研究提出一种基于热泵结合蓄热的金属氢化物热管理系统，以提升能量利用效率。该系统通过热泵回收吸氢过程产生的低品位热量，并将其升级为可用于释氢过程的高品位热量；蓄热单元则用于降低能耗，并在吸氢与释氢过程中快速提供所需热量。建立了热管理系统与金属氢化物反应器的耦合仿真模型，分析了在不同水温条件下系统的性能表现，包括水温与合金温度变...

解读: 该热泵-储热耦合氢储能热管理技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。金属氢化物储氢的吸放热特性与ST系列储能变流器的热管理需求高度契合:通过热泵回收吸氢过程低品位热并升级用于放氢,系统COP达5.4,较电加热提升470%,可显著降低PowerTitan等大型储能系统的温控能耗。该技术可启发阳光电源在...

Huan Yea · Fengxiang Chena · Yaowang Peia · Zhipeng Houb 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.344

摘要 金属氢化物（MH）作为一种低压氢气储存介质，其固有的压力特性使其特别适用于家庭应用。然而，与直接电能储存方法相比，氢气储存路径的能量往返效率较低，凸显了开发有效废热回收策略的迫切需求。本研究旨在提升家用氢能储存系统的整体效率。首先建立了一个针对基于金属氢化物的氢能储存系统的集成热管理系统（ITMS）模型，并对水电解、金属氢化物及燃料电池部分进行了模型验证。随后分析了氢气吸收与解吸过程，通过联合调控流量、压力和温度以优化系统性能。评估并比较了电力-氢能-电力（P2H2P）和热电联产（CHP）...

解读: 该金属氢化物储能热管理技术对阳光电源户用储能系统具有重要参考价值。研究中P2H2P模式47%效率与CHP模式87.5%综合效率的对比,为ST系列PCS与户用光伏系统的热电联供方案提供优化思路。特别是Level-of-Hydrogen在5%-95%区间的温度控制策略,可借鉴应用于PowerTitan储...