Cagri Gokhan Turk · Ibrahim Dince · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 电化学能量转换系统被公认为实现清洁发电的可持续选择。然而，当前的氢气储存方法通常受限于储氢密度低、稳定性差或成本高昂，这促使人们寻求性能更优的替代燃料。本研究旨在探讨甲酸铵作为一种高效的氢气储存介质以及在电化学能量转换系统中作为高效电化学燃料的应用潜力。为开展实验测试，选用了不锈钢-不锈钢和铝-不锈钢两种电极组合，在80 °C条件下，考察了不同浓度的氢氧化钾、氯化钠和过氧化氢环境中的系统响应，并通过电压-时间监测和极化曲线分析对系统性能进行评估。结果表明，在0.1 M氢氧化钾和10%过氧化...

解读: 该甲酸铵储氢技术为阳光电源储能系统提供了新型燃料电池方向参考。研究中340 mA/cm²的电流密度和900 mV电压输出,对ST系列PCS的直流侧接口设计具有启发意义。其低成本、高能量密度特性可与PowerTitan储能系统形成互补,特别适用于分布式微网场景。电极配对优化思路可借鉴于功率器件散热设计...

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...

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。...

Guojie Zhang · Yifan Yanga · Zunlong Jina · Sławomir Dykas · Energy Conversion and Management · 2025年1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...

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...

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...

Pei Li · Rujing Yan · Jing Zhang · Mou Wu 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1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...

Mohamed Hamdi · Souheil El Alimi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

绿色氨是一种比传统高能耗且依赖化石燃料工艺更清洁的替代方案。然而，有效整合光伏发电系统、电解槽和氨合成反应器等组件仍是一项挑战，显著影响氨的生产成本。此外，可再生能源固有的间歇性也会影响电解槽和氨合成过程的持续稳定运行。本研究建立了瞬态系统仿真（TRNSYS）模型，用于评估一套24 kWp光伏驱动的碱性电解水系统耦合单程哈伯-博世反应器（转化效率为15.55%）在不同地理位置下的运行性能，特别聚焦于突尼斯地区。该模型包含电力调节单元和变工况控制器，能够在太阳辐射波动的情况下实现稳定高效的运行。研...

解读: 该光伏制氢-绿氨系统研究对阳光电源具有重要战略价值。SG系列光伏逆变器可通过MPPT优化应对太阳能波动,ST系列储能PCS可平抑间歇性供电问题,确保电解槽稳定运行。研究揭示的功率调节单元需求与我司三电平拓扑、SiC器件技术高度契合。iSolarCloud平台可集成氢储、氮储及反应器负荷优化算法,提升...

Mathew Dennis Wilk · Erik Resen · Solomon F. Brown · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 为了满足未来生物能源结合碳捕集与封存（BECCS）技术在实现净零目标方面的资源需求，需要多种生物质原料以保障供应安全、利用废弃物材料并促进循环经济的发展。本研究通过在Aspen Plus中开发并基于文献数据验证的工艺模型，探讨了在基于燃烧的电力-BECCS系统中将林业/农业残余物和废木制品与木质生物质进行混合使用的潜力。基准案例评估突出了下一代BECCS电厂的关键性能指标（KPIs）以及与碳捕集与封存（CCS）相关的能耗 penalty。对比研究的结果展示了混合不同种类生物质对电厂关键性能...

解读: 该BECCS生物质混燃技术为阳光电源储能系统提供重要应用场景。PowerTitan储能系统可配合生物质电厂的CCS碳捕集过程,通过ST系列PCS平滑功率波动,补偿碳捕集能耗损失。iSolarCloud平台可集成多种生物质燃料特性数据,优化储能调度策略。该技术的负碳排放特性与储能系统结合,可构建零碳/...

Quan Liab · Qian Zhang · Lei Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 微型燃气轮机（MGTs）正逐渐成为偏远地区和岛屿的一种多功能离网供电解决方案，同时也作为微智能电网的可靠电源，为传统集中式发电与输电提供了可行替代方案。本研究提出了一种新颖的混合性能预测框架，该框架融合了基于物理原理的白箱模型（WBM）与数据驱动的黑箱模型（BBM），实现了对MGT性能的高精度且计算高效的评估。以一台100 kW的MGT为参考系统，分别对回热循环（RC）和简单循环（SC）两种构型在环境温度为258.15 K、273.15 K和288.15 K条件下进行了分析，并系统地改变了...

解读: 该混合燃料微燃机研究对阳光电源储能系统具有重要启示价值。论文提出的物理模型与神经网络融合预测框架,可借鉴应用于ST系列PCS的多场景功率预测与能量管理优化。其快速启动机制与储能耦合方案,契合PowerTitan在孤岛微网的GFM控制需求。多目标优化算法(NSGA-III)可用于ESS充放电策略优化,...

Chongkun Shaoa · Peilun Wanga · Ji Miab · Pengfei Jiang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

采用吸热型碳氢燃料（EHFs）进行主动冷却是解决高超声速飞行器热管理问题的有效方案。EHFs的等压比热容是设计先进热管理系统的重要参数之一。然而，由于测量分辨率不足、燃料在热化学反应过程中组分发生变化以及能量守恒计算存在偏差，准确测量其等压比热容仍面临显著挑战。为应对上述挑战，本研究开发了一种新型分布式流动量热仪，其中量热微通道（Φ3.0 × 0.5，1000.0 mm）通过分辨率为0.45 mm的红外热成像技术被划分为2200个微元。基于轴向差异法，可沿微通道确定EHFs的位置-温度-组分之间...

解读: 该分布式流动量热法对阳光电源液冷热管理系统具有重要参考价值。ST系列储能变流器和PowerTitan系统在大功率运行时面临SiC器件散热挑战,文中提出的微通道高精度温度分布测量技术(0.45mm分辨率)可用于优化液冷微通道设计。特别是温度-位置-组分映射方法,能指导冷却液在298-1173K宽温域的...

Kangjie Liu · Zhiyu Han · Junbo Zhang · Ziwei Tang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 重型卡车在汽车领域中占据了相当大比例的石油消耗和二氧化碳排放。然而，其向低碳可再生能源的转型进程却落后于乘用车。本研究系统评估了多种低碳燃料动力系统及燃料-电力混合系统在重型长途卡车上的性能、能耗、全生命周期成本（TCO）以及油井到车轮（WTW）的二氧化碳排放表现。所考虑的燃料包括液化天然气（LNG）、甲醇、氢气和电能，而评估的混合系统构型则涵盖串联式、并联式和混联式。首先对这些柴油-电力混合系统的结构参数进行了优化，以提升其性能与成本效益。结果表明，混联式设计为最有效的构型，并被进一步应...

解读: 该研究揭示重卡混合动力与低碳燃料的协同减排路径,对阳光电源充电桩及储能业务具有战略价值。研究证实电池-燃料混合系统优于纯内燃机,验证了阳光电源充电站配套储能系统的市场潜力。氢能与甲醇重卡的TCO分析表明,需通过可再生能源制氢/醇降低全生命周期碳排,这与阳光电源光伏-储能-制氢一体化解决方案高度契合。...