Zuqiang Lia · Xinyu Langa · Baoyi Lia · Xiao Zhang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1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...

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...

Tengyue Wang · Fengwu Bai · Pan Yao · Xin Yi Li 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

高效快速电热转换技术的发展是消纳光伏与风能等不稳定电源发电的重要途径。结合电磁感应加热原理与陶瓷颗粒耐高温的特性，提出一种高温电磁感应加热陶瓷颗粒装置（EIHCPD）。在石英管内部自由堆叠铁磁性小球，形成多孔通道结构，电磁感应加热线圈缠绕于石英管外壁。铁磁性小球在电磁感应作用下可实现快速升温，陶瓷颗粒流经多孔通道时与铁磁性小球进行热交换，从而实现高温加热。研究表明，相较于泡沫铁结构，堆叠式铁磁性颗粒的电磁感应加热具有更优的温度均匀性。在输入电功率为2049 W、陶瓷颗粒质量流量为5.0 g/s的...

解读: 该电磁感应加热陶瓷颗粒技术为阳光电源储能系统提供了新型热储能方案思路。其97.6%的高效电热转换效率和快速响应特性,可与ST系列PCS结合,将光伏/风电不稳定电力转化为高温热能存储。技术中的电磁感应加热原理与功率电子变换技术高度契合,可借鉴其多孔介质传热结构优化PowerTitan储能系统的热管理设...

Yongyi Huang · Junchao Cheng · Xunyu Liang · Minliang Tengd 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 随着全球向可再生能源的转型不断加速，可扩展且可持续的能量存储技术正变得日益重要。本研究提出了一种浮力储能系统（Buoyancy Energy Storage System），这是一种通过将浮体浸入流体中以储存多余能量，并通过控制其上升过程将重力势能转化为电能的新型方法。基于能量守恒原理和理想气体定律，本文推导了在液体和气体环境中，变体积与定体积浮体的能量储存的解析关系式。在液体中，柔性浮体的能量容量与内部气体量呈正相关，与下潜深度呈负相关；而刚性浮体储存的能量则与体积和深度成正比。在空气中...

解读: 该浮力储能系统作为新型物理储能技术,对阳光电源PowerTitan等大规模储能解决方案具有战略参考价值。其模块化设计理念与我司ST系列PCS的分布式架构高度契合,可探索混合储能系统集成。系统的能量管理算法可借鉴至iSolarCloud平台,优化海上风电场景的储能调度策略。虽然当前成本较高(1088-...

Zhihui Wanga · Binjian Nieb · Nan Hea · Qicheng Chena 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.340

摘要 能源存储技术的发展推动了可再生能源的应用，解决了能源波动性问题。然而，电网吸纳能力不足导致大量弃电现象。本研究提出将固体氧化物铁-空气氧化还原电池（SOIARB）集成至太阳能光热发电（CSP）与钙循环（CaL）系统中，以实现电能与热能的混合存储。在三种集成方案中，方案一（CaCO₃气流加热Fe气流）表现出最高的往返效率（RTE）。当电流密度从100 A/m²升高至2000 A/m²时，电池的能量效率从91.99%下降至53.60%。能量分析表明，当铁的质量流量为15.01 kg/s、横截面...

解读: 该混合电-热储能技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。铁-空气电池与光热发电耦合实现72.55%功率提升,验证了多元储能协同价值。建议在ST系列PCS中集成热电联储控制算法,优化充放电策略以提升往返效率。该技术可应用于大型光伏电站配储场景,通过iSolarCloud...

Yuxiang Gaoa · Lu Liang · Tiecheng Sua · Mingzhang Pana · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

单站光伏功率预测支持局部电站管理，而多站预测则有助于区域电网优化。然而，现有大多数模型仅专注于单站预测，针对同时进行多站预测的研究较为有限。更少有研究能够既利用邻近电站的信息以提升单站预测精度，又考虑多站之间的全局时空耦合关系以实现多站预测。为填补这一空白，本研究提出了一种新颖的时空混合模型，通过融合多图结构与注意力驱动的特征融合机制，实现单站与多站光伏功率的同步预测。该模型将切比雪夫图卷积嵌入双向长短期记忆网络中，以实现时空特征的有效提取。利用多图结构，模型融合多源异构数据，提取具有更高粒度的...

解读: 该时空混合预测模型对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过多站点协同预测可优化SG系列逆变器集群的功率调度策略,提升区域电网友好性;单站点精准预测可增强ST系列储能变流器的充放电决策能力,实现削峰填谷优化。多图卷积与注意力机制的特征融合思路可借鉴至PowerTitan储能系...

Rong Xu · Kaiyuan Wang · Zhongguo Zhao · Wenhu Li 等12人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 相变材料在热管理领域具有广泛应用，但由于光热转换效率低和易泄漏等问题，其在新能源转换与存储领域的应用受到限制。本研究通过溶液共混、定向冷冻、化学气相沉积处理和真空浸渍方法制备了一种垂直取向的聚乙烯醇/MXene/正二十八烷复合相变材料。MXene的引入拓宽了材料的光吸收光谱，增加了复合相变材料的表面粗糙度，有助于形成额外的热传导通路并提高负载能力。通过化学气相沉积法对材料进行甲基三乙氧基硅烷改性后，显著增强了聚乙烯醇/MXene气凝胶与正二十八烷之间的相互作用，进一步提升了材料的负载能力、...

解读: 该复合相变材料技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其97.1%的光热转换效率和236 J/g高焓值可优化PowerTitan储能柜的热管理系统,解决电池模组散热难题。垂直取向结构与MXene增强的0.42 W/(m·K)热导率,可应用于ST系列PCS功率器件散热设计,提升SiC/IGBT模块可靠...

Qi Sim · Xinze Zhang · Siyue Yang · Liang Shen 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 近年来，通过精细挖掘时空关系的多站点光伏功率预测因其在降低建模成本和提高预测精度方面的潜力而受到广泛关注。然而，现有方法通常忽略了在真实场景中多个站点之间跨不同时间尺度存在的复杂且动态变化的时空相关性。为解决这一局限性，本研究从多尺度视角提出了一种新颖且有效的模型：多尺度融合图卷积网络（Multi-Scale Fused Graph Convolutional Neural Network, MSF-GCN）。MSF-GCN引入了一个多图卷积（MGCN）模块，该模块结合预定义图与可自适应学...

解读: 该多尺度图卷积网络技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。MSF-GCN模型通过多图卷积捕获分布式光伏电站间空间依赖关系,结合多尺度时序分解,可显著提升SG系列逆变器集群的功率预测精度(MAE提升13.21%)。其自适应图学习机制能优化PowerTitan储能系统的充放电策...

Bingjie Liang · Zhirui Tianb · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 作为一种清洁能源，风能可以有效缓解能源危机并减少环境污染。准确的风电功率预测能够促进风电产业的快速发展。集成学习是一种广泛使用的风电功率预测方法，但现有的集成学习方法未能对子模型的权重进行解释，且在子模型的选择上缺乏准确依据。为解决上述问题，本研究提出了一种将智能选择与可解释性相结合的新型神经网络范式（ISI Net），用于风电功率预测。所提出的框架分为三个模块。在数据预处理模块中，采用灰色关联分析（Grey Relational Analysis, GRA）进行特征选择，以避免因特征过多...

解读: 该ISI Net风电功率预测范式对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其集成智能选择与可解释性的集成学习方法,可应用于ST系列PCS的能源管理系统优化:通过精准预测风电出力,优化PowerTitan储能系统的充放电策略;GRA特征选择和VMD降噪技术可提升iSolarCloud平台的预测性维护能力;可...

Haoyuan Chen · Kunfeng Liang · Chunyan Gao · Yunpeng Zhang 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 随着纯电动汽车的快速发展，相关技术问题仍然存在，高效可靠的热管理系统是提升整车性能的核心挑战之一。本研究提出一种多模式直接冷却热管理系统，旨在满足温度控制需求的同时，优化能源效率、成本及环境影响。建立了系统的实验与仿真平台作为数据来源，并构建了包含三个指标的热力学分析框架，利用实验数据评估不同运行参数对系统性能的影响。结果表明，系统蒸发温度升高5 °C时，在两种模式下总能量损失降低约12.6%，环境影响减少4.65%，但成本均增加约12%；系统在不同运行模式下均存在一组最优运行参数。在热力...

解读: 该热管理多目标优化技术对阳光电源电动汽车充电及储能热管理系统具有重要价值。研究中的热力学三指标评估体系(能效、成本、环境影响)可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的温控优化,通过遗传算法实现参数虚拟标定,提升18.2%火用效率同时降低30.9%环境影响。该方法可指导阳光电源OBC车载...

Xuhong Huang · Pei Lu · Xianglong Luo · Yingzong Liang 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

当前关于太阳光谱分频光伏-热能混合系统的研究面临依赖化石能源以及太阳能到产品转换效率低的问题。为解决这些问题，本文提出了一种新型氢-电-热三联产系统，该系统将光伏发电与超临界CO2 Brayton循环相结合，实现了太阳能全光谱的高效利用。建立了所提出系统的热力学分析与优化模型。提出了该系统的三种运行模式，以满足不同产品输出需求（氢-电-热、电-热、氢-热）。对所提出系统与参考系统进行了对比分析，结果表明，所提出系统的太阳能制氢效率和太阳能到产品总效率分别提高了0.98%–11.63%和2.35%...

解读: 该光伏-热电联产制氢系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要启示。论文提出的全光谱利用技术可与我司1500V光伏系统和MPPT优化技术结合,提升光伏发电效率。超临界CO2布雷顿循环的余热利用思路可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化。三种运行模式(氢-电-热)的灵活切换策略...

Ting Liang · Yongliang Li · Binjian Ni · Abdalqader Ahm 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 不同的储能技术可为大规模整合间歇性和波动性可再生能源提供有前景的解决方案，其中液态空气储能（LAES）具有多项关键优势，包括高可扩展性、无地理限制以及提供多能矢量服务的能力。本研究旨在评估英国到2050年实现成本有效的净零碳能源转型路径。为此，开发了一种基于多区域混合整数线性规划的新型能源扩展框架，以突出LAES及其他储能技术在能源系统中的关键作用，并用于能源系统的最优设计与运行。通过情景分析和敏感性分析，揭示了不同路径的技术经济性能及四个关键结果。首先，研究表明，到2050年在英国实现净...

解读: 该研究验证了长时储能在高比例可再生能源系统中的关键作用,对阳光电源PowerTitan等大型储能系统具有重要参考价值。研究表明最优储能配置比例为可再生能源容量的16-25%,充电8-10小时、放电12-15小时的长时储能更适配风电主导场景,这为ST系列PCS的功率时长配置提供了量化依据。10-12%...

Haocheng Sun · Zhiwei Geab · Zhihan Yao · Liang Wang 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 基于钙循环（CaL, Calcium Looping）的吸附增强蒸汽甲烷重整（SE-SMR）是实现低碳氢气生产的重要方法。然而，现有的原位反应器难以长期连续稳定地生产氢气。本研究提出了一种基于CaL的新型准原位SE-SMR反应器，并建立了包含多反应耦合的多物理场模型。研究阐明了该反应器中传热传质及反应强化的作用机制，识别了影响制氢过程的关键参数。在穿透前期阶段，储存的热量驱动重整反应进行，使氢气平均纯度维持在95.62%，同时实现较高的碳捕集率；氢气产率达到3.61，表明甲烷得到了高效重整...

解读: 该钙循环储热-制氢耦合技术对阳光电源储能系统具有重要启示。其多物理场耦合建模方法可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是波动热源下的稳定性控制与ST系列PCS的能量调度策略。准原位反应器的连续产氢机制为光伏制氢一体化方案提供技术参考,可结合iSolarCloud平台实现预测性维护。该...

Kai Liu · Ding Chen · Pan Liang · Xuehao Yao 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 针对传统电池驱动的海洋无人航行器续航能力有限、工作半径小的问题，提出了一种摆翼式波浪能转换装置（SW-WEC）的概念，以高效地将波浪能转化为机械能，并进一步转化为电能。准确分析SW-WEC的动态响应对于预测其发电性能至关重要，但采用传统数值方法实现这一目标具有较大挑战性。本文通过结合光滑粒子流体动力学（SPH）方法与Chrono-Engine，建立了全尺寸SW-WEC的流固耦合动力学模型。研究重点在于评估SPH方法在预测SW-WEC动态响应和功率性能方面的准确性，为此开展了实验与数值模拟两...

解读: 该摆翼式波浪能转换器技术对阳光电源海洋能源与储能系统融合具有启发意义。其PTO阻尼优化与功率控制策略可借鉴至ST系列PCS的能量管理算法,特别是波动性可再生能源的最大功率点跟踪。SPH流固耦合建模方法可应用于海上漂浮式光伏电站的动态响应分析。该技术为无人海洋设备供电场景提供了新思路,可与阳光电源储能...

Chengyu Zhang · Guopeng Yub · Youcai Liang · Guorui Linga · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 为应对不断上升的燃油成本以及航空排放带来的环境问题，本文提出了一种集成的多学科研究框架，用于探索以氢为燃料的回热式旋翼机动力装置概念。整体方法涵盖了一系列分析，包括旋翼机飞行动力学、涡轴发动机仿真、氢气储存以及回热器性能评估。此外，在改装旋翼机的背景下开展了设计空间探索和重量 penalty 评估，以考察系统集成性与整体性能。针对多种推进构型进行了对比研究，包括以煤油或氢为燃料的简单循环与回热循环，重点关注燃油经济性与有效载荷能力。分析表明，储氢罐重力效率和回热器热有效性是影响系统重量 p...

解读: 该氢燃料旋翼机动力系统研究对阳光电源氢能储能及充电站产品具有重要参考价值。研究中热回收器效率提升23-44%的能效优化思路,可应用于ST系列储能变流器的热管理系统设计。氢储能罐重量效率评估方法,可借鉴至PowerTitan储能系统的能量密度优化。多学科集成分析框架对阳光电源开发氢能充电站及氢-电混合...

Zhihao Sun · Yanyan Li · Guanchen Liao · Xianglong Luo 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种具有前景的清洁能源技术；然而，有效的热管理仍然是一个关键挑战，尤其是在高功率密度下，温度分布不均会严重影响电堆的性能和寿命。沸腾冷却利用冷却剂的相变过程，为提升PEMFC的热管理水平提供了潜在解决方案。尽管该技术前景广阔，但其在燃料电池电堆中的实际应用尚未得到充分探索。本研究旨在通过构建性能测试平台，系统评估在沸腾冷却条件下PEMFC的温度特性和输出性能，以弥补这一研究空白。采用壁面温差（Td）和温度均匀性指数（TUI）来评价温度均匀性，并重点分析冷却剂入口...

解读: 该PEMFC沸腾冷却技术对阳光电源氢能战略布局具有重要参考价值。研究中的相变冷却方案可借鉴至大功率PCS功率器件散热,特别是ST系列储能变流器中SiC模块的热管理优化。温度均匀性提升47-58%的成果,可应用于充电桩大功率模块设计,解决功率密度提升带来的局部过热问题。多参数协同优化方法论对iSola...