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...

Yu Qiana · Jie Jia · Hao Xiea · Hengmin Jiab 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 在后疫情时代，提高能源效率的同时保障室内空气质量已成为建筑系统设计中的关键挑战。空气净化型光伏光热建筑一体化（BIPVT）系统能够高效集成空间供暖、发电和空气净化功能，而虚拟能量存储系统（VESS）可在不依赖物理储能装置的情况下实现灵活的负荷转移。这两项技术的融合在智能健康建筑中具有广阔的应用前景。然而，现有的运行策略通常忽略了以室内空气质量为目标的日内动态优化。为解决上述问题，本文提出了一种考虑建筑蓄能特性的空气净化型BIPVT系统日内优化控制新方法，旨在降低电力成本并提升室内环境质量。...

解读: 该BIPVT系统与虚拟储能集成技术对阳光电源ST系列储能变流器及光储一体化解决方案具有重要启示。研究提出的日内滚动优化控制策略可与我司iSolarCloud平台深度融合,通过预测性负荷调控降低运行成本47.8%。虚拟储能理念可应用于PowerTitan系统的能量管理优化,结合SG系列光伏逆变器的MP...

Tengxi Zhang · Ruifeng Shi · Sijiang Maa · Qian Lic 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 随着风能和太阳能等波动性可再生能源渗透率的不断提高，由于物理惯性降低和运行不确定性增加，区域能源系统的频率安全管理发生了根本性变化。这些变化导致系统频率动态特性在日内出现显著波动，从而对依赖预安排备用容量的传统频率调节方法提出了挑战。为应对这一挑战，本文提出一种融合深度生成学习技术的分散式频率调节方案，旨在维持区域电力系统在不确定性条件下的频率安全并实现经济高效运行。所提出的方法协调多种调节资源，并采用一种带有并行分类器的改进型生成对抗网络，用于评估动态变化的频率调节需求与预设备用能力之间...

解读: 该深度生成模型驱动的频率安全管理技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的分散式调频方案与阳光电源PowerTitan储能系统及VSG虚拟同步机技术高度契合,可优化ST系列PCS的一次调频响应策略。通过GAN网络动态评估调频需求与备用容量匹配度,能提升iSolarCloud平台的预测性维护能...

Martin János Mayer · Dazhi Yangb · Dávid Markovics · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要：集合数值天气预报（NWP）是一种生成天气预报并量化其不确定性的基本且可靠的方法。然而，将集合太阳辐照度预报转换为确定性光伏（PV）功率预报的过程涉及两个具有挑战性的特征，即复杂性和维度性。复杂性源于必须引入物理模型链和后处理工具，这两者均需要对能源气象学有深入的理解。而维度性则是因为可以自由地将各种模型链与后处理工具进行级联组合，每种工具都有多种可选方案，从而形成16种不同的转换工作流程，导致可能性成倍增加。当以某种方式引入机器学习时，情况变得更加复杂。本研究利用匈牙利五个大型公用事业级光...

解读: 该研究对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及SG系列逆变器功率预测算法具有重要指导意义。核心发现表明:集合NWP相比确定性预测可降低5%误差,且仅需对最终功率输出进行偏差校正,无需对辐照度预测做复杂后处理。这为简化预测模型链、优化ST储能系统充放电策略提供依据。建议在iSolarCloud平...

William D.Chicaiza · Alex O.Top · Adolfo J.Sánchez · Juan M.Escaño 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 本研究提出了位于CIESOL-阿尔梅里亚的一个光伏（PV）设施数字孪生核心的构建方法。文中提出了两种建模方法：一种是基于等效电路的物理模型，另一种是基于自适应神经模糊推理系统（ANFIS）的数据驱动型神经模糊模型。该神经模糊模型被设计为灰箱系统，具有高可解释性和强适应性，并因其能够快速与物理实体同步，实现对数字孪生框架至关重要的实时行为建模而尤为突出。基于ANFIS的模型能够准确捕捉光伏系统的动态功率输出，适用于基于预测建模的能量管理策略集成。该模型表现出优异的预测性能，最坏情况下的平均绝...

解读: 该模糊神经网络数字孪生技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。ANFIS灰盒模型实现0.99决定系数和16.37W平均绝对误差,可嵌入逆变器实时MPPT优化算法,提升发电效率。其低计算资源需求适配工业控制器,可增强iSolarCloud预测性运维能力,实现光储电...

Chengdai Chen · Tao Lin · Fengqin Han · Linfeng Zhong · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 针对电池在高倍率放电、大电流运行及快速功率释放等工况下的热调控需求，本文提出一种高效的金属辅助热电冷却（TEC）电池热管理系统（BTMS），并构建了一种快速温度控制模型及其建模方法，以平衡电池产热与热电散热之间的关系。在恒定倍率和变倍率放电条件下进行的实验验证表明了该模型的有效性，同时通过综合分析揭示了TEC系统的运行动态、性能阈值以及增强热管理能力的优化路径。实验结果表明，在恒定放电倍率（0.75 C–1.50 C）下，通过优化TEC工作电流，所提出的热调控模型可将电池峰值温度有效控制在...

解读: 该热电制冷电池热管理技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在ST系列PCS和PowerTitan储能产品中,高倍率充放电场景下电池温控是关键挑战。研究提出的TEC快速温控模型可将峰值温度控制在26±4.8°C,温度稳定速度提升62.5%,能耗仅占2.55-11.26%,为储能系统电池包热管理优化提...

Jingyang Hana · Jianbin Chenb · Guotai Lic · Richeng Zheng 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.339

摘要 光伏（PV）阵列作为光电转换器件，是依赖无线功率传输（WPT）的远距离系统的关键组成部分，可消除与地面物理连接的需求。为解决两个主要挑战——传统光伏阵列与圆形入射光斑之间的几何失配问题，以及由非均匀辐照引起的电流失配问题，本研究提出了一种新型光伏模块：一种适用于WPT应用的近圆形非均匀配置阵列。本文建立了综合仿真模型，用于评估并比较三种均匀配置阵列与两种几何结构不同的非均匀阵列的性能。这些阵列在两种不同的辐照分布和两种电气连接方案下进行了评估。所提出的非均匀阵列分别实现了83%和90.5%...

解读: 该非均匀光伏阵列技术对阳光电源无线充电及储能系统具有重要价值。针对圆形光斑的近圆形阵列设计可应用于充电桩的无线传输模块,提升光电转换效率14.97%。其非均匀辐照下的电流失配优化思路,可借鉴至SG系列逆变器的MPPT算法改进,特别是Connect 2方案下更平滑的I-V特性能简化最大功率点跟踪。子电...

Zheng Dong · Yanjun Chen · Deqiang He · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.338

质子交换膜燃料电池（PEMFC）技术已成为船舶推进系统中一种具有前景的高效率、零排放动力解决方案。尽管已知船舶运动引起的惯性力会影响PEMFC的性能，但在滚转条件下其具体影响机制仍尚未得到充分研究。本研究通过一个集成多物理场耦合的三维瞬态模型，系统地探究了海洋滚转运动下PEMFC的动态特性。所建立的框架结合了水动力分析与动态更新的滚转运动学参数。结果表明，滚转运动会使得燃料电池输出功率最大降低9.89%，电流密度最大波动达16.14%，温度波动达到23.55%。这些波动幅度随滚转周期的减小和滚转...

解读: 该燃料电池多物理场耦合研究对阳光电源氢能储能系统及海洋微电网方案具有重要参考价值。研究揭示的动态工况下热-质传递特性与阳光电源ST系列PCS的多物理场协同控制技术高度契合。滚动工况导致的功率波动(9.89%)和电流密度波动(16.14%)可借鉴应用于船舶储能系统的GFM控制策略优化,通过VSG技术补...

Yongxing Zhang · Zhicong Huang · Jing Bian · Junwei Liu 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1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...

Yunfeng Qiua · Meixiang Zhang · Yahui Wanga · Xiao Guob 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 界面蒸发作为一种新兴的海水淡化技术，将其与光伏发电技术相结合，并利用光伏废热驱动界面蒸发，是解决离网岛屿地区水电短缺问题的有效措施。为了降低前期实验成本，有必要对不同耦合形式的太阳能利用系统进行准确计算。本文基于光电转换模型、传热模型、热电转换模型以及界面蒸发模型，建立了光电-热-界面蒸发耦合模型，用于计算太阳辐照度、环境温度和环境风速等气象参数对光伏-界面蒸发耦合系统及光伏-热电-界面蒸发耦合系统输出性能的影响，并通过实验研究验证了模型的可靠性。结果表明，该模型对光伏组件输出功率的平均模...

解读: 该光伏-热电-界面蒸发耦合系统为阳光电源海岛微网解决方案提供创新思路。研究中的光伏废热利用技术可应用于SG系列逆变器热管理优化,通过热电转换提升系统综合效率。模型中光伏表面发射率与输出电压对发电效率的影响规律,可指导ST储能系统在高温海洋环境下的热设计改进。该多物理场耦合建模方法对iSolarClo...

Yue Yang · Mostafa M.Abd El-Samiebca1 · Ahmed M.I.Abutali · Mohamed I.Hassan Ali 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 聚光光伏/热系统的热稳定性和光谱吸收问题仍然制约着其效率的提升。本研究提出了一种新型聚光光伏/热系统，采用集成选择性液体滤光器与相变材料的混合光谱滤光装置。创新的数值方法被应用于实现三维多物理场建模，独特地考虑了相变材料在相变过程及不同波长下的光学行为变化。在完成模型验证后，性能分析探讨了运行条件和设计参数对产出、效率以及市场可行性的具体影响。研究结果表明，将相变材料与选择性液体滤光器相结合可有效增强热管理能力，稳定光伏组件温度，并改善光谱吸收特性，从而提高整体产出。所提出的系统设计实现了...

解读: 该CPV/T混合光谱滤波技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有重要启示。相变材料的光谱调控与热管理机制可优化我司1500V系统的温度稳定性,提升MPPT算法在高温工况下的追踪精度。研究中的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SiC器件在高功率密度场景下...

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,...

Junyao Gao · Weiqing Huang · Yu Qian · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.329

摘要 合理利用光伏发电是中国实现碳减排的关键途径。然而，许多基于气候数据的物理预测方法尚未充分考虑全球气候模型（GCMs）在不同区域中存在的显著差异和数据偏差。为解决这一问题，本文提出了一种基于近地面气温和太阳辐射的新型光伏发电功率预测框架。同时提出一种区域划分与时段分段相结合的改进Delta方法，并结合贝叶斯模型平均（BMA）技术，显著降低气候数据的模拟误差。综合考虑光伏电池转换效率及四种共享社会经济路径，以实现高效的光伏发电潜力预测。本文对近六百万条气候数据进行了定量分析，验证了该方法具有较...

解读: 该研究提出的光伏功率预测框架对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过改进Delta方法和贝叶斯模型平均耦合,可显著提升气象数据精度(辐照度误差降低53.86%),为逆变器MPPT优化算法提供更准确的预测输入。研究预测2060-2099年中国光伏潜力可达168.51 ...

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...

Ali Sohani · Marco Pierro · David Moser · Cristina Cornaro · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 全球范围内，双面光伏（BFPV）系统的应用正呈现出不断增长的趋势，并且预计它们将很快占据市场的最大份额。对于BFPV系统而言，准确估算其主要输出——发电功率，具有重要作用，因为交易商/预测服务提供商以及运维公司迫切需要通过功率估算来检测实际输出与预期之间的偏差。通常在工业实践中，即使是在最佳情况下，也仅通过计算一个有效辐照度作为单一输入参数，将正面倾斜总辐照度（GTI）和背面倾斜辐照度（RTI）合并处理。基于这一点，本文提出了一种数据驱动模型，用于获取一个称为动态双面功率增益（DBPG）的...

解读: 该双面组件功率预测研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要价值。DBPG动态增益模型可将背面发电单独建模,误差降至1-2%,远优于传统等效辐照度法。建议将该模型集成至iSolarCloud智能运维平台,实现双面组件发电量精准预测与异常诊断;结合MPPT优化算法,可针对不同...

Julian D.Osorioa1 · Mario De Florioab1 · Rob Hovsapian · Chrys Chryssostomidis 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 传统的热能系统建模依赖于实验关联式，通过无量纲数和热物理性质来估算传热系数。针对不同的流动状态、系统几何结构和边界条件，已提出了多种关联式；然而，尽管这些关联式被广泛使用，它们在精度、适用流动状态范围以及对复杂系统几何结构的适应性方面仍存在显著局限性。此外，由间歇性可再生能源（如太阳能）驱动的系统由于传热系数和系统变量的剧烈波动，面临更大的挑战。在本研究中，我们从根本上改变了这一传统范式。我们展示了一种经过实验验证的、基于物理信息的机器学习方法，能够准确估计在能量输入、边界条件和负载具有高...

解读: 该物理信息机器学习技术对阳光电源光储系统具有重要价值。针对光伏间歇性导致的热管理波动问题,可应用于PowerTitan储能系统和ST系列PCS的热设计优化,实时预测功率器件温度场分布,替代传统经验公式。结合iSolarCloud平台,可实现SiC/GaN器件的预测性热管理,提升系统可靠性。该方法突破...

Jihong Pu · Dan Xu · Chao Shen · Lin Lu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 光谱选择性设计因其高度灵活性，在建筑一体化光伏（BIPV）技术中日益受到科学界的关注。本研究提出一种光谱选择性策略，旨在优化BIPV天窗，具备三个关键特性：（1）高带隙以上透射率，以确保发电性能；（2）高带隙以下反射率，以减少不利的太阳热增益；（3）在中红外波段具有高发射率，以促进辐射天空冷却。该策略涉及开发一种柔性PDMS/ITO/PET薄膜。在这种多层结构中，PDMS（聚二甲基硅氧烷）层在大气窗口内提供高发射率（0.93），ITO（氧化铟锡）层对太阳能电池的带隙以下太阳光（>1.1 μ...

解读: 该光谱选择性薄膜技术为阳光电源BIPV场景提供系统级优化方案。针对SG系列光伏逆变器应用,薄膜可降低组件温度2.6℃,虽发电量损失9%但显著改善热管理,延长逆变器寿命。结合iSolarCloud平台可实时监测光谱调控效果与发电效率平衡点。对于工商业储能系统,该技术减少建筑冷负荷18.3%,降低空调能...

Badreddine Bendriss · Samir Sayah · Abdellatif Hamoud · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 本研究设计并提出了一种新的改进型伞蜥优化算法，以解决基于可再生能源的分布式发电在辐射状配电网中的最优规划问题。主要目标是最小化功率损耗、提升电压水平并改善电压稳定性，该问题被构建为一个多目标优化问题。在辐射状配电网中进行可再生能源的规划是一个复杂的问题，必须考虑可再生能源出力的不确定性和负荷需求波动的影响。为此，我们建立了一个合适的概率模型，基于特定时间段和地理位置收集的逐小时季节性数据（包括风速、太阳辐照度和环境温度），对可再生能源的随机发电功率进行估计。所提出的改进型伞蜥优化技术融合了...

解读: 该改进蜥蜴算法针对分布式可再生能源优化配置问题,对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网规划具有重要价值。算法考虑风光出力不确定性和负荷波动,通过多目标优化降低网损70.25%、提升电压稳定性20.79%,可直接应用于iSolarCloud平台的智能选址和容量配置模块。其适应度距离平衡...

Yanling Zhang · Yi Chen · Hongxing Yang · Hao Zhang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 建筑物对可持续空调系统日益增长的需求推动了绿色高效替代空气处理系统的发展，例如光伏/光热再生式除湿冷却系统（PV/T-DCS）。本研究探讨了一种针对高密度、高温高湿城市环境定制的PV/T-DCS多变量优化策略。通过将光伏/光热（PV/T）系统与基于液体除湿剂的蒸发冷却系统相结合，所提出的系统构型与优化方案旨在最大化制冷能力、最小化能耗并减少排放。本研究采用一种新颖的运行策略，在当地气候条件下测试，执行多变量超平面优化，以平衡技术、环境、能源和经济目标。结果表明，与传统系统相比，PV/T-D...

解读: 该PV/T-DCS系统的多变量优化策略对阳光电源光储一体化方案具有重要参考价值。研究中光伏光热协同及能效优化思路可应用于SG系列逆变器的MPPT算法改进,58.1%的节能率验证了储能系统配合的必要性,ST系列PCS可通过GFM控制实现冷热电联供场景的能量优化调度。论文涉及的SiC器件高效转换特性与公...

Hao Wang · Weiding Wang · Yukai Liu · Yongquan Lai 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 光伏/热（PV/T）系统通过回收废热并降低光伏电池的工作温度，为提升能量转换性能提供了有前景的解决方案。数值模拟可进一步优化这些PV/T系统的性能。然而，目前报道的PV/T模型多采用简化假设，未能充分考虑太阳能电池局部区域的电-热耦合效应，因而难以准确反映其内在的物理机制。为解决这一问题，本文建立了一种基于漂移-扩散方程的钙钛矿PV/T系统新型光-电-热耦合数值模型。该模型能够在网格单元尺度上研究光学、电学与热学能量之间的能量转换机制。基于所建立的模型，通过一种改进的加权总效率评价指标，分...

解读: 该光-电-热三维耦合模型对阳光电源SG系列光伏逆变器及光伏热电联产系统具有重要价值。研究揭示的温度-效率关联机制可优化MPPT算法,通过实时温度补偿提升发电效率;环境温度每升高40°C导致8.45%效率损失的发现,为逆变器散热设计及降额曲线优化提供理论依据。模型中光照强度与最优流量的匹配策略,可应用...