Ruishen Li · Jili Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 直接膨胀供液方式由于蒸发器过热度及制冷剂分配不均的问题，通常仅限于小规模的光伏-热系统。本研究提出、开发并应用了一种新型的大规模过量供给光伏-热泵系统，并集成了机械泵。该系统由四台压缩机组成的并联机组和一个包含84个模块的光伏-热阵列构成。研究在典型冬季条件下对所提系统的运行特性和供暖性能进行了对比分析。结果表明，该系统在多种工况下均能稳定运行，排气温度低于110°C，吸气过热度变化范围为0–3.3 K。在晴天（环境温度为1.1°C）条件下，系统将水从12.4°C加热至72.2°C时，平均...

解读: 该大规模光伏热泵系统对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统的耦合应用具有重要启示。研究中84组件阵列的MPPT优化技术可提升我司1500V系统在低温工况下的发电效率。系统COP达2.91且75%天数实现电力自给,验证了光伏-热泵-储能一体化方案的可行性。建议将该过冷循环控制策略集成到iSolar...

Ziqing Zhang · Keyan Maab · Yuzhu Chen · Kaifeng Yangb 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 全球能源需求随着工业扩张和生活水平提高持续攀升，亟需高效整合可再生能源。本研究提出一种太阳能-风能-燃气混合冷电联供系统，结合多设备协调机制与电能/冷能双重储能，以应对可再生能源的波动性及负荷需求的时变性。通过实施需求响应策略，该系统优化各设备的运行调度，在实现供需平衡的同时最小化运行成本。进一步采用㶲-环境成本方法，对不同能量品位的产品进行差异化定价，量化其特定产品成本。结果表明，集成风力发电机与光伏/热综合利用装置显著降低了系统成本，电力和制冷的单位价格分别为0.134美元/kWh和3...

解读: 该多能互补系统研究对阳光电源ST储能系统与SG光伏逆变器协同优化具有重要参考价值。论文提出的电/冷双储能架构可指导PowerTitan储能系统在工商业场景的需求响应策略开发,通过多设备协调调度降低运行成本8.97%的成果验证了iSolarCloud平台智能调度算法的优化方向。光伏光热一体化设计启发S...

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...

Hua Li · Yong Zhang · Yanping Yuan · Mingke Hu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 热化学储能可为太阳能热利用提供高密度的季节性储热，然而传统的单盐反应器存在充电效率低和放电持续时间短的问题。为克服这些局限性，本研究提出一种多盐分层反应器，其中三种水合盐——溴化锶、蛭石-氯化钙复合材料和碳酸钾——按照充电温度由高到低的顺序排列。该分层结构利用各盐种不同的热力学特性，实现分阶段能量储存和延长的热量释放过程。在COMSOL Multiphysics中建立了耦合传热与传质的模型，用于模拟在变化的太阳能驱动入口温度条件下反应器的运行性能。在此类工况下，反应器达到平均90%的盐转化...

解读: 该多盐分层热化学储能技术为阳光电源储能系统提供了长周期热能存储新思路。其85.30%充能效率和1400分钟放热时长,可与ST系列PCS结合,构建光热-电化学混合储能方案,解决季节性能量平衡难题。分层配置的温度梯度控制理念可借鉴至PowerTitan液冷系统优化,通过分区温控提升电池寿命。该技术特别适...

Wei Weia · Chengwen Yanga · Guoyu Zhang · Jie Jib 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 随着城市空气污染日益加剧，骑行者暴露于挥发性有机化合物（VOCs）和氮氧化物（NOx）等有害物质中，影响其呼吸系统健康。同时，城市交通环境存在诸多安全隐患，对骑行者构成重大安全风险。为解决上述问题，本文提出一种基于热电转换与热催化氧化的新型动力空气净化头盔。首先，采用计算流体动力学（CFD）模拟方法，分析了进气口曲率对头盔内部流速及出风口风速的影响。当进气口曲率从15°变化至60°，在进气风速为60 km/h条件下，对应的平均出口气流速度分别为59.4 km/h、57.2 km/h、60....

解读: 该热电转换与热催化氧化技术对阳光电源储能及电动车充电业务具有启发价值。其热电转换效率优化思路可应用于ST系列PCS的热管理系统,通过回收功率器件废热提升系统能效。热催化氧化的温度场控制技术可借鉴至GaN/SiC器件的热仿真优化,改善功率密度与转换效率。此外,该自供能净化方案为充电桩站点的环境监测模块...

Haowen Jiang · Zongyi Zhao · Jiangjiang Wang · Xutao Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 作为一种新型储能方式，液态二氧化碳储能（LCES）系统因其具备高能量密度潜力以及相比传统方法在选址上的更大灵活性而日益受到关注。然而，该系统在膨胀过程中的释能能力受限于压缩热的可获得性，仍存在较大的优化空间。本研究提出一种太阳能辅助的LCES系统，以解决传统系统在压缩热回收方面的局限性。热力学评估表明，引入太阳能显著提升了系统的热效率。本文进一步研究了该系统在全年太阳能辅助条件下的运行特性。结果表明，系统在春季发电性能最佳，发电量最高可达158,023 kWh。在全年运行过程中，系统主要以...

解读: 该太阳能辅助液态CO2储能系统对阳光电源光储融合方案具有重要参考价值。系统通过太阳能热场提升储能效率,与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统的多模式运行策略高度契合。研究中的三模式切换逻辑可优化我司iSolarCloud平台的智能调度算法,特别是在光照波动场景下的能量管理。虽然液态CO2...

Jingxuan Zhang · Xinyue Chang · Yixun Xue · Jia Suab 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 南极科考站严重依赖柴油发电机，运行成本高昂且环境可持续性差。为解决这一问题，本文研究了一种经济调度策略，通过引入电–氢–热混合储能系统，提升能源供应可靠性并降低对柴油的依赖。首先，构建了一种温度依赖型储能模型，以适应南极极端低温环境条件。基于该模型，设计了多时间尺度混合储能系统：短期采用锂电池应对小时级功率波动，中期采用钒氧化还原液流电池平抑日级波动，长期利用氢储能缓解季节性能量不平衡；同时设计了混合热储能系统，包含短期热储能用于缓冲快速变化的热负荷，以及长期热储能以维持稳定的供热输出。在...

解读: 该多时间尺度混合储能调度技术对阳光电源极端环境微网解决方案具有重要价值。文中温度自适应储能模型可指导ST系列PCS在极寒环境的热管理优化;短中长期储能协同策略(电池-液流电池-氢储能)与PowerTitan系统架构高度契合,可提升多时间尺度能量平衡能力;零敏感聚类算法对极夜场景的处理,可增强iSol...

Shiwei Zhang · Xingyu Zheng · Daitian Chena · Yao Huang 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 电动汽车的快速发展对锂离子电池的热管理系统提出了更高要求，以应对高倍率充放电带来的挑战。本研究开发了一种创新的电池热管理系统（BTMS），该系统集成了具有复合吸液芯结构的超薄均热板（UTVC），以增强散热能力并提高温度均匀性。本工作的独特贡献在于设计、制造和应用一种结合铜网与烧结铜粉的复合吸液芯结构，从而实现优异的毛细性能。本文系统研究了UTVC的热性能、复合吸液芯的毛细上升行为，以及BTMS在不同工况下的冷却效率。实验结果表明，在3C放电倍率下，集成UTVC的BTMS可使电池表面最高温度...

解读: 该超薄均温板电池热管理技术对阳光电源储能系统及充电桩产品具有重要应用价值。PowerTitan储能系统在大倍率充放电工况下,采用复合毛细结构均温板可降低电芯表面温度21.9%,显著提升温度均匀性,有效抑制热点形成,延长电池寿命。该技术可优化ST系列PCS的电池热管理方案,提升3C以上倍率工况的安全性...

Yunfeng Wanga · Haibao Mua · Shasha Heb · Shuai Wanga 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 输电线路上传感器的供电困难且维护不便。传统的供电方式采用电池，存在工作寿命短、更换成本高以及严重污染等问题，输电线路节点处的供电可持续性与可靠性面临严峻挑战。本研究基于摩擦纳米发电机原理及环境能量采集技术，设计并构建了一种低成本、轻量化的输电线路振动能量采集与自供能振动监测装置。在传感组件方面，通过结构与材料的优化设计，使传感用TENG的输出性能较原始结构提升了6.9倍；采用柔性兔毛显著提高了传感器的耐久性，实现了高灵敏度的振动检测（39 nA/Hz@位移：6 mm）。在能量采集方面，使用...

解读: 该摩擦纳米发电机技术为阳光电源智能运维体系提供创新思路。针对输电线路传感器供电难题,可应用于iSolarCloud平台的分布式光伏电站线路监测节点,替代传统电池供电方案。其微风振动能量采集特性与阳光电源储能系统ST系列的能量管理理念契合,可探索将TENG技术集成到充电桩站点环境监测模块,实现免维护自...

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...

Meiyan Zhang · Zhonghong Panb · Quangan Hub · Zhuorui Jiang 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年1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...

Yuanzhi Gaoa · Jiahong Jibc · Xiaosong Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 本研究提出了一种集成双面光伏-热电发电机（PV–TEG）系统，该系统耦合非均相光催化技术，在聚光太阳辐照条件下实现废水处理与能源同步生成。为解决传统光伏材料对高能紫外光（UV）利用效率低的问题，系统采用单晶硅光伏电池（其本身对紫外光吸收较弱），并通过引入光催化材料以增强紫外波段的光谱吸收能力。系统设计为双面受光结构：正面接受标准太阳模拟光照，背面通过电加热板加热，以模拟1000至5000 W/m²范围内的辐照强度。选取两种模型染料污染物——ponceau 2R和亚甲基蓝（MB），用于评估系...

解读: 该光伏-热电-光催化耦合系统为阳光电源SG系列双面组件逆变器提供创新应用场景。研究证实5000 W/m²辐照下PV输出0.795W、TEG贡献0.067W的多能互补模式,可启发我们在PowerTitan储能系统中集成废水处理功能,实现分布式光伏电站的环境修复增值。短路电流损失21.6%的数据提示需优...

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...

Yu Zhang · Chenxi Xu · Yuan Zhou · Jiangjiang Wang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 可再生能源出力的随机性以及多种负荷需求的不确定性显著增加了综合能源系统优化调度的复杂性，使得传统优化方法难以满足实际运行需求。为应对这一挑战，本文提出了一种基于源荷多尺度预测的风光储氢系统优化运行方法。通过相关性和周期性分析构建多尺度预测模型，并引入TimeGAN进行数据增强以提升预测精度。随后，利用日前预测数据制定更具前瞻性的日前运行计划，并结合更新后的预测结果进行小时级日内调整，以减少设备的功率偏差。典型日的仿真结果表明，与传统方法相比，所提策略可使系统运行成本降低16.22%，且三个...

解读: 该多尺度源荷预测优化技术对阳光电源风光储氢一体化解决方案具有重要价值。通过TimeGAN数据增强提升预测精度,可显著优化ST系列储能变流器和PowerTitan系统的日前-日内分层调度策略,降低功率偏差16.22%。结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,可将新能源消纳率提升至95%以上,增...

Yuan Gao · Entao Zhang · Yin Xie · Xuan Zhu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1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1月 · Vol.344

作者对原始发表版本中出现的疏漏深表歉意，第3页的图2(a)（“IID-CCES系统示意图”）不慎被遗漏。包含图2(a)在内的正确且完整的图2应如下所示： 作者对由此造成的任何不便表示诚挚的歉意。

解读: 该CO2压缩储能系统的等容-等压放电技术为阳光电源储能系统提供新思路。其动态特性研究可借鉴于ST系列PCS的能量管理策略优化,特别是在充放电过程的压力与温度协同控制方面。该技术的热力学循环特性与PowerTitan储能系统的热管理设计具有相通性,可为大规模储能电站的效率提升和系统安全性控制提供参考,...

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...

Zhen Hea · Xiaoxiao Xua · Yunying Haoa · Yongfang Huang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1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...

Yaoyao He · Yifan Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 随着能源结构的演变和共享经济的兴起，共享储能有望成为应对风能和太阳能波动、管理能源需求并提升系统灵活性的标准手段。本文提出一种面向多微电网系统的共享储能配置双层优化方法，聚焦于冷热电联供（CCHP）系统的经济效率。该方法考虑退役电池的残余价值，以促进未来电池回收利用并提高能源利用效率。上层模型解决储能容量配置问题，下层模型优化系统运行策略。通过引入Karush–Kuhn–Tucker（KKT）条件，将下层模型的约束条件嵌入上层模型，并采用大M法（Big-M method）实现线性化处理。通...

解读: 该共享储能优化配置研究对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。论文提出的退役电池残值评估模型可指导我司储能系统全生命周期管理策略,特别是12年退役节点规划与梯次利用。双层优化方法可集成至iSolarCloud平台,实现多微网场景下的容量配置与运行优化。研究显示共享模式...

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...