找到 14 条结果 · Energy Conversion and Management
基于相变材料的工业级规模热能储存装置的模型预测控制
Model predictive control of a phase-change-material thermal energy storage device at industrial relevant scale
Tommaso Rebol · Lorenzo Gini · Luca Mantell · Alberto Travers · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346
摘要 热能储存（TES）系统广泛应用于发电、工业和住宅领域，通常与聚光太阳能发电系统、热泵或专用换热器结合使用，以回收工业过程中的废热。这类系统具有高可靠性、缓慢退化以及投资和维护成本低的优点。在现有技术中，采用相变材料（PCM）的潜热储存系统具有高紧凑性和小温度波动的优势。然而，目前对PCM装置运行特性的认识仍然有限，尤其是在其动态响应以及用于调节交换热功率的控制系统性能方面。本文分析了一种壳管式PCM-TES装置的动态响应特性，该装置在实验室环境下运行，但具备工业级规模的储热容量（180 k...
解读: 该相变储能MPC控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究揭示PCM储能系统的强非线性特性与传统PID控制局限性,验证了模型预测控制在复杂热管理场景的优越性。可启发阳光电源在液冷储能系统、工商业储能温控及iSolarCloud平台集成先进MPC算法,提升储能...
整合可再生能源与热储能的区域供热网络设计优化方法
Integrating renewable energy and thermal storage in district heating networks: A design optimization approach
Amedeo Cerut · Jerry Lamber · Hartmut Spliethof · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345
摘要 区域供热网络（DHNs）能够高效地向城市区域供应可再生能源。然而，依赖天气条件的能源来源以及能源供给与供热需求之间的时间不匹配，使得DHN的设计面临挑战。本研究建立了一个多时间步长的混合整数线性规划（MILP）优化模型，并将热储能与可再生能源整合到DHN的设计过程中。所提出的模型在完全空间分辨率下，对管道布局、投资决策以及供能和热储能技术的运行策略进行联合优化。该模型被应用于两个合成案例和一个实际的、规模逐步增大的区域供热网络。通过敏感性分析评估了时间聚合水平对设计结果的影响，发现至少需要...
解读: 该区域供热网络优化研究对阳光电源储能系统具有重要借鉴意义。文章提出的MILP多时间尺度优化方法可应用于ST系列储能变流器与PowerTitan系统的容量配置与调度策略优化。特别是热储能与可再生能源协同运行的思路,可迁移至电储能场景:结合iSolarCloud平台的负荷预测功能,优化PCS充放电策略以...
面向X的电力储能电池技术经济性比较：基于P-图方法的多维评估
Techno-economic comparison of power-to-X batteries: A multidimensional assessment using the P-graph method
Haosheng Lin · Wei Wuab · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343
摘要 可再生能源需求的不断增长凸显了开发可扩展、成本效益高且可持续的储能系统的必要性，而这些系统正面临盈利能力和效率方面的挑战。新兴的面向X的电力（P2X）电池能够分布式且低成本地储存过剩的可再生能源，以满足特定需求。然而，随时间变化的需求以及众多的技术选择（例如储能介质、设备等）极大地阻碍了最优P2X电池的识别。因此，本文提出了一种低复杂度的基于图论的框架，用于识别最高效且最具成本效益的配置方案。案例研究强调，基于热能储存、采用耐火砖与吸收式热泵的电力转热能电池，其平准化储能成本低于0.01美...
解读: 该P2X储能技术经济性分析框架对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究揭示的热储能方案成本优势(LCOS低于0.01美元/kWh)启示我们在ESS解决方案中需拓展多元化储能介质集成能力。P-graph优化方法可应用于iSolarCloud平台,实现不同场景下电化学...
集成排放分配方法的热电联产与混合热泵耦合能源系统动态核算模型
Dynamic accounting model with integrated emission allocation methods for coupled energy systems with combined heat and power plants and hybrid heat pumps
Chris Burkela · Marco Griesbach · Florian Heberle · Dieter Brüggemann 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342
摘要 详细的排放核算方法正日益成为衡量能源系统脱碳进程的重要工具。传统的核算方法仅使用年度需求值和电网电力的平均能源结构，因而忽略了跨越核算边界的时间动态能量流与排放流动。此外，在相互连接的供能网络中，能量与排放存在随时间变化的交互过程。本研究从动态视角出发，分析一种通过热电联产机组（CHP）和可同时提供供热与供冷的热泵（HP）将电力、供热和供冷网络相互联结的耦合能源系统。为准确刻画排放流动的行为特征，本文基于Python开发了一种动态排放平衡模型。该框架建立在碳排放流理论基础之上，采用拟输入-...
解读: 该动态碳排放核算模型对阳光电源多能互补系统具有重要价值。针对热电联产与热泵耦合场景,可应用于ST储能系统与充电站的协同优化:通过Python框架实时追踪电-热-冷三网碳流,指导PowerTitan储能在不同时段的充放电策略。准输入输出节点理论可集成至iSolarCloud平台,实现小时级碳排放监测。...
可再生能源社区设计指南：包含终端用能电气化情景
Design guidelines for renewable energy communities including end-use electrification scenarios
Isabella Pizzut · Giovanni Delibr · Alessandro Corsin · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342
摘要 本研究分析了需求侧电气化对可再生能源社区能源与经济性能的影响，重点关注集成热泵的光伏系统。以学校、办公建筑和超市三类产消者为典型用户，探讨其作为包含居民用户的社区核心成员的潜力。开发了一种数字模型，用于支持对能量流动及其相应经济表现的时间相关性分析。所采用的工具包括：使用TRNSYS模拟热能需求，pyRES模拟能源社区配置，以及pymoo优化光伏系统的容量。根据意大利现行法规，研究设定了四种情景，分别基于城市与农村社区的两类激励机制，以及两种电力负荷曲线：当前用电需求和以热泵实现供暖与制冷...
解读: 该研究对阳光电源户用光伏社区解决方案具有重要指导意义。研究表明电气化负荷(热泵)使最优光伏容量增加20%,这与我司SG系列户用逆变器的容量扩展策略高度契合。社区共享能源模式可结合ST系列储能系统优化自发自用率,通过iSolarCloud平台实现40户规模社区的能量流动态管理与经济性评估。研究中的热泵...
零能耗住宅小区集成太阳能系统的动态分析与多目标优化
Dynamic analysis and multi-objective optimization of an integrated solar energy system for Zero-Energy residential complexes
Saleh Mobayena1 · Ehsanolah Assarehbc1 · Ali Dezhdard1 · Siamak Hoseinzadehe1 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341
摘要 本研究提出并评估了一种新型的集成太阳能系统，旨在实现可持续和零能耗住宅建筑。该系统集成了光伏光热（PVT）太阳能板、热泵、电解槽、燃料电池、反渗透海水淡化装置以及储热罐，能够同时供应电力、供暖、制冷和饮用水。针对太阳能系统中的一个主要挑战——能源产出的间歇性问题，本研究采用包括基于氢气的电解和燃料电池系统在内的储能解决方案，以稳定昼夜周期间的能源供应。该能源系统设计用于满足位于圣地亚哥的一个由160个住宅单元组成的住宅小区的能源需求，每个单元面积为110平方米。通过TRNSYS软件对整个年...
解读: 该零能耗住宅综合能源系统研究对阳光电源具有重要战略价值。系统集成光伏、储能、氢能的架构与我司ST系列储能变流器+SG逆变器组合方案高度契合。文中采用RSM多目标优化方法(全生命周期成本、功率容量、热舒适度)可直接应用于PowerTitan储能系统的容量配置优化。氢储能作为长周期储能补充,为我司拓展电...
深度强化学习作为多能系统中能量流分析与优化的工具
Deep reinforcement learning as a tool for the analysis and optimization of energy flows in multi-energy systems
Andrea Franzos · Gabriele Fambr · Marco Badam · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341
摘要 深度强化学习算法不仅有助于开发优化的控制策略，而且可作为探索复杂问题并揭示非显而易见控制方案的有力工具。本文研究了深度强化学习在高比例可再生能源渗透条件下对多能系统进行优化的应用。关键的能量转换技术，如热电联产、电池储能系统、热泵和电转气技术，实现了不同能源网络之间的双向能量交换，从而促进了运行协同效应。由于这些互联关系导致各能源部门之间的相互依赖性，某一领域内的能量流动会显著影响其他领域的流动，因而增加了优化的复杂性。本研究旨在展示一种方法的优势，该方法可用于解读深度强化学习算法所实施的...
解读: 该深度强化学习优化方法对阳光电源多能源系统集成具有重要价值。研究验证了储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)与热泵、电转气等多能转换技术的协同优化潜力,可降低15%天然气消耗和18%碳排放。建议将此算法框架应用于iSolarCloud平台,实现储能PCS与光伏逆变器(SG系列)的智能协调控...
优化建筑能源系统的电网交互性、舒适性和韧性
Optimizing building energy systems for grid-interactivity, comfort and resilience
Wanfu Zheng · Ziqi Huab · Dan Wang · Zhe Wang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.340
摘要 随着太阳能光伏等可再生能源的广泛应用，在确保电网稳定、用户舒适度以及应对停电事件的韧性的同时，管理建筑能源系统的复杂性变得日益具有挑战性。为应对这一挑战，本研究提出了一种分层控制框架，能够在多个住宅建筑中对电池储能系统、热泵和生活热水（DHW）系统进行最优协调。本文采用线性回归、k近邻回归和LightGBM方法构建了针对扰动的预测模型。在建筑层级，提出一种数据驱动的模型预测控制（MPC）策略，对热泵运行进行最优调控以保障居住者舒适度，并辅以基于规则的控制器实现生活热水储热调度。在微网层级，...
解读: 该分层控制框架对阳光电源ST系列储能变流器和微网解决方案具有重要应用价值。研究提出的建筑级与微网级双层MPC协调策略,可直接应用于PowerTitan储能系统的削峰填谷和碳减排优化。其数据驱动的预测控制方法可增强iSolarCloud平台的智能调度能力,实现光储热泵多能协同。建筑用电需求预测作为扰动...
释放热泵灵活性：一种面向自给率与能源成本的多目标优化方法
Unlocking heat pump flexibility: A multi-objective optimisation approach for self sufficiency and energy costs
Christopher Gradwohl · Dan Cornelius Maxim · Shama Islam · Thomas Kienberger · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334
摘要 全球能源格局正在经历一场向更清洁、更可持续以及可再生能源转型的深刻变革。然而，可再生能源固有的间歇性、储能能力有限以及电网输电约束，导致电力供需出现显著波动。为维持电网的稳定性与韧性，亟需先进的灵活性调节措施，尤其是在中低压配电网中。热泵结合热能储存系统时，能够提供一种可控且适应性强的负荷形式，可根据电网运行状况进行调节，因而展现出良好的应用前景。本研究探讨了在分布式能源系统中，通过灵活调控热泵运行以满足供热需求的理论潜力，旨在提升可再生能源的消纳水平并降低局部电网负荷。与以往侧重于系统设...
解读: 该研究的热泵-储能协同优化策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。通过多目标优化框架实现自发自用率提升与成本降低的平衡,可直接应用于iSolarCloud平台的智能调度算法。研究验证的日前电价需求响应策略,可增强阳光电源储能系统在中低压配电网的削峰填谷能力,为热泵...
面向区域建筑能源系统的智能化管理：一种结合深度强化学习的混合储能框架
Towards intelligent management of regional building energy systems: A framework combined with deep reinforcement learning for hybrid energy storage
Rendong Shena1 · Ruifan Zhengb1 · Dongfang Yangc · Jun Zhaob · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.329
摘要 可再生能源的应用 increasingly被视为应对建筑能耗快速增长的有效解决方案。将储能装置集成到建筑能源系统中，能够有效缓解可再生能源带来的不确定性，并增强能源供需之间的平衡能力。与单一储能系统相比，混合储能具有更高的调节潜力和灵活性。然而，由于增加了调节变量，控制策略的复杂性显著上升，带来了巨大挑战。此外，现有研究往往忽视了热泵与储热装置之间的相互作用效应。针对上述问题，本研究以天津某区域能源系统为研究对象，该系统集成了可再生能源发电、地源热泵以及混合储能装置。研究中充分考虑地源热泵...
解读: 该混合储能智能管理技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究中的多智能体深度强化学习算法可应用于优化我司储能系统与地源热泵的协调控制,提升23.64%系统收益和27.96%新能源利用率的成果,为iSolarCloud平台集成AI优化算法提供创新方向。特别是混合储...
近零碳能源系统的优化与评估：光伏、热泵及电热联合储能方案的集成
Optimization and evaluation of a near-zero carbon energy system: Integration of photovoltaics, heat pumps, and combined thermal and electrical storage solutions
Hu Chen · Xin Ji · He Wang · Ye Ning 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327
摘要 随着建筑领域对“零碳”能源解决方案需求的不断增长，光伏技术与储能技术日益受到关注。然而，实现这些系统协调且实用的“零碳”运行仍面临重大挑战。本研究提出一种新型综合能源系统，集成了光伏组件、跨季节热能储存、电能储存和热泵技术。该系统旨在解决大规模光伏发电与建筑用能需求在时间上的不匹配与不稳定性问题，以实现“零碳”运行目标。采用TRNSYS软件建立了该综合能源系统的能耗模型，模拟了典型日及典型年份的运行数据。针对一栋建筑面积为25,000 m²的公共建筑，优化后的系统配置包括一台2.6 MW的...
解读: 该近零碳能源系统对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同应用具有重要价值。研究中96.24%净碳减排率验证了光储耦合系统的技术可行性,其85.21%光伏电力直接利用率为我司MPPT优化技术与PowerTitan储能系统的能量管理策略提供了实证参考。跨季节储能与热泵集成方案启发我司在综合能源...
用于住宅应用中热电综合管理的卡诺电池：技术经济性分析
Carnot batteries for integrated heat and power management in residential applications: A techno-economic analysis
Antoine Laterr · Guido Francesco Frat · Vincent Lemort · Francesco Contino · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325
摘要 在住宅系统中，光伏（PV）能源的日益广泛应用带来了诸多挑战，尤其是应对日间和季节性的间歇性问题。为了减少弃电并最大化自发自用率，分布式灵活性方案至关重要。在此背景下，卡诺电池——结合热泵、储热系统和热机的技术——在与光伏发电协同实现热电综合管理方面展现出良好前景。然而，目前尚未明确实现最大成本效益所需的经济模型（投资成本、电价体系）和控制策略（热能/电能释放、季节性影响）。因此，本研究探讨了将卡诺电池集成至一个配备光伏系统的20户住宅区的可行性。通过采用二次约束线性规划模型，识别出在不同投...
解读: 该卡诺电池技术为阳光电源户用储能系统提供重要启示。研究证实热泵+储热+发电机组合在零上网电价场景下经济性最优,与公司ST系列PCS及PowerTitan储能方案形成互补。可探索将热电联供功能集成到户用光储系统中,通过iSolarCloud平台实现热电协同优化控制。动态电价下储能容量需求增加,验证了阳...
采用单回路和双回路间接热泵并使用丙烷制冷剂的电动汽车热管理系统性能比较
Performance comparison of thermal management systems for electric vehicles using single- and dual-loop indirect heat pumps with propane
Soonbum Kwon · Dongchan Le · Se Hyeon Ham · Minwoo Le 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327
摘要 丙烷制冷剂被认为可用于热泵系统，以提高电动汽车的续航里程并减少其环境影响。在使用丙烷时，为满足安全法规要求，应采用单回路和双回路间接热泵系统。然而，目前针对采用丙烷的单回路与双回路热泵系统之间的性能对比研究较少，尚难以确定哪种间接系统更适合用于电动汽车。本研究比较了在电动汽车中采用带余热回收模式的单回路和双回路热管理系统的能量、经济和环境性能，涵盖制冷与制热工况。在从电池和电机回收废热的情况下，在固定制冷/制热容量条件下，单回路系统在制热和制冷工况下的性能系数分别比双回路系统高出8.3−1...
解读: 该研究对阳光电源电动汽车热管理系统具有重要参考价值。单回路间接热泵系统在制冷制热工况下COP分别提升38-49.5%和8.3-11.0%,且生命周期成本降低9.4%,可应用于我司电驱动系统及充电桩的热管理优化。研究中的电池和电机余热回收技术可与我司储能系统PowerTitan的热管理方案结合,通过优...
环境温度对电动汽车续航里程的影响：考虑电池性能、动力系统效率和空调负载
Effects of ambient temperature on electric vehicle range considering battery Performance, powertrain Efficiency, and HVAC load
Jigu Seo · Ram Vijayagopal · Namdoo Kim · Aymeric Rousseau 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326
摘要 本研究通过分析环境温度对可用电池能量（UBE）、暖通空调（HVAC）能耗以及动力系统能量损失的影响，探讨其对电动汽车（EV）续航里程的作用。在热环境舱内利用底盘测功机开展了多种温度条件下的试验，以深入研究上述影响机制。结果表明，较低温度会导致电动汽车中锂离子电池的可用电池能量下降。在−18 °C时，可用电池能量相较于22 °C条件下减少了4%至8%。电池热管理策略对可用电池能量的损失具有显著影响，不同热管理策略导致了不同程度的可用电池能量减少。暖通空调系统的能耗，尤其是用于车内供暖的部分，...
解读: 该研究揭示环境温度对电动汽车能耗的多维影响,对阳光电源充电桩及储能系统设计具有重要参考价值。研究表明-18°C时续航降低60%,主要源于电池可用能量下降、HVAC能耗激增及动力系统损耗增加。这启发我们在充电站解决方案中集成预热功能,利用PowerTitan储能系统的热管理技术优化低温充电策略;在车载...