Yi Heace · Jian Song · Su Guod1 · Jianxu Zhoue 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 为降低家庭的一次能源消耗和排放，本文评估了四种基于不同太阳能技术的住宅能源系统在技术、经济和环境方面的综合性能，并与依赖电网的传统系统进行对比。所考察的太阳能技术包括光伏（PV）面板、太阳能真空管集热器（ETCs）、光伏光热（PVT）集热器以及混合型光伏-真空管（PV-ETC）集热器。本研究的主要创新贡献在于将基于现实市场的成本模型整合进评估框架中，并通过全面的泛化性分析，探讨太阳能系统在多样化应用场景下的潜力。首先开展了广泛的市场调研，收集当前组件的零售价格和报价信息，并将最新的市场数据...

解读: 该研究对阳光电源户用光伏储能系统具有重要参考价值。研究证实光伏-储热混合系统可降低净现值43%,验证了我司SG系列户用逆变器与储能系统集成方案的经济性。针对不同热水负荷场景的优化策略,可指导iSolarCloud平台开发智能负荷匹配算法,结合MPPT优化技术实现光伏-热电联供系统的精细化控制。研究中...

Simone Girell · Dario Alfan · Ettore Morosin · Marco Astolf · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 基于CO2的卡诺电池系统作为一种大规模、长时储能的有前景解决方案，兼具高往返效率和不受地质条件限制的优势，同时还可实现热能与冷能的共同储存。本文探讨了基于CO2的卡诺电池系统的最优设计准则，重点研究在充放电阶段共用换热器（即高温储热、低温储冷及回热器）且采用显热型固体介质作为高温储热介质的系统构型。系统的设计与性能在MATLAB环境中建模分析，针对广泛的运行工况，结合电厂部件性能的实际假设，对往返效率、能量密度以及系统占地面积进行了系统性研究。通过对数百个模拟案例进行优化分析的结果表明，在...

解读: CO2卡诺电池技术为长时储能提供新思路,其55-60%往返效率与阳光电源PowerTitan液冷储能系统形成互补。该技术的热冷双向储能特性可启发ST系列PCS在冷热电三联供场景的拓展应用。其150-250bar压力优化设计理念可借鉴于储能系统热管理优化,提升能量密度至11kWh/m³的目标与阳光电源...

Fei Lai · Mingyuan Wanga · Jinzhi Zhoua · Jian Songb 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 太阳能驱动的水电解制氢是一种绿色且高效的能源技术。关键部件，即光伏（PV）组件和电解槽的效率，与其工作温度密切相关，这表明通过有效的热管理有望提升系统整体性能。本研究构建了一种混合光伏（PV）与光伏/光热（PV/T）驱动的质子交换膜水电解（PEMWE）系统，并集成了相变材料（PCM）用于热管理。采用PV/T模块可在不牺牲发电量的前提下，同时产生电能和热能，为PEMWE系统的热管理提供额外热源。通过实验研究评估了系统在不同太阳辐射条件下的连续运行性能，重点分析了热管理对一系列性能指标的影响，...

解读: 该光伏制氢系统研究对阳光电源SG系列光伏逆变器与储能系统集成具有重要价值。文章验证的PV/T热管理技术可优化我司1500V光伏系统在制氢场景的能量利用效率,7.6%氢转化效率为系统设计提供基准。相变材料热管理思路可借鉴至PowerTitan储能系统温控优化,提升电解槽能效75.5%的案例印证了精准功...

Xiaomei Yuan · Yuan Chang · Jiahui Ma · Jingrui Lan 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 光伏（PV）电池的实际应用仍受限于因工作温度升高导致的效率衰减。传统的光伏冷却系统在有效回收废热和实现水再生方面同时取得进展面临巨大挑战。本研究提出了一种将太阳能电池与蒸发冷却方法进行热液耦合集成的设计，实现了完全被动、按需的水与电联产。在该系统中，水通过毛细作用被输送至太阳能电池背面，吸收废热后蒸发以实现冷却效果。所产生的蒸汽在超疏水冷凝器表面冷凝成液滴，并滑落至收集瓶中。通过调节供水高度，该系统可在两种目标输出模式之间切换，即电力优先模式和产水优先模式。在1.0太阳光照强度下，电力优先...

解读: 该热液耦合光伏冷却技术对阳光电源SG系列逆变器及分布式光伏系统具有重要启示。通过被动式蒸发冷却降低组件温度25.3°C、提升转换效率12%的方案,可与我司MPPT优化算法协同,在高温地区显著提升系统发电量。该多物理场耦合思路可应用于漂浮式光伏电站的热管理设计,结合iSolarCloud平台实现温度-...

Mohammad Shahmeer Hassa · Vun Jack Chin · Lenin Gopal · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 光伏（PV）系统在户外环境中容易发生故障。多个故障可能同时存在于光伏系统中，这种现象被称为并发故障。准确识别并发故障至关重要，因为它们会带来安全风险并导致经济损失。通常情况下，这些故障表现出高度相似的电气特征，无法通过传统方法加以区分。尽管光伏系统单故障诊断已得到广泛研究，但针对并发故障的研究仍较为缺乏。本研究考虑并分析了多种并发故障数据集，并采用基于过滤式特征选择算法CONMI所选取的关键特征进行处理。为便于分析，本研究聚焦于双故障组合情形。研究结果表明，支持向量机（SVM）因其在区分高...

解读: 该并发故障诊断技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究采用CONMI特征选择与SVM算法,可将计算效率提升18倍,诊断准确率达94.52%,特别适合集成到iSolarCloud预测性维护系统中。针对线间故障与局部阴影等难区分并发故障的识别方法,可优化...

Meghavin Bhatasan · Amy Marie Marconne · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 由于功率密度不断提高以及功率分布日益动态化，热管理在电力电子模块中正发挥着越来越关键的作用，尤其是在汽车应用领域。相变材料（PCM）已成为这些模块中有效热管理的一种有前景的解决方案。然而，目前对于使用PCM时这些模块的热行为理解仍存在不足，特别是在考虑实际器件几何结构和功率分布方面。本文评估了包含基于相变材料的热能存储（TES）的新模块架构相对于传统架构的热性能。我们基于驾驶循环提取出真实的瞬态热负荷条件进行分析，并采用三个性能指标进行全面的性能比较：平均时间最大温升、最大温升速率以及瞬态...

解读: 该相变材料热管理技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要价值。针对OBC充电机、电机驱动器等功率模块,PCM热缓冲可有效应对瞬态热冲击,抑制温度峰值达33%。双面冷却+铜基复合PCM架构可优化SiC/GaN器件散热设计,提升功率密度。该技术还可回收废热用于电池预热,降低能耗。建议在ST系列PCS和充...

Haibo Huoa · Sheng Xua · Jianing Lia · Fang Wanga 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 可逆固体氧化物电池（rSOC）可通过在电解池（EC）模式和燃料电池（FC）模式之间的双向转换，有效平抑可再生能源发电的波动性功率输出。然而，频繁的负载变化会引起严重的温度波动，进而导致rSOC内部产生热损伤。为在平抑风电输出波动的同时维持系统的热安全性，本文提出一种内-外双环热管理策略，即内环温度控制与外环功率管理相结合的rSOC系统控制架构。其中，内环温度控制采用前馈控制器调节燃烧器燃料比（BFR），并结合模糊PID控制器稳定rSOC温度，从而确保在所有运行工况下实现有效的热管理；在外环...

解读: 该rSOC双向储能与热管理技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。其内外双环控制策略可借鉴至PCS功率管理:内环温度控制对应功率器件热管理,外环功率调度对应电网调频响应。0.6A/s恒定变化率抑制温度波动的思路,可应用于SiC/IGBT模块的dI/dt控制,降低热...

Krzysztof Zagrajek · Józef Paska · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 提高由终端电力用户管理的能源资源的自用率是最大化经济效益的关键问题。一种可行的解决方案是采用电能存储系统。然而，对于拥有分散站点且希望提高自用电率但不将多余电能出售给电网的实体而言，存在利润最大化的难题。因此，必须探索在这些站点之间传输电能的其他解决方案，其中就包括利用移动电能存储设施。为了以移动电能存储设施替代传统的电能分配方式，有必要对其经济可行性进行评估。本文提出了一种方法，用于评估使用携带移动电能存储设施的定制电动汽车车队在各站点间运输电能所产生的每日成本。首先分析了此类辅助服务的...

解读: 该移动储能时移服务研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。文章指出移动储能需电价超1欧元/kWh才具经济性,这凸显了固定式储能系统的成本优势。阳光电源可结合充电桩业务,开发车-站-网协同的移动储能解决方案,通过iSolarCloud平台优化多站点能量调度策略,降低运输...

Andreia Zanett · José Luizde Medeiro · Ofélia de Queiroz F.Araúj · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 在可再生能源电气化脱碳倡议中，电解水制氢（绿色氢，Hydrogen GREEN）作为一种无碳能源载体，其推广应用面临高成本和基础设施缺乏的挑战。与此同时，通过蒸汽甲烷重整结合碳捕集与封存技术生产的低碳氢——蓝氢（Hydrogen BLUE），能够在可承受的成本下推动氢能经济发展。蓝氢生产需要二氧化碳的处置途径，而偏远海上油藏的提高采收率（EOR）技术为此提供了可行选择。本研究探讨了一种新颖的概念：浮式海上油藏制蓝氢（Reservoir-to-Hydrogen BLUE），即将蓝氢生产与共享...

解读: 该海上蓝氢制备技术为阳光电源储能系统开辟新应用场景。海上平台电解制氢需大功率PCS系统,ST系列储能变流器可平抑波动性负荷冲击;PowerTitan集成方案适配海洋环境高盐雾、高湿度工况。氢能-储能耦合系统中,GFM控制技术可实现微电网独立运行,VSG技术提升系统惯量。该场景启发阳光开发抗腐蚀封装的...

Fangyi Wei · Yan Li · Yaqing Fan · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 在铁路廊道沿线路堤边坡表面布置光伏（PV）模块，可有效利用廊道沿线闲置土地获取太阳能，对推动铁路系统的绿色低碳发展具有重要意义。由于铁路廊道长度长、跨度大，光伏模块通常以条带式光伏（SPV）阵列的线性布局形式进行安装。此外，长距离铁路廊道沿线复杂的气候与光照条件导致SPV阵列存在显著的失配损失。这些在传统光伏电站中不存在的独特挑战，使得传统的光伏阵列连接方式和优化方法难以适用于SPV阵列。为此，本研究提出了一种通用的任意光伏阵列输出特性建模方法，并引入一种新参数——阴影适应性，用于量化光伏...

解读: 该铁路沿线带状光伏阵列优化技术对阳光电源SG系列逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。研究提出的阴影适应性参数与SAGA优化算法,可直接应用于我司多路MPPT技术优化,在复杂遮挡场景下提升发电量达17%。特别适配铁路光储充一体化场景:结合ST系列储能PCS应对列车负荷波动,通过iSol...

Mohamed G.Gado · Valeria Palom · Vincenza Brancato · Andrea Frazzi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 本研究提出了一种用于建筑电转热与电转冷应用的创新吸附式热能储存（STES）系统，该系统采用液态制冷剂分配方式以及吸附反应器的直接蒸发/冷凝机制，避免了传统吸附技术中复杂且昂贵的真空阀门需求。系统采用一种浸渍型复合吸附剂CaCl₂@SG_25，并在实验室尺度上对其吸附等温线与动力学特性进行了研究。开发了一个动态模型，用于分析该STES系统在不同季节下的充放电运行模式，重点关注设计参数（如吸附动力学）和边界条件（如充电功率、冷凝/蒸发入口温度）。研究考察了关键运行指标，包括吸附特性、荷电状态（...

解读: 该吸附式储热技术为阳光电源储能系统拓展了热能存储新路径。其199 kWh/m³的能量密度和104%往返效率,可与ST系列PCS协同构建电转热/冷综合能源系统。液态制冷剂分配技术简化了系统复杂度,适合集成到PowerTitan储能方案中,为建筑光储热一体化提供季节性储能支撑。SOC管理策略和自放电率控...

Juvenal Ortiz-Ullo · Lucas Freiberg · Fuqiong Lei · Kelvin Randhir 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 本研究探讨了用于高温（约1000°C）热化学储能（TCES）应用的千瓦级连续氧化反应器的理论设计参数及其热性能。该概念采用逆流式颗粒基系统，包含一个带有换热器的反应区，用于提取氧化反应所产生的热量。在高温反应区域的上方和下方均设有显热回收区，以便在稳态运行期间实现颗粒与氧化气体在接近环境温度下的进料与排出。研究了反应区的两种运行方式：流化床反应器（FBR）和移动床反应器（MBR）。参数分析结果表明，相较于FBR，MBR每单位产热千瓦所需的体积更小，其功率密度超过2500 kW/m³，而FB...

解读: 该千瓦级高温热化学储能反应器技术对阳光电源储能系统具有前瞻参考价值。研究的移动床反应器功率密度达2500kW/m³,远超流化床方案,为PowerTitan等大规模储能系统的热管理优化提供新思路。1000°C高温放热特性可启发ST系列PCS的热设计改进,特别是功率器件散热与能量回收耦合。逆流换热与显热...

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...

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...

Mostafa M.Abdelsami · Yue Yang · Luling Li · Mohamed Fatouh 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

充分利用太阳光谱在建筑立面中的应用对于实现零能耗建筑理念至关重要。本研究提出了一种新型多功能窗户（MFW），该窗户将光伏夹层与选择性液体滤光层（SLF）集成于单层玻璃系统中。为了全面评估配备MFW的标准办公室在热、电、光学及能耗方面的综合性能，本研究开发了一种创新模型，结合计算流体动力学（CFD）和采光分析工具，整合了热学、电学、光学和能量多个维度。净电力收益（NEB）作为关键指标，用于评估MFW相较于传统窗户的能源性能。此外，采用有效日光照度（UDI）、照度均匀性（Uo）和日光眩光概率（DGP...

解读: 该多功能光伏窗技术对阳光电源建筑光伏一体化(BAPV/BIPV)解决方案具有重要参考价值。研究验证了光伏组件与建筑结合可降低41-73%制冷能耗,这与我司SG系列组串逆变器在分布式光伏场景的应用高度契合。50% PVSR的最优配比为我司设计建筑一体化系统提供了量化依据。建议结合iSolarCloud...

Negar Gol · Mohsen Taghavijeloudar · Neda Jalilian · Shahabaldin Rezani · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 近年来，由于传统能源日益枯竭以及对清洁能源的需求不断增长，从太阳能和微藻生物质等可再生资源中获取可持续能源受到了广泛关注。本研究提出了一种新颖的方法，通过在半透明光伏生物反应器中培养微藻，实现电力生成与生物燃料生产的同步进行，该系统具有作为建筑立面应用的潜力。实验结果表明，相较于使用玻璃的光生物反应器，采用半透明光伏材料后，索氏小球藻（Chlorella sorokiniana）的最大生物量浓度从2.5 g/L提高至2.9 g/L（增幅15%），而普通小球藻（Chlorella vulga...

解读: 该半透明光伏生物反应器技术为阳光电源建筑光伏一体化(BIPV)应用提供创新思路。其光谱调控特性可优化SG系列组串逆变器的MPPT算法,针对非标准光谱条件提升发电效率。研究中37kWh/m²的发电量验证了分布式光伏与生物质能耦合的可行性,可结合ST系列储能系统实现微电网自洽运行。该技术对iSolarC...

Xiang-Wei Lin · Ming-Yu Shi · Zhifu Zhou · Bin Chen 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要：基于锂离子电池构建储能系统已成为缓解可再生能源间歇性问题、提高其利用效率的有前景途径。在此背景下，热管理技术需在不消耗大量功率的前提下维持电池的温度水平与热均匀性。然而，传统冷板通常采用试错法设计，存在热性能与流动阻力之间的权衡难题。本研究针对电池模组提出了一种融合电化学、流体动力学和传热场的多物理场耦合模型，同时引入多目标拓扑优化方法，在给定约束条件下自由演化嵌入冷板内的流体域分布。多目标函数采用归一化加权求和方法构建。在此基础上，通过响应面法建立设计参数（即雷诺数和权重系数）与冷板性能...

解读: 该多目标拓扑优化冷却技术对阳光电源ST系列储能系统及PowerTitan产品具有重要应用价值。研究针对280Ah大容量棱柱电池的液冷板优化,通过多物理场耦合模型和遗传算法实现热管理性能与压降的最优平衡,相比传统直通式冷板换热能力提升15.6-42.2%。该方法可直接应用于阳光电源液冷储能系统的冷板设...

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/...