Brendan Willemse · Johannes Pretorius · Michael Owena · Arnold Rixb · Solar Energy · 2025年9月 · Vol.297

摘要 本研究模拟了浮式光伏组件在不同辐照度平面、风速、空气温度和水温条件下的热行为。采用一种瞬态一维有限差分模型计算电池温度、效率和输出功率。该模型利用南非斯泰伦博斯一处浮式光伏系统连续46天的实验数据进行验证，预测背板温度的均方根误差为4.00°C，决定系数R² = 0.91。在稳定和波动的辐照条件下，分别观察到R² = 0.92和R² = 0.90的强相关性。研究发现，较高的浮筒温度（TP > Tair > TW）会削弱水体邻近带来的热效益。通过因子设计敏感性分析，考察了组件倾角、浮筒发射率...

解读: 该研究揭示浮式光伏系统中浮筒设计对组件温度和效率的关键影响,对阳光电源SG系列光伏逆变器在水面电站的应用具有重要价值。研究发现优化浮筒设计可提升组件效率0.21%、能量输出1.28%,这为我司开发水面光伏专用逆变器的MPPT算法优化提供依据。建议结合iSolarCloud平台集成水温、浮筒温度等环境...

Leyi Miao1 · Guijia Zhang1 · Shiquan Shan · Zihui Xu 等7人 · Solar Energy · 2025年9月 · Vol.297

摘要 为实现全光谱太阳能的级联转换以及电能与热能互补制氢，本研究提出一种新型太阳能三波段光谱分束光伏-光热驱动固体氧化物电解池（SOEC）制氢系统。基于不同光能品质对太阳光谱进行三波段分束，分别用于光伏发电和聚光集热，所产生的电能与热能共同输入SOEC系统。本研究建立了太阳能光谱分束与SOEC耦合系统的热力学模型，系统研究了SOEC运行参数（包括工作温度和电流密度）以及光谱分束参数（包括聚光比和光谱分束波长）对系统太阳能至氢能转换效率的耦合影响。在参数优化后，系统在所研究条件下最大能量效率达到4...

解读: 该光谱分频光伏-光热耦合制氢技术为阳光电源SG系列光伏逆变器与储能系统集成提供创新方向。通过三波段光谱分频实现47.38%太阳能制氢效率,比非分频系统提升5-7个百分点,验证了多能互补策略的有效性。其SOEC电热协同控制思路可借鉴至PowerTitan储能系统的能量管理优化,特别是在光伏直流耦合制氢...

Ehsan Shahcheraghi · Mosayeb Gholini · Mohsen Pourfallah · Solar Energy · 2025年7月 · Vol.295

摘要 光伏/热（PV/T）系统迫切需要能够同时解决效率限制和环境问题的解决方案。本研究提出了三项关键创新以应对这些局限性：（1）仿生吸热管，其结构模仿黑蝎尾部几何形态（此前在PV/T系统中尚未探索的仿生学方法）；（2）丁香功能化多壁碳纳米管/水（MWCNT/H₂O）纳米流体——一种新型环保冷却剂，可同时增强传热性能并降低纳米颗粒毒性；（3）复合相变材料（CPCMs），用于表面冷却及提升发电效率，并开展年度二氧化碳（CO₂）排放减少量分析。这些创新协同提升了系统性能，同时兼顾了环境影响，而这一方面...

解读: 该生物仿生PV/T系统对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统集成具有重要价值。研究中复合相变材料(CPCM)的温控技术可应用于PowerTitan储能系统热管理,降低3.33%运行温度并提升效率1.01%。绿色纳米流体冷却方案可优化1500V高压系统的MPPT效率,其15.38%的热效率提升为i...

Mišo Jurčević · Sandro Nizeti · Ivo Marinić-Kragić · Muslum Arici · Solar Energy · 2025年7月 · Vol.295

混合型可再生能源系统，特别是光伏技术，在应对气候变化方面发挥着关键作用。将相变材料（PCM）集成到光伏-热能（PVT）系统中，为改善热管理和提高能源效率提供了一种有前景的方法。本研究通过数值分析方法，探讨了多种相变材料的行为特性，以期为PVT集热器系统设计中的有效热管理方案提供依据。基于实验研究和经过验证的综合性数值模型，研究深入分析了在不同相变材料作用下，PVT集热器在不稳定天气条件下的运行性能。相变材料的影响分析包括评估PVT集热器的热行为、电学性能以及应用相变材料的经济可行性。研究采用An...

解读: 该PVT-PCM混合系统研究对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统集成具有重要价值。研究揭示的光伏组件热管理与电输出优化策略,可指导我们开发智能温控算法,通过MPPT优化技术动态调节工作点以适应温度波动。相变材料的经济性分析为储能系统PowerTitan的热管理方案选型提供参考。建议将该技术与i...

Habeeb Bolaji Adedayo · Kamaruzzaman Sopian · Ambagaha Hewage Dona Kalpani Rasangik · Oluwasanmi Iyiola Along · Solar Energy · 2025年6月 · Vol.293

摘要 太阳能光伏（PV）组件的热管理对于优化能量效率至关重要，因为温度分布不均会阻碍其性能表现。本研究探讨了由乙烯四氟乙烯（ETFE）、乙烯醋酸乙烯酯（EVA）、硅电池、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、胶带和碳纤维增强聚合物（CFRP）组成的多层光伏组件的热动力学特性。该研究创新性地结合了数值模拟、理论分析与基于太阳模拟器的实时实验验证，在平均辐照度为1000 W/m²的条件下模拟标准测试环境下的太阳辐照。数值结果表明各层表面温度相对均匀，其中电池层达到最高的平均表面温度（41.36 °C），这...

解读: 该光伏组件热管理研究对阳光电源SG系列逆变器及智能运维具有重要价值。研究揭示的硅电池层温升至41.36°C导致效率损失42.5%的现象,可指导我们优化MPPT算法中的温度补偿策略。建议将相变材料、金属泡沫散热等创新冷却方案集成到组件级监控中,通过iSolarCloud平台实时监测热点并预测性维护。研...

Bohan Hao · Yemao Wang · Liyao Xi · Yulong Zhao 等5人 · Solar Energy · 2025年6月 · Vol.293

在聚光光伏-相变材料-热电发电机（CPV-PCM-TEG）系统的相变材料区域中引入高导热翅片可显著提升光伏发电和废热回收性能。本研究对相变材料内的翅片结构进行了拓扑优化，并采用固体各向同性材料惩罚法（SIMP方法）得到了三种拓扑翅片结构。随后建立了CPV-PCM-TEG系统的数值模型，用以研究这些拓扑翅片对系统整体性能的影响。结果表明，与直翅片相比，拓扑翅片能够进一步降低相变材料的热阻，使CPV温度降低15.68 K，CPV输出功率提高10.52%，同时TEG输出功率增加4.56%。然而，在无太...

解读: 该CPV-PCM-TEG集成系统的拓扑优化技术对阳光电源光储融合方案具有重要借鉴价值。研究中的相变材料热管理与拓扑优化翅片设计,可应用于ST系列储能变流器及PowerTitan系统的热管理优化,降低功率器件工作温度15K以上,提升系统效率10%。特别是其废热回收理念,可与SG系列光伏逆变器结合,通过...

Baisheng Liao · Shaohui Jiang · Dimeng Lai · Lizhong Yang · Solar Energy · 2025年5月 · Vol.292

摘要 目前，全球范围内玻璃面板光伏组件的应用规模正在迅速扩大，广泛应用于集中式和分布式光伏电站。本文探讨了玻璃面板光伏组件在火灾场景下的热危害特性。采用火灾量热法，本研究在保持均匀空气大气条件的前提下，系统考察了不同水平的外部热辐射对玻璃光伏组件燃烧特性的影响。多个与消防救援密切相关的关键火灾参数被深入分析，包括点火时间、临界点火温度和放热速率。在一定假设条件下，基于具有Neumann边界条件的多层聚合物结构的传热模型被用于模拟材料内部温度场，并可有效预测临界点火温度和临界点火时间。实验数据表明...

解读: 该研究揭示光伏组件多层聚合物结构的火灾燃烧特性,对阳光电源集中式及分布式光伏电站的消防安全设计具有重要参考价值。研究中的多层传热模型和临界点火温度预测方法,可应用于SG系列逆变器及储能系统ST系列PCS的热管理优化设计。实验数据显示的多峰值热释放特征和有毒气体排放规律,为iSolarCloud平台的...

Keaton J.Brewster · Janna Martinek · Federico Municchia1 · Winfred J.Arthur-Arhin 等7人 · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.289

摘要 氧化物颗粒可作为下一代聚光太阳能发电（CSP）电站中的传热和热能存储（TES）介质，其中高温热能存储能够支持高效动力循环在600°C以上温度下实现可调度的电力输出。在兆瓦级中央塔式接收器中，将热量传递给高温流动颗粒仍然是CSP领域面临的一项挑战。对于采用外部壁面来容纳颗粒的间接式接收器，要使壁面温度保持在结构金属合金耐温极限以下，就需要在壁面与运动颗粒流之间实现高的传热系数。向下流动颗粒的鼓泡流化状态可以维持较高的床-壁传热系数（>1000 W m⁻² K⁻¹）。本研究基于实验校准的床-壁...

解读: 该流化床颗粒储热技术为阳光电源ST系列储能系统提供长时储能方案启发。研究中750°C以上高温储热与高效换热技术(>1000 W/m²K)可与PowerTitan储能系统形成互补,拓展光热-光伏混合储能应用场景。间接腔体接收器的热流优化方法对PCS热管理设计具有参考价值,特别是高功率密度工况下的温度均...

Jianqing Lin · Xianglong Chen · Lei Han · Gang Wang · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.290

摘要 优化系统结构并引入分光技术是提升聚光太阳能光伏/热（PV/T）系统运行性能的有效策略。本研究提出了一种基于分光技术的两级聚光PV/T系统，并采用光-热-电全耦合的方法对系统进行分析。首先，利用蒙特卡洛光线追踪（MCRT）方法验证所建立的离散坐标（DO）辐射模型的可靠性。随后，将获得的定量结果作为体热源应用于三维流动传热模型中。最后，对两级聚光纳米流体PV/T系统在不同运行条件下的运行特性进行了参数化研究。结果表明，由二维DO辐射模型获得的辐射通量与MCRT方法所得结果具有良好的一致性。在三...

解读: 该光热电全耦合分光PV/T技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维系统具有重要价值。研究中的多物理场耦合建模方法可应用于逆变器热管理优化,提升MPPT算法在复杂光热条件下的追踪精度。串并联运行模式对比分析为储能系统ST系列PCS的拓扑优化提供参考,特别是在光储一体化场景中平衡电效率(22.13%)...

Junhan Duana · Yi Hea · Xinchen Suna · Hongwen Yua 等6人 · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288

摘要 优化现有建筑的光伏（PV）改造与设计策略，是推进建筑领域低碳转型和促进可持续发展的关键步骤。然而，在技术创新、高效建筑能源管理与财务可行性之间实现协调平衡仍是一项重大挑战。本研究构建了六种新的理想化整体式光伏屋顶热阻模型，以定量阐明安装光伏容量、安装角度与建筑能耗之间的关系。通过数值模拟，全面评估了改造前后建筑全年室内温度波动、能耗变化以及光伏发电潜力。研究结果表明，所有改造方案在夏季均能有效降低室内温度和能耗。相比之下，冬季表现出明显的热调控特征：白天室内温度下降，夜间则略有上升。其中，...

解读: 该研究对阳光电源屋顶光伏改造方案具有重要指导意义。文中光伏倾角优化与发电量关系可结合SG系列逆变器的MPPT算法,实现不同安装角度下的最大功率追踪。建筑全年能耗波动特性为ST系列储能PCS提供应用场景:夏季削峰、冬季夜间补偿供热。年减碳128.9吨的数据可纳入iSolarCloud平台碳资产管理模块...

Guoqing Yu · Meng Chen · Yiting Chen · Solar Energy · 2025年3月 · Vol.288

摘要 随着全球对可持续能源需求的不断上升，光伏窗（PV windows）作为一种有前景的建筑一体化光伏（BIPV）解决方案正逐渐兴起。这源于其在降低建筑能耗的同时还能利用可再生能源的双重潜力。本研究通过简化热平衡方程节点，提出了半透明光伏中空玻璃（STPV-DG）能量评估模型的一种解析解法。该新方法可显著提升计算速度，为STPV-DG工程应用中的能源性能评估提供了一种便捷且高效的方法。所提出模型的有效性通过与实验数据的对比得到验证，结果表现出高度的一致性。此外，本文采用了等效电能法，即根据热泵实...

解读: 该BIPV光伏窗技术对阳光电源建筑光储一体化方案具有重要参考价值。研究验证了半透明光伏双层玻璃在广州等长冷负荷地区年净发电量可达60.6kWh/m²,为SG系列组串逆变器在BIPV场景的MPPT优化提供数据支撑。结合ST系列储能变流器和PowerTitan系统,可构建光伏窗-储能-热泵联合调控方案,...

Angelo Spena · Francesco Biso · Luca Rosat · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287

本文提出了一种可用于预测光伏太阳能电池板（PV）温度的模型，该模型通过对其全天24小时热行为的模拟实现温度预测。为了研究光伏组件与其周围环境之间的连续相互作用，本分析不仅限于现有模型通常关注的发电时段（白天），而是扩展至广泛气候条件下各种运行工况的全面分析。为估算电池结温、前表面和背表面温度，本文还提出了一种关于光伏面板与周围环境之间对流换热关系的原创性重构方法。为验证模型性能，采用了罗马大学“托尔维加塔”分校实验站的数据集，涵盖一个商用光伏组件连续14个月、时间步长为1分钟的运行数据。通过对单...

解读: 该24小时光伏组件温度预测模型对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。精确的温度建模(RMSE 1.5°C)可优化MPPT算法的温度补偿策略,提升发电效率。全天候热行为仿真能增强预测性维护功能,识别湿度、降雨等环境因素导致的异常工况。该模型可集成至智能运维系统,实现组件...

Bayu Sutanto · Hector Iacovides · Adel Nasser · Andrea Cioncolini 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 本研究聚焦于带有自然对流冷却回路的漂浮式光伏板的热建模，该冷却回路在光伏电池顶部设有一个透明冷却通道。通过使用纯水和5.3 ppm的银-水纳米流体，本文的创新之处在于建立了一个二维多物理场数值模型，该模型耦合了共轭传热与热辐射分析。所构建的新型数值模型被用于研究冷却回路在全天周期内的冷却效果，并首次探讨了冷却通道厚度以及纳米流体应用的影响。研究证实了所提出系统在降低光伏电池温度、保障日复一日持续运行功能方面的有效性。对冷却通道厚度的分析揭示了通道厚度、浮力驱动的冷却剂流速与光伏电池温度之间...

解读: 该浮式光伏自然对流冷却技术对阳光电源SG系列逆变器及水面光伏系统具有重要参考价值。研究揭示冷却液透射率比单纯降温更关键,这启发我们在1500V高功率系统中优化MPPT算法时需综合考虑组件温度与光谱响应特性。透明冷却通道设计可与iSolarCloud平台结合,通过实时温度监测实现发电效率预测性维护。该...

Karan P.Ran · Narendra Shiradka · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 尽管光伏组件中的旁路二极管大部分时间处于反向偏置状态，且常常工作在升高的温度下，但目前尚无系统性的测试方法或评估流程来考察其对长期可靠性的影响。本文首次针对高温反向偏压（HTRB）运行条件下旁路二极管的耐久性进行了详细研究。从四种商用肖特基旁路二极管型号中各选取十个样品，在每一HTRB测试温度下进行试验。所有二极管在HTRB测试前均通过正向和反向I-V特性进行了表征。HTRB测试分别在120 °C、130 °C和140 °C下进行，持续1000小时或直至所有样品失效。所选测试温度低于被测二...

解读: 该研究揭示旁路二极管高温反偏失效机制，对阳光电源SG系列光伏逆变器及组串式方案具有重要价值。研究发现95%失效发生在前6小时且呈短路模式，可指导我们优化MPPT算法中的旁路二极管健康监测策略。通过反向漏电流特征预测失效的方法，可集成到iSolarCloud平台实现预测性维护。建议在1500V高压系统...

Zhenjie Wan · Jinjia Wei · Jikang Su · Mumtaz A.Qaisrani 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 空腔接收器被认为是适用于下一代聚光太阳能发电（Concentrating Solar Power, CSP）系统的理想选择。然而，由于其工作温度极高且环境条件多变，空腔接收器中的对流热损失较高，并随时间波动，这对系统的光热转换效率和长期稳定运行构成了挑战。在本研究中，首先建立了针对空腔接收器的太阳能-热-流体流动耦合数值模型，研究了不同风向下的对流热损失特性。进一步分析了壁面罩壳的作用，进而提出了一种新颖的适用于空腔接收器的多孔罩壳结构。结果表明，不同风向下空腔内部湍流的产生机制不同，导致...

解读: 该腔体接收器对流散热优化研究对阳光电源光热发电系统具有重要参考价值。研究中的多孔挡板降低50%对流损失的方案,可启发ST系列储能变流器及PowerTitan系统的热管理优化设计。在大功率PCS和SiC/IGBT功率器件散热中,可借鉴多孔介质结构控制气流扰动,降低风冷系统能耗。特别是户外储能集装箱和充...

Jiasong Li · Peiwang Zhu · Haoran Xu · Yiming Bao 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

摘要：结合储热技术（TES）的聚光太阳能发电（CSP）系统对于提升可再生能源的稳定性至关重要。然而，CSP技术在效率和成本方面仍面临持续挑战。提高热量收集与储存温度被视为提升效率并降低成本的有效策略。本研究探讨了Mn-Fe颗粒在CSP系统中用于储热的应用，突出了其优异的循环稳定性和适用于高温环境（>900 °C）的特性。我们对氧化动力学进行了详细分析，确定了氧化过程的平衡氧分压（pO₂,eql(Tₒₓ)），发现其起始温度超过850 °C，在较低氧分压下存在明显滞后现象，而在较高氧分压下该滞后则减...

解读: 该Mn-Fe高温储热技术为阳光电源光热储能系统提供创新方向。研究的>900°C高温储热特性和氧化动力学模型,可启发ST系列储能变流器在光热电站的热电耦合优化设计。精确的反应动力学控制模型(R²=0.9993)与阳光电源智能控制技术协同,有助于提升PowerTitan等大型储能系统在光热发电场景的能量...

Cunxian Chen · Xiang Liu · Xue Xue · Zihan Lan 等5人 · Solar Energy · 2025年12月 · Vol.302

摘要 熔盐储热罐在保障塔式光热发电站（CSP）电力输出稳定性方面发挥着关键作用。然而近年来，多起涉及熔盐储罐的事故频发，造成了巨大的经济损失。这些事故大多数由储罐基础的不均匀沉降引发。本研究基于中东地区一座100兆瓦塔式熔盐光热发电机组，构建了热-力耦合物理模型，用于分析储热罐在多种异常沉降工况下的力学行为。为更真实地评估储罐在接近实际运行条件下的性能表现，结合实测沉降数据，采用响应面方法与多目标优化技术进行了沉降反演分析。结果表明，环形沉降对储罐运行影响相对较小，在所有环形沉降工况下均未出现显...

解读: 该研究对阳光电源光热储能系统具有重要参考价值。熔盐储罐作为光热电站核心部件,其安全性直接影响系统稳定运行。研究揭示的不均匀沉降风险及热-机械耦合分析方法,可应用于ST系列储能系统和PowerTitan产品的结构设计优化。建议在大型储能项目中引入多目标遗传算法进行基础沉降预测,结合iSolarClou...

Allan Matapou · Hadi Samimi-Akhijahan · Samira Zaree · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.300

摘要 本研究介绍了结合相变材料（PCM）和带有干燥剂的空气循环机制的创新太阳能旋转干燥机的开发与分析。本文旨在通过考虑旋转式太阳能干燥机中传热传质区域内的气流分布均匀性，确定干燥过程中各参数的最优条件。研究评估了旋转式太阳能干燥系统在三个水平下的气流速度与转鼓转速性能，以及配备和未配备相变材料的热能储存系统（TES）的表现。试验中考虑了三种气流速率（2.5、3.5 和 4.5 m/s）和三种转鼓转速（0.1、0.3 和 0.5 rpm）。采用自适应神经模糊推理模型来建模系统输入与输出变量之间的关...

解读: 该太阳能干燥系统集成PCM储能技术与阳光电源ST系列储能变流器应用场景高度契合。研究验证的相变储能可降低9.7%环境排放,为我司PowerTitan储能系统在农业光伏场景提供技术参考。其自适应模糊控制算法可借鉴至SG逆变器MPPT优化策略,提升变工况适应性。建议将该分布式能源管理理念融入iSolar...

Javed Sikandar Shaikh · Saleel Ismail · Uday Aswalekar · Kishor Vishwanath Manec 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

摘要 在各种加湿-除湿海水淡化（HDD）系统构型中，空气加热循环在小型实验室规模的研究中已展现出良好的应用前景，但目前尚缺乏中试规模的相关研究。本研究对一套由平板式太阳能空气集热器驱动的中试规模HDD装置进行了理论与实验性能分析。建立了太阳能空气集热器的光热模型以及基于传热传质原理的除湿器传输模型，并利用实验数据对模型进行了验证。在太阳能集热器的吸热板上设计并制造了三角形扰流元件，其相对粗糙节距分别为2.3、4.61和6.92，并针对最大淡水产率进行了优化。同时评估了开孔率分别为5.5%、12....

解读: 该太阳能空气加热海水淡化系统研究对阳光电源光热-光伏耦合应用具有启发意义。其平板集热器优化设计(扰流器布局、传热增强)可借鉴于SG系列逆变器散热系统改进,提升功率器件热管理效率。系统17.34kg/日产水量及0.65增益比展示了可再生能源在水资源领域的应用潜力,可与iSolarCloud平台结合开发...