找到 8 条结果 · Solar Energy
相变微胶囊集成于光伏电解系统以增强太阳能制氢性能
Integration of phase change microcapsules in photovoltaic electrolysis system for enhanced solar hydrogen production
Jiwei Li · Chenglin Fu · Bohao Li · Liwu Zhou 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302
被动式热管理是提升太阳能制氢用光伏-电解（PV-EC）系统效率与可扩展性的关键手段，然而目前仍缺乏深入研究。本研究将一种固化的相变材料（PCM）界面层集成至PV-EC系统中，以调控光伏（PV）组件温度并提高氢气产量。具体而言，合成了石蜡@二氧化硅微胶囊，并将其嵌入聚二甲基硅氧烷（PDMS）基体中，形成具有高导热性能的复合材料，能够被动调节PV模块的工作温度。在所合成的不同样品中，核壳比为1:1.5的微胶囊表现出更优异的热稳定性和封装性能。实验结果表明，当微球与PDMS的质量比为0.3、厚度为5 ...
解读: 该光伏-电解制氢系统的被动热管理技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及氢能业务具有重要参考价值。相变材料复合层可使光伏组件降温14.4°C,系统制氢效率提升9.9%达22.2%,验证了温度控制对光伏-电解耦合系统的关键作用。可启发我司在大功率光伏逆变器散热设计中引入相变材料方案,结合MPPT优化算法动态...
多尺度太阳能制氢系统设计：一个开源建模框架
Multi-scale solar-to-hydrogen system design: An open-source modeling framework
Cristina Teixeir · Miguel Alexandre · Leonardo Rodriguesbc · António T.Vicente 等10人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301
摘要 由可再生能源生产的氢气在实现净正向目标方面具有提供可持续解决方案的巨大潜力。然而，阻碍其广泛采用的一个技术挑战是缺乏用于在真实条件下对集成系统组件进行精确尺寸设计和仿真模拟的开源建模工具。在本研究中，我们开发了一个可扩展、用户友好且开源的Python®模型，用于模拟并网型电池辅助的光伏-电解槽系统，以实现绿色氢气的生产及其向高附加值化学品和燃料的转化。该代码已在GitHub上公开发布，使用户能够预测不同规模和地理位置下太阳能制氢系统的性能。该模型应用于三个具有不同气候特征的地点——辛特拉（...
解读: 该开源光伏制氢系统建模框架对阳光电源光储氢一体化解决方案具有重要参考价值。研究验证了电池辅助PV-电解槽系统的技术可行性,与公司ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器可深度协同。模型中0.5 WEC/Wp PV容量配比及24/7连续运行策略,可指导iSolarCloud平台优化光储氢能量管理算法。研...
混合储能太阳能-风能综合能源系统的性能优化
Performance optimization of solar-wind integrated energy system with hybrid energy storage
Yu Xu · Jianhui Zhao · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300
提出了一种集成混合储能的综合能源系统（H-IES），用于向典型的能源消费中心（ECC）同时供应电力、热能和冷能。该系统集成了风电-太阳能发电、双有机朗肯循环（DORC）、喷射式制冷循环（ERC）以及基于热能/氢气/CO2的储能技术。与传统的有机朗肯循环（ORC）相比，DORC在高温条件下表现出更优的热经济性能，其中甲苯被确定为最优的工作流体。参数分析表明，设计参数之间存在强烈的非线性与耦合关系，凸显了在效率、成本和储能规模之间进行权衡的必要性。结果表明，在四种元启发式算法中，灰狼优化器（GWO）...
解读: 该风光储多能互补系统对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要参考价值。研究中的混合储能(热/氢/CO2)协同优化策略可应用于我司储能PCS的多时间尺度能量管理算法,通过GWO优化算法提升系统经济性(NPV达1.22亿美元)。系统将可再生能源波动率从10.31%降至8.37%...
使用复合抛物面聚光器与光伏板集成系统进行绿色氢气生成的性能评估
Performance assessment of green hydrogen generation using concentrated system of photovoltaic panel with compound parabolic concentrator
Rania S.Nad · Hamdy Hassan · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300
本文针对一种基于复合抛物面聚光器（CPC）与太阳能光伏（PV）电池集成、驱动质子交换膜电解（PME）的聚光太阳能驱动绿色制氢系统，开展了理论建模、分析与评估，并分别在冬季和夏季条件下进行了研究。建立了包括CPC-PV集成单元和电解槽在内的系统各组件的数学模型，并对其进行求解。同时评估了系统的关键性能参数。该方程组通过MATLAB软件进行求解。数学模型结果表明，对于1 m²的光伏面板，在夏季氢气产率最高可达0.0175 kg/h，冬季为0.0144 kg/h；CPC-PV系统的最大输出功率在夏季可...
解读: 该CPC-PV聚光制氢技术对阳光电源储能与氢能业务具有重要启示。研究显示聚光系统可将光伏效率提升至14.75%,夏季制氢成本降至0.17美元/kg,验证了高效光伏-电解耦合路径的可行性。阳光电源可基于SG系列逆变器的MPPT优化技术,结合ST系列PCS的直流侧管理能力,开发光伏直驱电解系统,减少AC...
分布式光伏电站耦合集成电解系统的全生命周期经济性比较：直接与间接耦合模式的优化
A life-cycle economic comparison of distributed photovoltaic power stations coupled with integrated electrolysis systems: optimization of directly and indirectly coupled modes
Zunbo Wang · Yong Heab · Wanzhen Wangc · Zhongtao Liaoc 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299
摘要 将分布式光伏发电系统与制氢技术相结合以提高太阳能利用效率并增强能源存储能力，近年来受到越来越多的研究关注。然而，针对不同光伏驱动电解制氢技术路径的经济性评估仍然较为有限。本研究通过评估分布式光伏电站耦合集成电解系统（IES）的全生命周期经济可行性，填补了这一研究空白。本文的主要贡献在于对光伏发电与电解系统之间的直接耦合和间接耦合两种模式进行了全面分析，为太阳能驱动制氢技术的成本效益及其长期发展潜力提供了新的见解。对于光伏发电与质子交换膜（PEM）电解槽的直接耦合系统，采用MATLAB/Si...
解读: 该研究对阳光电源光伏制氢系统集成具有重要参考价值。直接耦合模式下PEM电解槽的LCOH为2.93-2.99欧元/kg,显示出经济优势,可指导SG系列逆变器优化直流耦合拓扑设计。间接耦合模式中,ST系列储能变流器可通过改进MPPT算法和功率调度策略,降低间接耦合PEM的制氢成本(当前4.47-4.65...
用于绿色制氢的太阳能电解系统与SEPIC变换器的实验与计算研究
Experimental and computational study of a solar-powered electrolysis system with a SEPIC converter for green hydrogen production
Hüseyin Nazlıgül · Mehmet Erman Mertb · Cansu Edisa · Beyza Nur Demir 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298
本研究提出了一种将光伏系统与碱性电解装置耦合的集成方法，旨在实现可持续氢气生产，并针对波动的太阳能条件进行了优化。电解系统的催化剂采用通过两步恒电流法制备的NiCoMo修饰镍泡沫，该过程包括先沉积Ni和Co，随后进行Mo富集。通过电化学测试验证了该催化剂在碱性电解中的催化活性。在3 V电压下运行30分钟，装置产生了120.2 mL的氢气，法拉第效率约为93.6%，显示出良好的电化学效率。为确保电解过程的稳定运行，系统中集成了SEPIC型DC-DC变换器，并采用基于2023年土耳其阿达纳市太阳辐照...
解读: 该光伏制氢系统对阳光电源SG系列逆变器与储能系统集成具有重要参考价值。研究中的SEPIC变换器稳压技术与PSO/ABC算法MPPT优化,可借鉴至我司1500V光伏系统的宽电压输出场景。NiCoMo催化剂在波动光照下的高法拉第效率(93.6%)验证了直连电解槽的可行性,为PowerTitan储能系统拓...
三波段光谱分束光伏-光热驱动SOEC制氢系统的分析
Analysis of a three-band spectrum splitting photovoltaic-photothermal driven SOEC hydrogen production system
Leyi Miao1 · Guijia Zhang1 · Shiquan Shan · Zihui Xu 等7人 · Solar Energy · 2025年1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...
玻璃光伏面板在火灾场景中多层材料结构燃烧危险性的研究
Investigation of combustion hazards of glass photovoltaic panels with multilayer material structures in fire scenarios
Baisheng Liao · Shaohui Jiang · Dimeng Lai · Lizhong Yang · Solar Energy · 2025年1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...