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一种融合多模态扩散生成与轻量化分割的光伏缺陷智能诊断框架
A PV defect intelligent diagnosis framework integrating multimodal diffusion generation and lightweight segmentation
Lei Xu · Jiale Xiao · Xiaoyu Ji · Yibo Zhang 等6人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301
摘要 确保光伏(PV)系统长期可靠性和效率需要精确且智能化的缺陷监测策略。为解决这一问题,本研究提出了一种创新的缺陷图像生成方法——CAM-Diffuse,该方法结合二值掩码约束与基于文本-视觉的多模态特征融合技术,能够生成高保真且可控的缺陷图像,有效扩充训练数据集,并提升模型的泛化能力。此外,本研究还提出了一种轻量级实例分割网络LightSegDETR。该网络集成了DGBlock模块,通过深度可分离卷积(DWConv)与幽灵卷积(GhostConv)相结合的方式优化计算效率;在网络的颈部结构中...
解读: 该轻量化光伏缺陷诊断框架对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及SG系列逆变器具有重要应用价值。CAM-Diffuse多模态数据增强技术可优化我司MPPT算法的故障识别准确率,LightSegDETR网络在Jetson Nano边缘设备上实现28FPS实时检测,参数量降低50%,非常适合集成到...
风沙与温度耦合作用下光伏组件的力学建模
Mechanical modeling of photovoltaic modules under wind-sand and temperature coupling
Chenxu Sun · Haimiao Wu · Xingfu Liang · Aoling Xu 等5人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.301
摘要 针对光伏(PV)组件在戈壁、荒漠等地区易产生隐裂的问题,本文基于经典层合板理论(CLT),构建了风沙-温度多物理场耦合的光伏组件力学模型,分析了不同极端天气条件下硅太阳能电池的等效应力分布规律以及光伏组件几何结构对这些规律的影响。首先,建立了风沙荷载等效模型和光伏面板温度预测模型;其次,依据经典层合板理论,将温度变量引入几何方程中,构建了光伏组件的热-力耦合模型;最后,通过ANSYS软件验证了模型的正确性。结果表明:硅太阳能电池的等效应力在组件中心区域最高,而在边缘区域出现等效应力突变现象...
解读: 该光伏组件机械应力建模技术对阳光电源SG系列逆变器及光伏系统设计具有重要价值。研究揭示的极端风沙温度耦合下硅片应力分布规律,可指导我们优化组件选型标准和系统配置方案。特别是盖板玻璃5mm、背板玻璃2.4mm的最优厚度配比,以及宽高比≤2时的应力突变特性,可应用于iSolarCloud平台的预测性维护...
ConvODE-Mixer:一种用于超短期光伏功率预测的多模态深度学习模型
ConvODE-Mixer: A multimodal deep learning model for ultra-short-term PV power forecasting
Binbin Yonga · Yanxiang Zhang · Jun Shenb · Aiai Renb 等6人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.300
摘要 太阳能已成为应对全球能源与环境挑战的关键可再生能源。由于气象因素引起的光伏发电随机波动,光伏功率预测仍面临重大挑战,可能引发电网不稳定事件。本文提出了一种名为ConvODE-Mixer的多模态模型,该模型将卷积神经网络(CNN)与神经常微分方程(NODE)相结合,以提高超短期光伏功率预测的准确性。通过融合地面云图(GBCI)和气象数据,ConvODE-Mixer采用多尺度轻量化缩减型空洞空间金字塔池化(LR-ASPP)分割模块来捕捉云层厚度的变化,并引入通道注意力机制对光透射率敏感特征进行...
解读: 该ConvODE-Mixer多模态超短期光伏功率预测技术对阳光电源SG系列逆变器及ST储能系统具有重要应用价值。通过融合地基云图与气象数据,10分钟预测精度显著提升(MSE降低40.45%),可深度集成至iSolarCloud平台实现预测性运维。该技术能优化储能系统充放电策略,配合GFM控制技术提升...
废弃晶硅光伏组件的恒温热解脱胶与污染控制:动力学分析与有机物演变
Thermostatic pyrolysis decapsulation and pollution control of waste crystalline silicon photovoltaic panels: Kinetic analysis and organics evolution
Mingxing Huang · Qingming Song · Yuting Wang · Ya Liu 等5人 · Solar Energy · 2025年11月 · Vol.300
摘要 光伏产业的快速发展预计将导致大量由玻璃、硅片和背板组成的废弃晶硅光伏(c-Si PV)组件积累。由于其超薄、高度层压、多层结构并以聚合物封装,脱胶是实现后续组分分离与回收的关键步骤。热解作为一种有前景的脱胶方法已受到关注,但目前的研究主要集中于废弃c-Si PV组件在慢速加热热解过程中的热分解行为,其动力学机制及有机物的演变规律仍不明确。本研究提出了对废弃c-Si PV组件进行恒温热解的方法,并系统开展了动力学分析与有机物演变研究,以实现高效脱胶与污染控制。结果表明,在600 °C下仅需7...
解读: 该热解脱封技术对阳光电源光伏全生命周期管理具有战略价值。随着早期安装的光伏电站进入退役期,高效回收晶硅组件中的硅片、玻璃等高价值材料,可降低光伏产业链成本。研究提出的恒温热解法7分钟内达98%脱封效率,且符合Avrami-Erofeev动力学模型,为建立标准化回收工艺提供理论基础。对阳光电源而言,可...
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11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%...
基于最优传输理论的光伏电池异常检测精确分类
Precision classification for anomaly detection in photovoltaic cells via optimal transport theory
Ning Kang · Wenju Hu · Dan Wang · Rongji Xu · Solar Energy · 2025年9月 · Vol.298
摘要 太阳能,特别是光伏发电(PV)系统,在应对气候变化中发挥着至关重要的作用。然而,由于环境因素导致的光伏电池异常,如黑心和裂纹,会显著降低其性能。传统的检测方法通常效率低下且存在风险,而现有的YOLO模型(如YOLOv9)在检测形状或尺寸不规则的异常时也面临挑战。这些异常导致预测置信度低以及分类结果不准确。本文提出了一种用于光伏电池异常检测的精确分类框架,该框架利用最优传输(OT)理论实现。该框架分为两个阶段:在第一阶段,通过在真实标注框内使用k-means聚类特征构建异常原型池;根据异常原...
解读: 该光伏组件异常检测技术对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。基于最优传输理论的精确分类框架可集成至iSolarCloud预测性维护系统,实现黑核、裂纹等异常的自动识别,mAP@0.5达95.8%,误报率降至1.1%。该技术可优化MPPT算法对异常组件的功率追踪...
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...
基于绿色溶剂NMP的晶体硅光伏组件分离研究
Study on the separation of crystalline silicon photovoltaic modules using the green solvent NMP
Chenyang Li · Liqian Zhao · Feihong Guo · Xiaoxiang Jiang 等6人 · Solar Energy · 2025年6月 · Vol.293
摘要 太阳能因其安全、可靠、清洁以及分布广泛等优点,光伏发电装机容量显著增长。然而,这一增长也导致大量报废光伏组件的产生。由于EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)胶膜的粘接作用,这些组件中各层材料难以有效分离与回收。因此,回收硅基光伏组件的关键在于去除或削弱EVA的粘附性能,同时保护硅等核心组件免受损伤,从而实现各功能层的高效分离与回收。本文提出一种以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂的新型绿色处理方法,用于回收废弃光伏组件。通过实验研究,系统考察了不同NMP处理条件——包括温度、时间、组件尺寸和转子转速—...
解读: 该NMP绿色溶剂回收技术对阳光电源光伏全生命周期管理具有战略价值。通过150°C/45min最优工艺实现EVA层高效分离,可为iSolarCloud平台的退役组件预测性维护提供数据支撑,延伸SG系列逆变器配套的组件回收服务链。硅片无损回收技术可降低光储一体化系统的全生命周期成本,符合ESS解决方案的...
城市形态对街区尺度办公建筑光伏发电潜力的综合影响:实际街区与设计基准
The comprehensive impact of urban morphology on the photovoltaic power generation potential of block-scale office buildings: Real blocks and design benchmarks
Gaomei Li · Yongzhong Chen · Qiuguo Hea · Minghao Wang 等6人 · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287
摘要 光伏建筑一体化是实现零碳建筑目标的关键途径。城市街区形态参数的差异会导致光伏发电潜力(PVGP)出现显著变化。因此,本文旨在建立一个五层次的PVGP评估方法体系,包括辐射潜力(RP)、安装潜力(IP)、技术潜力(TP)、经济潜力(EP)和碳减排潜力(CRP),并以武汉为例,量化形态指标对办公街区光伏发电潜力的综合影响。首先,本文基于Rhino&Grasshopper平台提出了一种创新的五层次PVGP评估方法;其次,采用建筑类型学方法对实际办公街区样本的形态类型进行分类;随后,量化了形态指标...
解读: 该研究对阳光电源建筑光伏一体化解决方案具有重要价值。研究量化了城市形态对光伏发电潜力的五级评估体系,可指导SG系列组串式逆变器在办公建筑场景的优化配置。多层板式建筑最优发电潜力(47.11kWh/m²/y)与经济回收期数据,为PowerTitan储能系统容量匹配提供设计基准。建筑屋顶-立面比等形态参...
全天持续发电:集成辐射冷却与半透明光伏电池滤波的聚光光伏-热电联用系统
All-day continuous power generation: Integrating radiative cooling with semi-transparent photovoltaic cells filtered concentrated photovoltaic-thermoelectric generator system
Peigen Lai · Xinyue Han · Xu Chen · Ju Huang · Solar Energy · 2025年2月 · Vol.287
摘要 本文研究了一种将辐射冷却技术集成于半透明光伏电池滤波的聚光光伏-热电联用系统(SPV-TEG-RSC)中的混合系统的电气性能。首次探索了将半透明电池(SPV)分束器与辐射天空冷却(RSC)相结合应用于光谱分束型聚光光伏-热电(CPV-TEG)混合系统的新思路,从而实现24小时连续输出电能。建立了SPV-TEG-RSC系统的理论模型,并对其进行了验证,随后用于研究该太阳能级联发电系统在全天范围内的运行特性。结果表明,采用钙钛矿太阳能电池(PVSC)作为滤波器件的SPV-TEG-RSC系统相较...
解读: 该SPV-TEG-RSC混合发电技术对阳光电源具有重要启示价值。其24小时连续发电特性与我司ST系列储能系统形成互补:白天光伏-热电联合发电可提升SG逆变器输入端能量利用效率,夜间辐射制冷发电可减少储能系统放电压力。光谱分离与热电转换技术可应用于1500V高压系统的热管理优化,提升MPPT效率。建议...
二元、三元和四元硝酸盐的热物理性质及相图分析及其在储热应用中的研究
Thermophysical properties and phase diagram analysis of binary, ternary and quaternary nitrates for the thermal energy storage applications
Haozhao Wang · Jun Wei · Linyun Luo · Jianfei Wang 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
摘要 本研究探讨了包含NaNO₃、KNO₃、Ca(NO₃)₂和LiNO₃的二元、三元及四元硝酸盐体系的相图及其热物理性质。我们开发了一种等组成法,基于CALPHAD方法并结合FactSage软件,用于预测共晶点及其对应的组成。该方法能够在保持与三元相图一致的前提下,将现有的二元和三元相图扩展至四元体系。预测得到的共晶点熔融温度为382.19 K,其摩尔组成为9.16% NaNO₃ / 49.91% KNO₃ / 13.93% Ca(NO₃)₂ / 27% LiNO₃。在预测的共晶点处测得的熔点、...
解读: 该四元硝酸盐熔融盐研究对阳光电源储能系统具有重要价值。其352-384K低熔点特性和833K高分解温度,可优化PowerTitan储能系统的热管理方案,降低ST系列PCS功率器件工作温度,提升SiC模块可靠性。1.30 kJ/kg·K比热容适合构建储能电站被动冷却系统,减少主动散热能耗。该相图预测方...
基于Mn-Fe颗粒的高温储能系统热化学反应动力学
Thermochemical reaction kinetics of Mn-Fe based particles for High-Temperature energy storage systems
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...
热电子增强型太阳能碟式-斯特林发电系统的环境、能源与经济评估
Environmental, energy and economic assessment of thermionic enhanced solar dish–Stirling power generation
Zhuhao Zhanga1 · Guanghua Zhenga1 · Lili Wang · Ning Ding 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285
摘要 本文提出了一种创新且全面的环境、能源与经济评估框架,用于潜在前景广阔的太阳能热电子-斯特林发电(TSP)技术,该技术将热电子发射与传统的10 kW碟式-斯特林转换系统相结合。首次通过参考原材料的工业生产过程,核算了热电子能量转换器的碳排放。在整个从摇篮到坟墓的生命周期中,TSP的净碳排放量为17726.35 kgCO₂当量,其中热电子转换器和斯特林发动机分别贡献了2.01×10³和5.38×10³ kgCO₂当量。在杭州,当发射极功函数为1.8 eV、收集极功函数为1.1 eV时,TSP的...
解读: 该热离子增强碟式斯特林发电技术展示了32.91%的高效光热转换能力,为阳光电源光储一体化系统提供创新思路。其全生命周期碳排放评估方法可应用于ST系列储能系统的环境效益分析,49.73美元/MWh的平准化度电成本验证了高效转换技术的经济性。该研究的能量转换优化理念可启发SG系列逆变器在MPPT算法和功...