Hari Suthan V. · Vikraman H. · Suganthi K.S. · Rajan K.S. · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302

摘要 硝酸钠（NaNO3）是一种具有高熔点和高潜热的相变材料（PCM），但其导热系数相对较低。通过球磨法将氧化铝（Al2O3）纳米颗粒添加到NaNO3中，制备了Al2O3-NaNO3纳米复合材料。研究了氧化铝纳米颗粒浓度（最高达2 wt%）对相变特性及导热性能的影响。针对纯NaNO3和Al2O3-NaNO3纳米复合材料，在强制对流条件下分别采用充分搅拌的Therminol-55和空气作为传热流体，开展了储存潜热释放过程的实验研究。结果表明，加入Al2O3纳米颗粒后，材料的导热系数和比热容均有所提...

解读: 该Al₂O₃-NaNO₃纳米复合相变材料研究对阳光电源PowerTitan储能系统具有重要参考价值。1wt%氧化铝添加可使凝固时间缩短15%、传热系数提升25-198%,这为ST系列PCS的热管理优化提供新思路。高温相变材料(熔点307°C)的500次循环稳定性,可应用于大型储能电站的被动散热设计,...

Danni Ma · Bachirou Guene Lougo · Shuo Zhang · Boxi Geng 等10人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 基于金属氧化物氧化还原循环（MORC）的热化学储能（TCES）反应器对于将间歇性可再生能源整合到高温应用中至关重要。然而，其性能常受到复杂的多物理场耦合作用和不足的热管理能力的限制。本研究采用经过验证的二维轴对称多物理场模型，对多孔填充床反应器中的传热过程进行了全面分析。结果表明，显著降低保温层热导率可使多孔介质平均温度几乎提高一倍，但会牺牲径向温度均匀性。当传热流体入口温度超过1000 K时，辐射传热显著增强，占总热通量的比例可达90%，而提高流速仅带来微弱的对流传热增益。较低的孔隙率可...

解读: 该热化学储能研究对阳光电源ST系列储能系统的热管理优化具有重要参考价值。研究揭示的辐射传热主导机制(占比达90%)及多物理场耦合建模方法,可应用于PowerTitan等大型储能系统的热仿真设计。其结构优化策略——通过调整介质半径提升核心温度6%、优化绝缘设计获得10.2%性能提升,可指导PCS功率模...

Igor Marques Alves · Cristiana Brasil Maia · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 本研究评估了一种装机容量为100 MWe的熔盐作为传热流体和热能储存（TES）介质的太阳能塔式电站（SPT）系统，并将其与超临界CO2再压缩布雷顿循环集成后的热力学性能。针对五个太阳能资源各异的巴西地点——查帕达杜斯吉马良斯（Chapada dos Guimarães）、加努阿里亚（Januária）、蒙特阿莱格里（Monte Alegre）、佩德罗利纳（Petrolina）和里奥格兰德（Rio Grande）——开展了仿真分析。所研究的热力循环模型依据文献数据进行了验证，并针对热效率进行...

解读: 该熔盐塔式光热-超临界CO2联合循环技术对阳光电源储能系统具有重要启示。研究中15小时储能配置实现100%容量因子,验证了长时储能价值,与我司PowerTitan液冷储能系统的大容量、长周期调节能力高度契合。48.36%的循环效率优化思路可借鉴于ST系列PCS的能量管理策略。光热储能与光伏互补场景下...

Sajid Abbas · Atazaz Hassan · Jinzhi Zhoua · Emmanuel Bisengiman 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 实现碳中和与全球碳达峰目标最流行且最具前景的方法之一是太阳能辅助热泵系统（SAHP），该系统具有二氧化碳（CO₂）排放量低和能源效率高的优点。通过将高效热泵（HP）与太阳能集热器（STC）以及具有高蓄热密度的相变材料（PCM）相结合，可显著提升其性能。因此，将热泵系统与热集热器及基于相变材料的热能储存（TES）系统耦合的技术引起了广泛关注。本研究对SAHP系统结合太阳能热集热器（STCs）和相变材料（PCM）系统在设计、发展与应用方面的最新进展进行了全面且及时的综述。本文还聚焦于PCM封装...

解读: 该太阳能热泵与相变储能集成技术对阳光电源储能系统具有重要启示。文中PCM热储能与太阳能协同的思路可应用于ST系列PCS的热管理优化,通过相变材料提升PowerTitan储能系统的温控效率和低温性能。智能控制技术的融合与iSolarCloud平台的预测性维护能力高度契合,可开发针对冷热电三联供场景的G...

Mohana Alanazi · Abdulaziz Alanazi · Yassir A.Alamri · Elimam Abdallah Alid 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 自然盐湖，如大盐湖、艾尔湖和乌尔米耶湖，作为可再生能源储存系统在盐度梯度太阳能池（SGSPs）方面具有巨大潜力。值得注意的是，乌尔米耶湖栖息着可在高盐环境中繁盛生长的卤虫（Artemia），其以藻类为食，能够改善水体透明度，从而提高系统的热效率，并带来生态与经济双重效益。本研究评估了在这些天然适宜环境中建设SGSPs的可行性及其热性能优化方案。基于Crank–Nicolson有限差分法建立了数值模型，利用自然盐湖逐月实际气象数据模拟SGSP的热行为。该模型探讨了不同分层厚度（上对流区UCZ...

解读: 该盐梯度太阳池储热技术为阳光电源ST系列储能系统提供创新启示。研究显示115°C峰值温度和湿度对热效率5.89°C提升,可指导PowerTitan液冷储能系统的热管理优化。盐湖环境的长周期储热特性与我司大规模储能解决方案的季节性调峰需求高度契合,NCZ厚度优化策略可借鉴于电池簇热分层控制。建议结合i...

Jiasong Liab · Peiwang Zhua · Jiaquan Zhanga · Xiangyu Xie 等9人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要：结合储热技术（TES）的聚光太阳能发电（CSP）系统可提高可再生能源的稳定性和可靠性。基于颗粒介质的CSP方案因其高温稳定性及设计灵活性而具有显著优势。流化床颗粒换热器在颗粒侧具有较高的传热系数，从而提升了整体传热性能。然而，由于流化床内颗粒运动具有随机性，理解不同位置的热力学参数对于建模传热过程——以及在热化学颗粒换热器中建模化学反应——既具挑战性又至关重要。本研究基于计算流体动力学与离散元方法耦合模型（CFD-DEM）以及基于马尔可夫链的统计模型，建立了一种流化床颗粒输运模型。空床启动...

解读: 该流化床储热技术为阳光电源PowerTitan储能系统提供高温热储能方向参考。CFD-DEM耦合建模方法可应用于ST系列PCS热管理优化,提升功率器件散热效率。颗粒传热的马尔可夫链统计模型对储能系统热失控预测具有启发意义,可集成至iSolarCloud平台实现预测性维护。多级流化床高传热系数特性为大...

Hamza Nisar · Mattheos Santamouris · Christophe Menezo · Ansar Khanc · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 快速的城市化进程以及向可再生能源的转型正推动屋顶光伏太阳能板（RPVSPs）在城市中的广泛应用，以满足本地能源需求。尽管其在清洁能源发电方面的潜力已被广泛认可，但它们对城市微气候、建筑能耗以及系统性能的更广泛影响仍缺乏充分理解。本研究利用高分辨率的天气研究与预报（WRF）模型模拟，探讨了在法国里昂市大规模部署RPVSPs对城市温度、能量平衡和制冷需求的影响。结果表明，全市范围安装RPVSPs可使白天温度升高最多达0.72 °C，主要原因在于RPVSPs相较于传统屋顶表面具有较低的反照率，导...

解读: 该研究揭示城市屋顶光伏对微气候和建筑能耗的双重影响,对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究表明60%光伏覆盖率下,配储可实现100%利用率和50.1%空调负荷抵消,验证了ST系列储能变流器与PowerTitan系统在城市场景的必要性。白天光伏降温减少5%空调需求,夜间辐射散热特性为储能系统提供更优...

Dimitra Gonidak · Evangelos Bello · John K.Kaldelli · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

本文研究涉及一种使用非共沸混合工质R601/R600的太阳能驱动有机朗肯循环（ORC）系统的系统设计与动态仿真。该系统包括用于高效捕获太阳能的真空平板集热器（EFPC）以及一个蓄热罐。通过参数化分析，确定了在三种工质工况下实现发电量最大化并确保经济可行性的最优设计方案：R601/R600[0.3/0.7]混合物、纯R601和纯R600。采用混合工质的系统年发电量达到12 MWh，相比纯R600提高了3.70%，相比纯R601提高了1.46%。对冬季、春季和夏季典型日运行情况的进一步分析表明，尽管...

解读: 该太阳能驱动ORC系统研究对阳光电源光储一体化方案具有重要参考价值。文中采用的非共沸混合工质技术可提升3.7%年发电量,这与我司ST系列储能变流器的效率优化理念一致。evacuated平板集热器与储能罐的配置,可借鉴至PowerTitan储能系统的热管理设计中。动态仿真方法论可应用于iSolarCl...

Wanxing Pua · Shengjie Wanga · Jiapeng Liua · Yahui Wanga 等9人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 添加翅片结构可增强相变储热（LHTES）单元的传热性能。当前关于翅片优化的研究主要集中于单一或多个翅片参数，但翅片优化需要考虑多个参数之间的相互依赖关系。拓扑优化能够在特定条件下直接生成最优的翅片结构，简化设计过程并提升性能。本研究基于变密度法的连续拓扑优化理论，探讨了惩罚指数（1–9）、滤波半径（0.5–3 mm）、投影斜率（1–9）和投影点（0.1–0.9）对拓扑优化（TO）水平翅片的影响。结果表明，选择合适的设计参数对于实现有效的翅片优化至关重要。将环形翅片与拓扑优化的水平翅片进行对...

解读: 该拓扑优化翅片技术对阳光电源储能系统热管理具有重要价值。研究表明优化翅片可缩短65.68%熔化时间,12.5%体积分数达到效率与容量最佳平衡,可直接应用于PowerTitan液冷储能系统和ST系列PCS的相变储热单元设计。拓扑优化方法可简化多参数耦合设计流程,为大容量储能柜温控系统提供高效散热方案,...

Shubham Jaina · Ikhtedar Husain Rizvi · K. Ravi Kumar · Dibakar Rakshit 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 本研究的需求源于目前可用于单一热源运行并能向多种终端应用提供稳定多温位热输出的热能储存系统的有限性。为实现这一目标，开发了一种采用壳管式多管结构的新型两级级联潜热储能装置。该系统专门设计用于支持由三个专用烹饪单元组成的室内烹饪装置：烹饪板、煎锅和煮食容器，各单元需在不同的工作温度下运行。测试过程中，储能系统分别持续向上述三个烹饪单元提供473 K、452 K和373 K的热量，使烘焙、煎炸和煮沸操作分别在4分钟、4分钟和13分钟内完成。从级联潜热储能系统第一阶段和第二阶段回收的总能量分别为...

解读: 该级联相变储热技术为阳光电源储能系统提供了多温度梯度利用的创新思路。其55.82%的循环热效率和多级能量输出模式,可启发PowerTitan储能系统在工商业场景中实现分级供能优化。级联储能架构与ST系列PCS的模块化设计理念契合,可通过多温区热管理技术提升电池储能系统的温控效率。该研究中的相变材料非...

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%...

Ian Wolde · Ignacio Calderón-Vásquez · Matias Molin · Nicolas Pailahueque 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 太阳能干燥是一种有效减少食品保鲜过程中化石燃料消耗的技术。然而，其可靠性受太阳辐射可用性的限制。集成热能储存（TES）可以通过延长系统在峰值日照时间之外的运行时间来提高系统效率。利用具有高热容的工业副产品（如冶金矿渣）作为TES材料，为热能储存提供了一种有前景的替代方案。然而，太阳能集热器与TES的集成仍面临挑战，因为系统性能依赖于系统配置和运行策略。本研究针对猕猴桃片的太阳能干燥系统，开展了一项结合太阳能空气集热器与填充床式TES装置的参数分析。基于经实验数据验证的数学模型，评估了三种不...

解读: 该太阳能干燥与储能系统研究对阳光电源ST系列储能变流器及工商业光伏解决方案具有重要参考价值。文中提出的热能储存与太阳能集热器集成优化策略,与我司PowerTitan储能系统的能量管理逻辑高度契合。通过流量切换策略实现40.53%成本降低的研究结论,可启发SG系列逆变器在农业光伏场景中的MPPT优化算...

Jingrui Liu · Yimin Xuana · David Smeulders · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 全球能源转型正在推动太阳能和风能技术的进步。太阳能与风能在时空上的互补性使其联合利用成为提升可再生能源系统稳定性和效率的关键。本研究提出一种太阳能-风能热储能混合发电系统（SWT-SHPG），通过多能协同供能、热化学储热及一体化发电设计，实现高效稳定的运行。该系统采用高密度可逆钙基材料，在650–800 °C的工作温度下实现长期低损耗的热储能，储能密度达1554 kJ/kg。同时，引入动态分配算法优化太阳能与风能的互补性，以满足储能与发电的均衡需求，实现了65%的热循环效率和71.7%的2...

解读: 该光-风-热储混合系统对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。研究中的动态分配算法可优化我司GFM/GFL控制策略,提升多能互补场景下的功率调度效率。650-800°C热化学储能与我司电化学储能形成互补,可拓展长时储能解决方案。71.7%的24小时动态负荷响应率验证了...

Fuqiong Leia · Keaton J.Brewster · Winfred J.Arthur-Arhin · Katherine E.Schubert 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 聚光太阳能发电（CSP）与高温热能存储（TES）相结合，为可调度的太阳能电力提供了有前景的解决方案，可在高于700°C的燃烧温度下实现高效率的热电厂运行。用于CSP的基于氧化物颗粒的高温TES需要一种能够在不超出接收器结构材料温度极限的前提下有效加热颗粒的接收器。具有封闭壁面的间接颗粒接收器得益于较高的壁面传热系数，从而减小了受辐照的接收器壁面与颗粒床层之间的温差。在光滑壁面的窄通道床层中，通过鼓泡颗粒流态化可实现较高的传热系数，使得具有倾斜腔体壁面的太阳能接收器能够承受超过200 kW·...

解读: 该窄通道流化床强化传热技术对阳光电源光储一体化系统具有重要参考价值。研究中700°C以上高温储能与CSP耦合的思路,可启发ST系列储能变流器在光热电站的应用拓展。2500 W/m²K的高传热系数突破了传统储热瓶颈,为PowerTitan等大型储能系统的热管理优化提供新思路。特别是其低气速、高效率特性...

Zain Ul-Abdi · Olindo Isabell · Rudi Santberge · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 本研究提出了一种建模方法，用于评估一种混合系统的性能，该系统集成了多种类型的太阳能集热器，包括光伏（PV）集热器、带玻璃盖板的平板太阳能热（ST）集热器以及非带玻璃盖板的光伏-热（PVT）集热器，以收集太阳能。此外，该系统还集成了季节性储热装置——含水层热能储存（ATES）系统、热交换器和热泵（HP），以提供供暖（包括空间供暖（SH）和生活热水（DHW））以及制冷。研究根据气候条件和建筑特性考虑了多种运行模式。本文重点比较了在真实场景下不同类型太阳能集热器的性能，并考察了供暖方式和建筑保温...

解读: 该研究对阳光电源光储热一体化系统具有重要参考价值。文中PV+储能+热泵的混合架构与我司ST系列储能变流器、SG光伏逆变器可形成完整解决方案。季节性储能ATES系统的能量管理策略可借鉴至PowerTitan储能系统的长周期调度优化。热泵COP达6.09的高效运行模式,为我司结合iSolarCloud平...

Brenda Hernández · Nicolas Lopez Ferber · Muhammad Abdullah · Ahmad Mayyas 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 基于中心接收器的聚光太阳能发电（CR-CSP）系统自20世纪80年代初首批并网电站问世以来，已历经显著发展，目前在商业部署中的占比不断上升，致力于在能源转型时代具备竞争力。本文对全球范围内的CR-CSP太阳能塔项目进行了历史回顾，重点阐述了从早期示范电站到现代电厂级混合配置过程中的关键技术里程碑、部署趋势以及创新阶段。本文的主要贡献包括：绘制了中心接收器项目的图形化时间线（直观呈现CR-CSP系统的兴起、衰退、复兴及当前标准化进程），并根据系统配置将电站划分为四大类别，分类依据包括系统结构...

解读: 该光热发电中央接收器技术演进研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。光热电站的热储能与电化学储能在调峰调频、能量时移方面存在协同潜力,ST系列PCS可与光热系统构建混合储能方案,提升电网友好性。文中提到的模块化设计、标准化配置理念与PowerTitan产品开发思路高度契合。光热-光伏混合电站场景下,...

Haitao Zhang · Zhiyuan Yanb · Hailong Kanga · Zhiqiang Zhang 等11人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 热储能技术已开始在太阳能利用过程中得到应用。鉴于太阳能固有的波动性和间歇性，相变热储能对于提高能源利用效率和促进节能具有关键作用。本文通过分子动力学模拟与实验研究相结合的方法，合成并表征了一系列新型Hitec盐/多孔铝硅酸盐陶瓷复合相变材料（CPCMs）。建立了具有不同SiO₂:Al₂O₃摩尔比的多孔铝硅酸盐陶瓷（ACs）的计算模型，用于计算陶瓷基体的孔隙率、比表面积、导热系数以及比热容。在实验方面，采用相同的摩尔比并通过引入造孔剂制备了多孔ACs。陶瓷前驱体由硅藻土、氢氧化铝、氧化铝和可...

解读: 该复合相变储热材料技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要应用价值。研究中的多孔陶瓷/熔盐复合材料展现出优异的热管理性能(导热系数2.11 W/(m·K)、潜热60.83 J/g),可应用于PowerTitan等大型储能系统的热管理优化,有效解决电池模组温度均衡性问题。该材料的相变储热特性与光储一体化...

Qiangqiang Xiao · Mengqian Wanga · Hongda Tanga · Hongli Guoc 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 建筑供暖占能源消耗的很大一部分，导致大量碳排放。本研究提出了一种有前景的供暖策略，通过相变材料（PCMs）将太阳能吸收与热能存储相结合，显著提升室内热舒适性的同时降低能耗。为实现上述目标，开发了一种由CaCl₂·6H₂O和膨胀石墨组成的复合相变材料，该材料具备优异的热存储性能，其太阳能吸收率高达91.4%，能够高效捕获太阳辐射。该复合相变材料被制成板状结构，并集成于建筑墙体中，以评估其热性能。实验结果表明，厚度为10 mm的复合相变材料板安装在试验舱南墙时，热舒适持续时间（DTC）达到4....

解读: 该相变储热技术为阳光电源储能系统提供跨季节热能存储新思路。可与PowerTitan储能系统协同,通过ST系列PCS智能调控,在供暖季将光伏发电转化为热能存储于PCM材料,结合iSolarCloud平台实现建筑热电联供优化调度。91.4%太阳能吸收率与公司1500V高效光伏系统形成互补,为零碳建筑一体...

Leok Leea · Philip Ingenhovenab · Woei Sawab · Graham J.Nathana · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 本文首次对利用聚光太阳能热能（CST）为工业过程提供高温热能进行了全面的技术经济性分析，该分析考虑了资源波动性，并涵盖了整个系统的各个方面，包括太阳能输入热功率规模、储热系统以及热传输管道。在当前系统中，选择空气作为传热流体（HTF），以便于对现有氧化铝厂进行改造；尽管未来系统可通过采用其他介质进一步降低成本。成本估算基于澳大利亚首套同类系统（FOAK）的当前建设成本，尚未计入学习率带来的成本下降效应。即便如此，估计聚光太阳能的能源成本约为27美元/GJ。此项针对采用聚光太阳能热技术（CS...

解读: 该研究聚焦光热储能与工业高温热能供应,对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其热储能容量优化、传输损耗控制及经济性分析方法,可借鉴至ST系列储能变流器和PowerTitan系统的容量配置优化中。特别是其多参数协同优化思路(规模、储能容量、传输效率),与阳光电源工商业储能解决方案的系统级优化设计理念高度...

H.C.Wan · J.W.Ta · Y.K.Wan · Y.D.Wan 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 由于具有可扩展性、长循环寿命以及固有的安全性和稳定性，熔盐储热技术被广泛认为是先进储能解决方案中的领先候选技术。该技术在余热利用、区域供热系统、火电机组调频与削峰填谷以及太阳能热发电等多种应用中已展现出显著潜力。熔盐储热系统的商业化因其优异的热性能和独特的热物理特性，能够提高能源利用效率与可持续性，从而推动能源解决方案的创新。将纳米颗粒分散到熔盐中以增强其储热能力，形成可提高储能应用效率的熔盐纳米流体，这一方法近年来吸引了越来越多的研究关注。本文系统综述了熔盐纳米流体的制备技术以及常用熔盐...

解读: 纳米材料强化熔融盐储热技术对阳光电源ST系列储能系统及PowerTitan产品具有重要应用价值。通过纳米流体提升比热容和导热系数,可优化储能系统热管理性能,提高能量密度和循环效率,特别适用于调峰调频场景。该技术与阳光电源PCS热控制策略结合,可提升系统安全性和长周期运行稳定性,为大规模储能电站和光热...