Nitin Kumar · Rupendra Kumar Pachauri · Piyush Kuchhal · Khadiza Akter 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302

摘要 光伏技术的快速发展推动了创新系统配置的需求，以提升能源发电效率。漂浮式光伏系统（FPV）已成为传统地面安装（GPV）系统的有前景替代方案。本研究开展了一项全面的季节性实验分析，比较漂浮式与地面安装系统的性能，特别聚焦于倾角优化以提高能源产出。每个系统分别设置在25°、30°、35°、40°和45°五种不同的倾角条件下。本工作在真实环境条件下进行，两个系统均暴露于相同的环境参数下，包括太阳辐照度、环境温度、组件温度、湿度和风速。漂浮系统中水冷效应被评估为影响温度相关效率的关键因素。研究结果表...

解读: 该浮式光伏研究对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要价值。研究证实FPV系统因水冷效应温度降低4.2°C,功率提升10.4%,这要求逆变器具备更宽MPPT范围以捕获额外发电量。建议SG逆变器针对FPV场景优化温度补偿算法,并在iSolarCloud平台集成倾角-水温-发电量关联...

Guido Willersa · Volker Naumann · Said Elhamaoui · Ralph Gottschalga 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302

积尘会降低光伏系统的能量产出，尤其是在干旱和半干旱地区。因此，当前科学研究的主要重点是开发高效的清洁技术。与此相辅相成，本研究探讨了一种通过智能加热光伏组件来缓解积尘的策略。研究结果表明，在有利风况条件下，加热光伏组件可减少粉尘积聚，这一减少量最多有望带来每日每平方米0.064千瓦时的太阳能增益。然而，通过对在摩洛哥开展的实验室测试和户外实验进行综合评估，发现该系统的整体能量平衡为每日每平方米-0.24千瓦时，即加热系统消耗的能量超过了其减轻积尘损失所节省的能量。研究还表明，当风速低于2.7米/...

解读: 该研究揭示加热除尘方案能耗负平衡(-0.24kWh/m²/日),对阳光电源SG系列逆变器及iSolarCloud平台具有重要启示。建议通过智能运维策略优化:利用MPPT算法实时监测组件污损导致的功率衰减,结合气象数据(风速>2.7m/s、风向)智能预测最佳清洁时机,避免低效加热方案。可将该负面案例纳...

Matthew Marano · Azadeh Jafari · Matthew J.Emes · Maziar Arjomandi · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 定日镜的设计参数通常基于从孤立定日镜获得的风荷载估算值。为了为聚光太阳能电站产生有意义的能量，定日镜必须以扩展阵列的形式布置。然而，现有文献中基于阵列的风荷载估算尚不足以支持工业界根据定日镜在阵列中的具体位置来优化其设计。本研究通过系统性的风洞实验，利用测力传感器测量了7行定日镜在不同位置上的阻力系数。实验装置由49块方形定日镜组成，布置于阿德莱德大学风洞内的线性交错阵列中。实验测试了两种定日镜阵列密度：12.5%和37.5%，分别称为低密度阵列和高密度阵列，且所有镜面法线方向与来流方向垂...

解读: 该风载研究对阳光电源光热发电系统设计具有重要价值。研究发现定日镜阵列内部风阻力被高估达70-98%,这意味着可优化结构设计降低成本。对于阳光电源拓展光热+储能一体化方案,该数据可指导定日镜场布局优化,特别是高密度阵列(37.5%)配置。结合iSolarCloud平台的风场监测数据,可建立精准的阵列位...

Chenxu Sun · Haimiao Wu · Xingfu Liang · Aoling Xu 等5人 · Solar Energy · 2025年1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...

Peng Suna · Tingxiao Dinga · Jin Sua · Yuhan Yanga 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

准确预测太阳能和风能对于实现高效的电网集成至关重要。然而，现有的机器学习和深度学习方法在处理复杂且变化多端的时间序列数据时面临若干挑战，例如通用性有限、泛化能力不足，以及难以平衡计算效率与预测精度之间的关系。为应对这些挑战，本研究提出了一种细粒度频率分解框架（FDF），并设计了一种基于小波变换与下采样策略（连续采样和间隔采样）的序列分解方案。该框架旨在深入挖掘时间序列中的复杂时序模式，并充分捕捉长距离依赖关系。具体而言，FDF首先利用小波变换将原始时间序列分解为多个不同频率的分量；随后，对每个分...

解读: 该细粒度频率分解框架对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及储能系统具有重要应用价值。通过小波变换与采样策略结合,可显著提升光伏功率预测精度(MAE降低7.65%),同时保持轻量化特性(0.29M参数)。该方法可集成至ST系列PCS的功率预测模块,优化PowerTitan储能系统的充放电策略制...

G.Rajenda · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

有效的功率潮流（PF）管理对于旨在优化成本、充分利用可再生能源（RE）并维持系统稳定性的微电网（MGs）至关重要。本研究提出一种混合优化策略，将鹈鹕优化算法（POA）与海象优化器（WO）相结合，形成海象-鹈鹕优化算法（WPOA），用于管理含混合可再生能源系统（HRES）的微电网中的功率潮流。通过调节电压源逆变器（VSI）信号，并考虑有功功率（AP）和无功功率（RP）的变化，所提出的模型采用多目标函数来解决电源与负荷之间的功率交换差异问题。该方法优化了功率控制器参数，确保了可靠的能源供应，降低了对...

解读: 该混合优化算法对阳光电源ST系列储能变流器和微电网解决方案具有重要价值。WPOA算法在VSI信号调控和有功/无功功率协调方面的优异表现(97.2%效率、38.81%成本优化),可直接应用于PowerTitan储能系统的GFM/GFL控制策略优化。其并离网平滑切换能力与阳光电源VSG技术高度契合,可提...

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...

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%...

Meilin Liab · Tao Chenc · Shijun Mad · Fei Liud 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 中国西北沙漠地区大规模建设光伏电站显著扰动近地表风场，不仅带来运行风险，还加剧了风沙危害。本研究以九墩滩光伏电站为原型，通过风洞实验，系统研究了九个来流风向角和四种风速梯度条件下光伏阵列对风场的影响。研究表明，气流在接触阵列后总体呈现多个典型阶段，包括气流抬升、加速、涡旋生成及恢复过程。阵列引起的风速场扰动具有明显的垂直分层特征，其中3–12 cm高度范围内扰动最强，并随高度增加而减弱。迎风侧风速廓线呈“J”型分布，边界层结构清晰；而在背风侧，风速普遍偏离对数分布规律。光伏阵列对气流具有显...

解读: 该风洞试验研究揭示光伏阵列对近地风场的扰动特性,对阳光电源西北荒漠电站设计具有重要参考价值。研究发现阵列内风速最大降幅达99.84%,可指导SG系列逆变器散热系统优化设计,特别是225°主导风向下的通风布局。建议结合iSolarCloud平台集成风速监测数据,动态调整组件间距与支架高度参数,优化MP...

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...

Geng Xiaa · Ulrike Egerer · Stefano Letizi · Mithu Debnath 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 风荷载是影响聚光太阳能（CSP）集热器系统（包括定日镜和抛物槽）结构设计成本的主要因素。传统上，这些系统的设计依赖于风洞试验数据，而此类数据往往难以准确反映实际全尺寸条件下所经历的动态效应。本研究首次通过激光雷达（lidar）观测，对一个正在运行的抛物槽式CSP电站内部的风况进行了实验性表征。LiDAR观测为深入理解槽式集热器阵列内部区域的风流状况提供了独特的机会。我们的研究结果表明：（1）在经过前几排集热器阻挡后，由于湍流混合增强，气流继续越过槽场时，槽上方的风速恢复至来流风速的73%；...

解读: 该研究揭示CSP槽式电站内部风载特性,对阳光电源光热跟踪系统设计具有重要参考价值。LiDAR观测发现阵列内部风速恢复至73%且剪切力矩增大,提示需优化内部排布的跟踪支架结构强度与控制策略。可结合iSolarCloud平台集成风速监测数据,通过预测性维护算法动态调整跟踪器防风姿态,降低结构成本同时提升...

Abdellah El-Maaroufi · Mohammed Daoudi · Rachid Ahl Laamar · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 本研究探讨了一种针对摩洛哥北部寒冷地区定制的集成可再生能源系统的经济技术可行性与环境可行性。本工作的主要创新之处在于将光伏（PV）、生物质发电机（BMG）、蓄电池、热负荷控制器（TLC）以及基于生物柴油的锅炉进行整合，并专门针对摩洛哥独特的气候和基础设施约束条件下，鲜有研究的偏远山区可持续供热应用进行了优化设计。敏感性分析评估了太阳辐照度、风速以及生物柴油燃料价格的变化，结果表明该系统具有良好的适应性和成本效益。该系统实现了164.76亿美元的净现值成本（NPC），相较于柴油系统每年可减少...

解读: 该混合可再生能源系统研究对阳光电源多能互补解决方案具有重要参考价值。系统集成光伏、储能及热负荷控制的架构,与阳光电源SG系列光伏逆变器、ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统高度契合。研究中的季节性负荷优化策略可为iSolarCloud平台的智能能量管理算法提供创新思路,特别是冬季供热与夏...

Jingyao Lia · Shidong Nie · Min Liu · Qingshan Yang 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

索支撑光伏结构应用广泛，但风致振动（WIV）仍是主要关注问题。本研究通过气弹模型试验，对一座跨度为40米的双平行索桁架支撑光伏结构的风致振动特性及其影响因素进行了研究。在不同湍流强度的来流条件下，测量了结构的位移和索力响应，并评估了湍流强度、索预张力以及光伏板倾角的影响。结果表明，结构表现出两种不同的动力响应：抖振和自激振动（SEV）。在湍流流场中，结构响应表现为抖振，其时域响应具有随机性，且符合高斯分布特征；而在均匀流场中观察到自激振动，表现为幅值受限的周期性振动和振动频率收敛现象，并在位移和...

解读: 该研究揭示了大跨度柔性光伏支架的风致振动机理，对阳光电源地面电站系统设计具有重要参考价值。研究发现湍流强度和组件倾角是关键影响因素：倾角每增10°临界风速最多降37.5%，湍流度0.2时振幅为0.1时的1.6倍。这为SG系列逆变器配套的柔性支架方案提供优化依据：建议在高风速区域降低组件倾角配合MPP...

Hehe Rena · Haoyue Liua · Shitang Kea · Wenxin Tiana 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 长跨柔性光伏（PV）结构是解决“光伏+”发展挑战的关键方案之一。然而，其大跨度、轻质、低刚度和高离地间隙等特性加剧了风致振动效应，使得风荷载成为结构设计中的关键因素。鉴于风压试验中风压数据具有空间分布特征且测点数量受限，本文提出一种全卷积网络（FCN）模型，该模型在卷积神经网络（CNN）框架内融合多尺度特征与跳跃连接结构，利用柔性光伏阵列首排的风压场数据来预测整个光伏阵列的风压分布。结果表明，所预测风压的相对误差约为9%，预测值与实际风压之间的相关系数超过0.95。这说明该FCN模型能够有...

解读: 该风压预测技术对阳光电源大型地面光伏电站的结构设计具有重要价值。针对渔光互补、农光互补等'光伏+'场景中采用的大跨度柔性支架系统，该深度学习模型可通过少量迎风侧测点数据预测整体风压分布，优化支架结构设计，降低风洞试验成本。可应用于SG系列逆变器配套的柔性支架系统选型，指导PowerTitan储能系统...

Xinxin Gao · Zhiling Yang · Simukoko James · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 近年来，光伏（PV）技术作为一种清洁、可持续的能源形式得到了广泛应用。然而，灰尘颗粒在光伏组件表面的沉积会显著降低其发电效率。防风屏障已被证实能够有效抑制积尘，从而提升光伏面板的性能。然而，以往的研究大多局限于二维条件，仅关注单个光伏面板上的积尘情况，未能充分反映实际光伏阵列中的气流动力学特性与阵列效应，且在很大程度上忽视了防风屏障孔隙率对积尘的影响。本研究探讨了在考虑粉尘颗粒粒径、防风屏障高度和孔隙率变化条件下，防风屏障对光伏阵列积尘过程与特征的影响。采用计算流体动力学（CFD）方法，利...

解读: 该研究对阳光电源光伏系统优化具有重要价值。针对沙漠/戈壁等高尘环境电站,建议在SG系列逆变器系统设计中融合防风屏障优化方案:2.5米高度、50%孔隙率可使细颗粒沉积降低55.66%,百日后发电效率损失从38.25%降至23.85%。可结合iSolarCloud平台的灰尘监测数据,为首排组件(效率损失...

Brendan Willemse · Johannes Pretorius · Michael Owena · Arnold Rixb · Solar Energy · 2025年1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...

Vernier Joseph · Berlioux Baptiste · Amiot Baptiste · Edouard Sylvain 等10人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.297

摘要 评估光伏板对太阳辐射和红外辐射、风速以及湍流的影响，对于理解这些光伏板在农光互补（APV）系统中对作物或牲畜的影响，以及在漂浮式光伏（FPV）装置中对水体水库的影响至关重要。然而，目前先进的数值模拟方法通常需要巨大的计算资源，并且很少能同时考虑多种物理现象。本研究提出在计算流体力学（CFD）求解器code_saturne中，于非定常雷诺平均纳维-斯托克斯方程（U-RANS）和离散坐标辐射模型（DOM）内引入源项与汇项的方法，从而实现存在障碍物情况下太阳辐射与红外辐射、风速及湍流的高效时间模...

解读: 该CFD微气候仿真技术对阳光电源农光互补和漂浮光伏系统具有重要价值。可应用于SG系列逆变器在APV场景的热管理优化,通过精确模拟光伏板对风速、辐射和湍流的影响,优化PowerTitan储能系统在复杂微气候下的散热设计。该方法可集成至iSolarCloud平台,实现基于环境参数的预测性维护,提升ST系...

Pankaj Borah · Leonardo Micheli · Nabin Sarmah · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.297

摘要 本研究旨在设计、开发并验证一种积尘室，以重现由于粉尘沉积导致的光伏组件效率下降。选取了两个具有不同积尘特性的地点，在多种大气条件下对积尘室进行验证，并评估其准确性。具体而言，将积尘室的结果与在两种户外环境下安装并运行一年的光伏组件性能进行比较。此外，利用扫描电子显微镜（SEM）分析了来自这两个地点的粉尘样品，以确定其元素组成，从而理解粉尘沉积行为或两地之间沉积模式的差异。新构建的积尘室基于历史降雨量、温度、湿度、风速和颗粒物浓度数据，在可控环境中模拟积尘过程，并考虑了季节和环境条件的变化。...

解读: 该室内积灰模拟舱技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。通过可控环境快速复现长期积灰过程,可优化MPPT算法在积灰工况下的追踪精度,提升发电效率预测模型准确性。结合SEM元素分析数据,可为不同地理环境定制化清洗策略,增强预测性维护功能。该技术还可用于ST...

Yueer Heab · Xingwen Xia · Nyuk Hien Wongc · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296

摘要 太阳能光伏（PV）面板是实现城市碳中和最具可行性的选择之一。当前光伏转换效率通常低于20%，导致大量余热释放，进而影响局部环境条件。微气候变量如空气温度和风速会影响光伏组件的传热过程及转换效率，这些效应可能进一步加剧城市热环境并降低光伏转换效率。尽管现有研究主要集中于环境变量对光伏性能的影响，局部气流场与光伏系统之间复杂的相互作用仍需深入探究。本研究旨在建立一种新型耦合模型，将光伏面板内部的传热与发电过程与局部气流场进行整合，从而在不同环境条件下更准确地预测光伏系统的性能。为此构建了缩尺物...

解读: 该动态耦合模型对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过精准预测局部气流场对组件温度和发电效率的影响(误差<8.58%),可优化MPPT算法的温度补偿策略,提升逆变器在复杂微气候下的转换效率。模型可集成至iSolarCloud智能运维平台,实现基于气象-热场耦合的...

Yan Qin · Shitang Keab · Boyang Wangb · Hehe Renb 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296

摘要 与固定式光伏（PV）支架结构相比，大跨度柔性光伏支架结构（LSFPS）在强风作用下极易产生显著的变形和位移，导致其气弹效应不可避免。在此情况下，将刚体测压试验与有限元分析（FEA）相结合的单向流固耦合（FSI）方法无法准确预测风致振动响应。此外，现有的LSFPS气动弹性风洞试验面临模型缩尺复杂和测量技术受限的挑战。因此，迫切需要发展一种高精度的气弹实验方法，以系统探究气弹效应对LSFPS风致振动的影响，并通过评价系数量化其影响程度。为此，本研究提出了一种集成气动-刚度-质量缩尺的LSFPS...

解读: 该大跨柔性光伏支架气动弹性研究对阳光电源SG系列逆变器和智能运维系统具有重要价值。研究揭示的气弹效应会改变支架动态响应特性,直接影响组件应力分布和MPPT优化效果。建议将风振响应数据集成到iSolarCloud平台,建立基于气弹修正系数的预测性维护模型,优化大型柔性支架电站的逆变器配置策略。研究提出...