Mohamed Hamdi · Souheil El Alimi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

绿色氨是一种比传统高能耗且依赖化石燃料工艺更清洁的替代方案。然而，有效整合光伏发电系统、电解槽和氨合成反应器等组件仍是一项挑战，显著影响氨的生产成本。此外，可再生能源固有的间歇性也会影响电解槽和氨合成过程的持续稳定运行。本研究建立了瞬态系统仿真（TRNSYS）模型，用于评估一套24 kWp光伏驱动的碱性电解水系统耦合单程哈伯-博世反应器（转化效率为15.55%）在不同地理位置下的运行性能，特别聚焦于突尼斯地区。该模型包含电力调节单元和变工况控制器，能够在太阳辐射波动的情况下实现稳定高效的运行。研...

解读: 该光伏制氢-绿氨系统研究对阳光电源具有重要战略价值。SG系列光伏逆变器可通过MPPT优化应对太阳能波动,ST系列储能PCS可平抑间歇性供电问题,确保电解槽稳定运行。研究揭示的功率调节单元需求与我司三电平拓扑、SiC器件技术高度契合。iSolarCloud平台可集成氢储、氮储及反应器负荷优化算法,提升...

Ali Ranjbar Hasan Barog · Sina Hosseini Rad · Morteza Taragh · Mahdi Moghim · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 本研究探讨了针对Bandar Abbas气候条件定制的多联产能源系统中传热流体（HTFs）与相变材料（PCMs）的选择问题。该系统集成了抛物槽式集热器（PTCs）、热能储存（TES）以及高温有机朗肯循环（HTCORC）。在PTC和TES循环中评估了三种基于纳米流体的传热流体（TiO₂、Al₂O₃、CuO），同时为TES选用了两种相变材料（NaOH–NaCl 和 MgCl₂–KCl–NaCl）。对于HTCORC单元，则考虑了甲苯、苯和环戊烯作为工作流体。为了高效识别最优的HTF和PCM组合，...

解读: 该多目标优化研究为阳光电源储能系统选型提供方法论参考。文中ANN-NSGA-II算法可应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是相变材料(PCM)选择与纳米流体冷却方案设计。多准则决策技术(TOPSIS/VIKOR)可集成至iSolarCloud平台,实现储能电站全生命周...

Zilong Yanga · Jin Yangb · Haoran Sunb · Weiqun Liua 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 质子交换膜（PEM）水电解槽是实现可持续氢气生产的一项有前景的技术，然而在不同工况下优化其性能仍是一个关键挑战。本研究构建了一个优化问题，旨在考察关键操作参数（如入口流量Q_in和入口温度T_in）如何影响一个5 cm × 5 cm的PEM水电解槽的性能。目标是最大化系统效率、确保热安全性，并最小化辅助系统（BOP）的能耗。首先，提出了一种集管式直通道PEM水电解槽模型，该模型考虑了多物理场耦合效应，用以揭示入口温度和流量对氢气生产效率及BOP能耗的影响规律。随后，建立了用于提升系统性能的...

解读: 该PEM电解槽多物理场建模与机器学习优化技术对阳光电源氢能业务具有重要借鉴价值。研究中的热管理策略、效率优化方法可直接应用于ST系列储能变流器的热设计优化,通过ANN-PSO算法降低计算成本的思路可迁移至iSolarCloud平台的预测性维护模块。多物理场耦合仿真经验可支撑SiC器件在大功率电解系统...

作者未知 · IEEE Electron Device Letters · 2025年1月

表面附近具有致密二维空穴气（2DHG）p 型导电层的氢终端（C - H）金刚石金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFET）呈现出典型的常开工作特性和高击穿电压（<inline - formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex - math notation="LaTeX">${V}_{\text {BR}}$ </tex -...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项金刚石功率器件技术代表了超宽禁带半导体在高压电力电子领域的重要突破，与公司在光伏逆变器、储能变流器等核心产品的技术演进方向高度契合。 该研究通过创新的C-H/C-Si-O/C-H混合沟道结构，成功解决了金刚石MOSFET常关型器件耐压能力不足的关键瓶颈。实现-8.6V...

Qi Liua · Zijian Zhaoa · Zhe Lina · Haifeng Wangb 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

流道结构的优化对于质子交换膜燃料电池（PEMFC）在提升功率性能过程中的热能与能量管理至关重要。本研究分析了在双极板中设计的新型波浪形流道对大规模PEMFC电堆功率性能的改善效果。该新型波浪形流道的特点在于氢气与空气波浪形流道在空间上的重叠布置，以及双极板中气体通道与冷却剂通道的非对称几何结构。通过实验评估了采用波浪形流道的大规模PEMFC电堆的功率密度。建立了三维耦合数值模拟模型，用于研究流动动力学、传热传质及电能输出特性。在不同冷却剂温度（60 °C至80 °C）条件下，对比讨论了气体流速与...

解读: 该PEMFC波浪流道优化技术对阳光电源氢能储能系统具有重要借鉴价值。研究中的热管理策略(60-80°C冷却温度优化)可应用于ST系列PCS的液冷系统设计,通过流道结构创新降低欧姆热源和熵产生。波浪流道产生的间歇速度模式增强传质的机制,可启发PowerTitan储能系统的散热通道优化,提升功率密度。三...

Chin-Tsan Wang · Pushparaj Palac1 · Xin-Chang Wang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 微生物燃料电池（MFC）在利用废水发电方面发挥着重要作用。然而，现有的微生物有时缺乏足够的能量，难以表现出显著的电流和功率密度。为解决这一问题，我们采用SolidWorks对设计的双槽MFC系统施加电磁波效应。其中一个槽容纳废水，另一个槽含有氢化钾溶液。实验中使用了5 cm × 5 cm的碳布片和7.5 cm × 9 cm的质子交换膜（PEM）薄膜。碳布经双氧水处理，并在90°C–100°C下加热3小时；PEM薄膜则在75°C下用双氧水煮沸两小时，随后浸泡于硫酸中。我们使用直流电源通过线圈...

解读: 该电磁波增强微生物燃料电池技术对阳光电源储能系统具有创新启发价值。研究表明2mT磁场强度可使电流密度提升至0.88mA/m²,污染物降解率达98%。这为ST系列储能变流器在工业废水处理场景的应用拓展提供思路:可将电磁场调控技术集成到PowerTitan储能系统中,实现废水处理与能量回收的耦合优化。该...

Bin Gao · Yuekuan Zhou · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

在绿色建筑中，利用副产水电解制氢的集成式固体氧化物燃料电池冷热电联供系统可推动碳中和转型。然而，关于冷热电联供系统设备容量配置的基本机理及其对系统技术经济性的影响尚未明确，尤其是在考虑相关设备动态退化特性和效率变化的情况下。本研究建立了基于MATLAB-TRNSYS协同仿真的多软件优化平台，用于开展参数化容量配置分析，在建模复杂性与计算效率之间实现了良好平衡。构建了一个自给型冷热电联供系统模型，并集成了固体氧化物燃料电池的半经验代理模型，以高效地与其他电站辅助设备类型进行交互。通过各组件（电池、...

解读: 该SOFC冷热电联供系统的多目标优化方法对阳光电源氢能储能系统具有重要借鉴价值。研究中的MATLAB-TRNSYS协同仿真平台可应用于ST系列储能变流器与氢储能设备的容量配置优化,特别是电解槽、燃料电池与PowerTitan储能系统的协调控制策略开发。其半经验代理模型方法可降低iSolarCloud...

Salman Habib · Sami El-Ferik · Muhammad Majid Gulzar · Sohaib Tahir Chauhdary 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 本文提出了一种三级分层优化框架，用于协调高比例分布式能源（DERs）接入下的现代配电系统中的决策过程。在底层（第一级），各个智能家庭对其本地光伏发电、电池储能和电动汽车充电进行优化，以降低成本或提高自用率。在第二级，微电网对家庭层面的决策进行聚合，共享风力发电机和燃料电池等资源，并支持点对点能量交易。在顶层（第三级），配电网运营商（DSO）负责调度集中式发电，执行线路容量限制，并设定电价信号或激励机制，以维持系统的整体可靠性。由于直接求解该大规模混合整数线性规划问题在计算上具有挑战性，本文...

解读: 该三层分层优化框架对阳光电源户用光储充一体化解决方案具有重要应用价值。底层智能家居优化与SG系列户用光伏逆变器、ST系列储能变流器及EV充电桩深度契合,可通过分布式ADMM算法实现成本降低12%、网损从4.1%降至3.3%。微电网层的P2P交易机制可赋能PowerTitan储能系统参与多场景协调调度...

Hongxu Cheng · Hong Luo · Xuefei Wang · Da Bi 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 鉴于绿色氢经济预期将快速增长，揭示质子交换膜水电解（PEMWE）在波动性可再生能源负载下的退化特征至关重要。然而，许多旨在探究不同负载条件下催化剂和膜材料特性的研究，忽视了在实际场景中波动负载下双极板材料的研究。本研究考察了TA1钛基底上镀金涂层在PEMWE模拟阳极环境中的电化学行为及失效机制，特别是在波动负载条件下的表现。我们基于中国西北典型新能源富集地区光伏电站实测的分钟级数据，模拟了加速电压波动工况。讨论了不同波动频率对镀金TA1钛材电化学腐蚀行为和导电性的影响。结果表明，镀金TA1...

解读: 该研究揭示光伏波动对制氢系统双极板的退化机制,对阳光电源光储氢一体化方案具有重要价值。针对西北地区分钟级光伏波动特性,建议在ST系列储能变流器与SG逆变器间增设功率平滑算法,通过PowerTitan储能系统缓冲高频波动,将电解槽输入波动频率控制在安全阈值内。可结合iSolarCloud平台实时监测电...

Zhenghao Yanga · Yang Dub · Guangyu Jiab · Xu Gaob 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 椭圆转子发动机（ERE）因其高能量密度和紧凑设计，有望作为特种动力替代传统的往复式发动机。然而，其特殊的偏心结构导致点火时刻燃烧室呈现扁平化形态，不利于完全燃烧。为优化热力学效率与排放特性，本文通过数值模拟方法，基于缸内压缩流场构建了适用于ERE的湍流射流点火构型（TJI-ERE）。设计了三种不同的射流方向——前向射流（FJ）、垂直射流（VJ）和后向射流（BJ），并分别设置孔径为1 mm（D1）、2 mm（D2）和3 mm（D3）的喷射孔口。通过机理分析，系统研究了射流火焰传播与双向涡旋形...

解读: 该椭圆转子发动机湍流射流点火技术的流场耦合优化思路,对阳光电源增程式电动汽车动力系统具有重要参考价值。研究中的多物理场耦合仿真方法可应用于我司电驱动系统的热管理优化,特别是电机冷却流场与温度场的协同设计。射流方向与孔径对燃烧效率的影响机制,可启发储能变流器ST系列的散热风道设计,通过调控气流方向提升...

Zhihao Sun · Yanyan Li · Guanchen Liao · Xianglong Luo 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种具有前景的清洁能源技术；然而，有效的热管理仍然是一个关键挑战，尤其是在高功率密度下，温度分布不均会严重影响电堆的性能和寿命。沸腾冷却利用冷却剂的相变过程，为提升PEMFC的热管理水平提供了潜在解决方案。尽管该技术前景广阔，但其在燃料电池电堆中的实际应用尚未得到充分探索。本研究旨在通过构建性能测试平台，系统评估在沸腾冷却条件下PEMFC的温度特性和输出性能，以弥补这一研究空白。采用壁面温差（Td）和温度均匀性指数（TUI）来评价温度均匀性，并重点分析冷却剂入口...

解读: 该PEMFC沸腾冷却技术对阳光电源氢能战略布局具有重要参考价值。研究中的相变冷却方案可借鉴至大功率PCS功率器件散热,特别是ST系列储能变流器中SiC模块的热管理优化。温度均匀性提升47-58%的成果,可应用于充电桩大功率模块设计,解决功率密度提升带来的局部过热问题。多参数协同优化方法论对iSola...

Dimitri M.S · Mo Sodwatan · Evan D.Sherwin · Adam R. Brandt · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.385

摘要 加利福尼亚州实现2045年净零排放的愿景在很大程度上依赖于波动性可再生能源系统，因此，储能——特别是长时储能——可能在可靠供应低碳电力方面发挥根本性作用。我们采用BRIDGES模型研究储能问题，该模型是一个针对加利福尼亚州的多投资期（2025–2045年）组合气电容量扩展模型，设定碳排放目标逐步降低，直至2045年实现零排放。这一最小成本优化模型包含通过电转气方式生产的可再生燃气、以气态形式进行的长期能量储存、电池和氢储能等电能储存技术、可再生能源发电，以及相应的容量追踪与投资决策。本文评...

解读: 该研究验证了加州2045零碳目标下储能系统的关键作用,与阳光电源PowerTitan储能系统及ST系列PCS的应用场景高度契合。研究显示锂电池占80%装机容量主导短时储能,氢储能承担长时储能需求,这为阳光电源多元化储能产品组合提供战略指引。特别是4TWh氢储能容量需求,可推动公司在电制气(P2G)领...

Hanbin Dang · Changyue Li · Yuhua Du · Zhipeng Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月

本文提出一种新型协调控制策略，用于实现固体氧化物燃料电池-燃气轮机（SOFC-GT）集成系统的联合发电。该系统兼具跟网型（GFL）与构网型（GFM）运行能力，相较传统独立运行的SOFC或GT系统具有更强的可控性。此外，设计了自适应功率分配策略，调节氢电转换过程以耦合SOFC与GT的运行，确保系统在多种工况下的安全高效运行。文中给出了详细的控制算法并进行了验证。

解读: 该SOFC-GT协调控制技术对阳光电源储能与微电网产品具有重要借鉴价值。文中提出的GFL/GFM双模式运行策略与阳光电源PowerTitan储能系统的构网型控制技术高度契合，其自适应功率分配算法可应用于ST系列储能变流器的多能源协调管理。特别是氢电耦合的协调控制思路，可为阳光电源拓展氢储能与电化学储...

Morten Phan Klitko · Albert Lopez de Moraga · Julian Taubman · Stéven Pirou 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 固体氧化物电池（SOC）由于其无与伦比的效率，适用于大规模电解应用。目前燃料电极支撑型电池的性能瓶颈在于Ni-YSZ燃料电极，其在高电流密度下会发生严重的退化，从而限制了氢气的生产能力。为克服上述限制，本研究展示了将Ni-GDC（Ce0.9Gd0.1O1.95）燃料电极集成到共烧结薄电解质电池中的可行性。Ni-GDC在电解质支撑型电池中广泛应用，且未表现出类似的退化现象。本研究在制造工艺上的创新之处在于将共烧结温度降低至1250°C，以抑制GDC与氧化锆基电解质之间的有害互扩散。实验表明，...

解读: 该固体氧化物电解池技术对阳光电源氢能储能系统具有战略价值。研究中Ni-GDC电极在高电流密度下的长期稳定性改善,可为ST系列储能变流器的电解制氢应用提供技术参考。低温共烧结工艺(1250°C)降低界面扩散的思路,与阳光电源功率器件的热管理优化理念契合。虽然当前电化学性能下降50%,但500小时无Ni...

Saleh Mobayena1 · Ehsanolah Assarehbc1 · Ali Dezhdard1 · Siamak Hoseinzadehe1 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本研究提出并评估了一种新型的集成太阳能系统，旨在实现可持续和零能耗住宅建筑。该系统集成了光伏光热（PVT）太阳能板、热泵、电解槽、燃料电池、反渗透海水淡化装置以及储热罐，能够同时供应电力、供暖、制冷和饮用水。针对太阳能系统中的一个主要挑战——能源产出的间歇性问题，本研究采用包括基于氢气的电解和燃料电池系统在内的储能解决方案，以稳定昼夜周期间的能源供应。该能源系统设计用于满足位于圣地亚哥的一个由160个住宅单元组成的住宅小区的能源需求，每个单元面积为110平方米。通过TRNSYS软件对整个年...

解读: 该零能耗住宅综合能源系统研究对阳光电源具有重要战略价值。系统集成光伏、储能、氢能的架构与我司ST系列储能变流器+SG逆变器组合方案高度契合。文中采用RSM多目标优化方法(全生命周期成本、功率容量、热舒适度)可直接应用于PowerTitan储能系统的容量配置优化。氢储能作为长周期储能补充,为我司拓展电...

Francesco Superchi · Antonis Moustakis · George Pechlivanoglou · Alessandro Bianchini · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 由于额外的复杂性和计算成本，迄今为止大多数关于混合能源系统的经济技术分析都忽略了组件的长期性能衰减。本研究提出了一种新颖的模拟方法，该方法在考虑退化效应的同时保持了合理的计算成本，相较于完整的基于物理机制的模型实现了88.5%的时间节省，而在估计长期影响时仅引入0.015%的误差。所提出的方法通过一个实际案例研究——即提洛斯岛混合能源系统的升级改造，以实现完全能源自给——进行了验证，该系统依靠光伏和风能发电，并由锂离子电池与氢链系统（电解槽、压缩机、储氢罐和燃料电池）组合提供支持。该新型模...

解读: 该退化建模研究对阳光电源储能系统设计具有重要价值。研究揭示忽略退化会导致电解槽低估103%、储氢罐低估31.5%、电池低估59.6%,这直接关系到PowerTitan储能系统和ST系列PCS的容量配置准确性。建议将该快速退化仿真方法集成到iSolarCloud平台,结合实际运行数据优化光储氢混合系统...

Nepal Sahua · Chandrashekhar Azadb · Uday Kumar · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 光电流密度（J）以及相对于可逆氢电极的电势（V RHE）是评估用于绿色氢气生产的光电化学（PEC）系统性能的关键参数。本研究旨在构建一种高精度、可解释、稳健且通用的机器学习模型，用于预测J和V RHE，并通过理论支持与外部验证加以证实。在本研究中，首先利用贝叶斯优化（BO）方法将两个单模型（M1, M2）结合，基于包含2593条记录的数据集开发了两个二元混合模型（M3, M4），随后进一步构建了两个用于预测J和V RHE的三级混合模型（M5, M6）。采用五组独立的实验数据集和三个基于物理...

解读: 该光电化学制氢预测模型对阳光电源绿氢储能系统具有重要参考价值。研究中的机器学习混合模型(R²>0.999)可应用于ST系列储能变流器的氢储能场景优化,通过预测光电流密度和电极电位提升制氢效率。SHAP可解释性分析揭示的带隙、电极面积等关键参数,可指导iSolarCloud平台开发光伏制氢预测性维护算...

Adway Gupta · Nano Energy · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

氢气因其高能量输出和环境友好的副产物，被视为化石燃料的理想替代品。已有研究探索了多种光催化材料形貌以实现高效产氢，例如具有高比表面积的准一维纳米卷结构。近期我们预测了直接从二硫属化合物前驱体逐层形成稳定氧化物纳米卷的可能性，避免了二维氧化物合成及卷曲工艺的高成本。本研究通过激发态理论结合Bethe–Salpeter方程模拟，系统评估了MoO3、WO3、PdO2、HfO2和GeO2等氧化物纳米卷在太阳能驱动光催化产氢与存储中的适用性，揭示其电子与光学性质随层间卷曲间距的调控呈现优异的光催化潜力。

解读: 该氧化物纳米卷光催化制氢技术为阳光电源光伏-氢能一体化系统提供了材料创新路径。研究中MoO3/WO3纳米卷的可调光学带隙特性，可启发SG系列光伏逆变器配套的电解制氢系统优化，通过层间距调控实现与光伏输出光谱的精准匹配，提升光电-化学转换效率。纳米卷的氢存储功能与PowerTitan储能系统形成互补，...

Mohammad Hasan Khoshgoftar Manesh · Soheil Davadgaran · Seyed Alireza Mousavi Rabeti · Ana M. Blanco Marigort · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 由于化石燃料的使用导致全球温室气体增加以及不可再生资源面临枯竭的风险，这些因素推动了可再生能源多联产系统的扩展。本研究聚焦于整合太阳能、生物质能和风能，以实现电力、工艺蒸汽和氨的同步生产。所提出系统的总体运行方式为：采用合成气-太阳能混合锅炉产生低压和中压两个等级的蒸汽。中压蒸汽与空气及城市固体废物一同作为气化工艺单元的进料。气化单元产生的合成气用于供给锅炉燃料和氨合成单元原料。在进行氨合成之前，必须对原料合成气进行净化处理。为此，采用了水煤气变换和CO2捕集单元进行净化。随后，净化后的合...

解读: 该风光生物质多能互补制氨系统对阳光电源具有重要启示。系统集成风电PEM电解制氢、光伏-生物质混合发电及储能技术,与我司ST系列储能变流器、SG光伏逆变器形成技术协同。特别是氨氢混合燃料发电与储能耦合方案,可为PowerTitan储能系统提供长时储能路径创新。系统38.53%的火用效率及3.29年投资...

Keshia Saradima Indriadiab1 · Yankun Duc1 · Qian Hecd · Ning Yanab · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 氨（NH₃）因其高能量密度、易于液化以及在大规模合成、运输和储存方面已有的技术积累，被认为是极具前景的绿色能源载体之一。然而，要有效利用氨作为能源，许多下游过程仍需进一步发展。本综述重点讨论了两个关键催化过程所面临的主要障碍与挑战，即氨分解和催化氨燃烧。在第一部分中，我们探讨了在不同应用场景下通过氨分解获得高纯度、高压氢气所面临的技术难题。随后，我们分析了氨分解与催化氨燃烧在将氨直接用作燃烧燃料的过程中可能发挥的作用。深入理解并进一步优化这些催化过程，对于推动氨经济的发展至关重要，有助于构...

解读: 该氨能催化技术研究对阳光电源储能系统具有前瞻价值。氨作为高密度能量载体,其分解制氢及催化燃烧技术可与ST系列PCS及PowerTitan储能系统形成互补方案。氨储能可解决长时储能难题,通过氨-氢转换为储能系统提供稳定氢源,配合燃料电池实现季节性能量管理。建议关注氨制氢电力调节技术,探索氨储能与电化学...