Mohammad Hasibul Hasan · Dominik Keiner · Christian Breyer · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本研究针对全球划分为145个区域的地区，对100%可再生能源系统中的跨年度储能需求进行了全面分析。该研究首次在全球范围内评估了太阳能和风能资源在多个部门（包括电力、热力、交通和海水淡化）的应用情况。跨年度储能选项包括氢气、甲烷和液体燃料。基于美国国家航空航天局（NASA）1984年至2005年的高分辨率气象数据，分析了不同区域的储能需求、可再生电力发电的过剩容量以及相关的经济影响。结果表明，各区域在储能需求方面存在显著差异，其中氢气再发电系统的储能需求在全球不同区域之间的变化范围最广。本文...

解读: 该研究揭示跨年度储能在全球100%可再生能源系统中的关键作用,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要战略价值。研究发现提高光伏风电装机过容量(5%)比大规模储能更经济,这验证了阳光电源SG系列逆变器与储能系统协同优化的技术路线。氢储能再电气化需求(417.4 TWh)为公司开...

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...

Guiqin Chang · Di An · Erping Deng · Xiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology · 2025年1月

本文提出了一种用于碳化硅（SiC）功率模块大面积银烧结连接的替代工艺方法，该方法集成了干燥过程。所提出的方法显著简化了大面积烧结的生产流程。作为典型应用，采用该方法对 SiC 功率模块（1200 V/17 mΩ，八芯片并联）进行封装，实现了陶瓷基板（50×60 mm²）与散热器之间的可靠连接。通过对力学性能、热阻和热冲击可靠性的评估，验证了所提出的大面积银烧结方法的优势。结果表明，调整银浆印刷厚度可以适应活性金属钎焊（AMB）基板的翘曲。优化干燥温度和加热速率，即使采用单次印刷和集成干燥工艺，也...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项大面积银烧结技术对我们的核心产品线具有重要战略意义。SiC功率模块是光伏逆变器和储能变流器实现高效率、高功率密度的关键器件，而该研究提出的集成干燥工艺的银烧结方法，直接解决了大面积封装的工艺复杂性问题，这对我们推进新一代高功率产品开发极具价值。 该技术的核心优势与我们...

Baifan Wanga · Baoliang Zhang · Shikun Fua · Peng Gaoa 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要：太阳能光伏发电（PV）为数据中心脱碳提供了有前景的解决方案。然而，在炎热夏季，光伏组件温度急剧上升，显著降低了其发电效率。通过利用光伏组件产生的废热驱动化学吸附冷能储存单元，可在提升光伏性能的同时为数据中心提供冷却能力。然而，化学吸附冷能储存单元所需的高驱动温度与光伏组件废热温度偏低的特点不相匹配。本文提出了一种新型高效的太阳能光伏/热（PV/T）协同制冷与发电系统，该系统将PV/T模块与化学吸附冷能储存循环及蒸气压缩制冷循环深度集成。为积极适应较低的废热温度，研制了一种复合吸附剂BaCl...

解读: 该光伏/热协同系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要启示。通过化学吸附冷储能技术降低组件温度,可提升13%发电效率,这与我们MPPT优化技术形成互补。系统的异步启停控制策略可借鉴至PowerTitan储能系统,实现昼夜能量协调管理。特别适用于数据中心场景,可与iSolarCloud...

Kai-Qi Zhu · Quan Ding · Ben-Xi Zhang · Jiang-Hai Xu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 风冷式质子交换膜燃料电池（PEMFC）中复杂的传热传质耦合现象以及物理场分布不均的问题，严重影响其功率密度和水热管理性能。作为关键部件，阴极流场在燃料供给、散热以及水传输方面对风冷式PEMFC起着至关重要的作用。优化流场结构设计是应对上述挑战的关键策略。本研究提出了一种创新的竹节形流场设计，并在25 cm²的单电池中进行了实验验证，结果证明该设计能有效提升风冷式PEMFC的传热传质能力与功率密度，同时降低供气能耗。此外，还建立了三维多相数值模型，用于深入探究该流场结构下液态水、反应物和热量...

解读: 该燃料电池热质传输优化技术对阳光电源氢能业务具有重要借鉴价值。竹节型流场设计通过分段加速和涡流区优化实现5.45%功率密度提升和4.17%能效增益,其多物理场耦合仿真方法可应用于公司储能PCS的热管理优化。研究中的熵分析法和非均匀流场设计理念,可迁移至SiC功率器件散热结构设计,提升ST系列PCS和...

William D.Chicaiza · Alex O.Top · Adolfo J.Sánchez · Juan M.Escaño 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 本研究提出了位于CIESOL-阿尔梅里亚的一个光伏（PV）设施数字孪生核心的构建方法。文中提出了两种建模方法：一种是基于等效电路的物理模型，另一种是基于自适应神经模糊推理系统（ANFIS）的数据驱动型神经模糊模型。该神经模糊模型被设计为灰箱系统，具有高可解释性和强适应性，并因其能够快速与物理实体同步，实现对数字孪生框架至关重要的实时行为建模而尤为突出。基于ANFIS的模型能够准确捕捉光伏系统的动态功率输出，适用于基于预测建模的能量管理策略集成。该模型表现出优异的预测性能，最坏情况下的平均绝...

解读: 该模糊神经网络数字孪生技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。ANFIS灰盒模型实现0.99决定系数和16.37W平均绝对误差,可嵌入逆变器实时MPPT优化算法,提升发电效率。其低计算资源需求适配工业控制器,可增强iSolarCloud预测性运维能力,实现光储电...

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...

Tommaso Rebol · Lorenzo Gini · Luca Mantell · Alberto Travers · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 热能储存（TES）系统广泛应用于发电、工业和住宅领域，通常与聚光太阳能发电系统、热泵或专用换热器结合使用，以回收工业过程中的废热。这类系统具有高可靠性、缓慢退化以及投资和维护成本低的优点。在现有技术中，采用相变材料（PCM）的潜热储存系统具有高紧凑性和小温度波动的优势。然而，目前对PCM装置运行特性的认识仍然有限，尤其是在其动态响应以及用于调节交换热功率的控制系统性能方面。本文分析了一种壳管式PCM-TES装置的动态响应特性，该装置在实验室环境下运行，但具备工业级规模的储热容量（180 k...

解读: 该相变储能MPC控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究揭示PCM储能系统的强非线性特性与传统PID控制局限性,验证了模型预测控制在复杂热管理场景的优越性。可启发阳光电源在液冷储能系统、工商业储能温控及iSolarCloud平台集成先进MPC算法,提升储能...

Dhoni Nagaraj · Arshad Javed · Satish Kumar Dubey · Sanket Goel · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 热电制冷器（TECs）利用珀尔帖效应实现高效冷却，为热管理提供了一种紧凑且可靠的解决方案。本研究通过在COMSOL Multiphysics中进行数值建模，系统地研究了关键设计参数和运行参数对器件性能的影响。分析的关键输入参数包括热电臂高度、臂间间距、输入电流以及传热系数（h）。评估的性能指标包括制冷量（Qc）、功耗、性能系数（COP）和温差（ΔT），重点在于实现最大效率。采用先进的统计方法，包括实验设计（DOE）和方差分析（ANOVA），以量化这些参数的重要性并优化TEC的性能。结果表明...

解读: 该热电制冷器多物理场优化技术对阳光电源电动汽车驱动系统及储能热管理具有重要价值。研究中的电流-热耦合建模方法可直接应用于SiC功率器件散热设计,DOE/ANOVA统计优化思路可指导ST系列PCS和充电桩的热管理系统参数整定。特别是电流输入与传热系数对COP的协同影响分析,为PowerTitan储能系...

Carlos Eduardo Driemeier · Giovana C.Tonon · Mateus Ferreira Chagas · Gabriel P.Petrielli 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 电解水制氢（e-H₂）正受到全球广泛关注，被视为实现深度脱碳的关键载体。巴西的e-H₂生产具有独特性，因其电力系统具备大陆级规模、高度脱碳（2023年可再生能源占比达93%），并拥有大规模能源储存能力（210 TWh）以及水电水库提供的约50 GW调度灵活性。在此特殊背景下，本研究评估了并网型e-H₂生产的碳强度（通过从摇篮到大门的生命周期评估进行量化）以及保障其碳排放完整性的必要条件。研究收集了太阳能、风能系统及碱性电解槽的生命周期清单数据，提出了太阳能和风能发电碳排放因子的地理空间建模...

解读: 该研究揭示大规模可再生能源电网中电解制氢的碳强度优化路径,对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan系统具有重要启示。研究证实储能系统可实现电解槽90%容量因子运行而不增加电网碳排放,验证了时序匹配灵活性的价值。这为阳光电源开发风光储氢一体化解决方案提供理论支撑:通过GFM控制技术协调可再生...

Swellam Wafa Sharshir · M.A.Rozz · Abanob Joseph · M.O.A.El-Samadony 等9人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288

摘要 本文提出了一种经过改进的金字塔形太阳能蒸馏器，旨在提升其能量、㶲、经济性和环境性能，并将传统蒸馏器与具有先进功能的改进型蒸馏器进行对比，以提高整体效率。该系统集成了多项创新特性以增强性能。首先，采用了一种金字塔形状的蒸馏单元，并结合真空管技术，配备200 L容量的储水装置，利用黑色黄麻结构实现薄膜蒸发，从而改善传热效果。其次，在金字塔蒸馏器周围战略性地布置了四个平面反射镜，并与热水器对齐，将额外的太阳辐射能聚焦到系统上，进一步强化薄膜蒸发过程。最后，引入了运行速率为每小时4升的盖板水冷系统...

解读: 该太阳能蒸馏系统的能效优化思路对阳光电源光储一体化方案具有借鉴意义。其薄膜蒸发强化传热、反射聚光增效、冷却调控等多级优化策略,与我司SG系列逆变器的MPPT多峰追踪、ST储能系统的热管理技术理念相通。研究中能效提升43.42%、㶲效率提升125.60%的成果,印证了系统级协同优化的价值,可启发我司在...

Pavan Prakash Gupta · Shailendra Kumar · Tanu Prasad · Ramesh Kumar Tripathi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

本文提出了一种并网太阳能光伏（PV）系统，该系统旨在在正常和不平衡电压骤降条件下管理有功和无功功率流动，同时满足非线性负载需求。在公共连接点（CPC）处于正常电压时，光伏系统通过满足有功和无功功率要求实现单位功率因数（UPF）运行，光伏阵列采用扰动观察（P&O）算法在最大功率点（MPP）运行。在不平衡和电压骤降期间，该系统采用一种基于反正切的新型改进最小均方（AM - LMS）算法来维持电网支撑并防止电压源变流器（VSC）过额定运行。这是通过使一个光伏阵列以非最大功率点运行来削减其有功功率，并按...

解读: 从阳光电源光伏逆变器及电网解决方案业务视角来看，该论文提出的低电压穿越（LVRT）技术与基于反正切函数的改进型LMS控制算法具有显著的工程应用价值。 **核心技术价值分析：** 论文针对电网不平衡及电压跌落工况，提出通过主动调节光伏阵列偏离最大功率点运行来释放无功容量的策略，这与阳光电源在大型地面...

Zhipeng Zhao · Zhihui Yu · Yongxi Kang · Jin Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

水电和光伏发电作为中国两大主导的可再生能源，在电力系统中具有显著的互补价值，对实现碳减排和应对气候变化至关重要。然而，大规模光伏并网加剧了负荷波动增大、系统灵活性需求提升以及输电阻塞管理困难等一系列关键问题。为应对上述挑战，本文提出了一种适用于水光互补系统（HPCS）的中短期调度方法，充分利用梯级水电的调节灵活性以及水光之间的互补潜力。首先，构建了一个数学优化模型，以削峰填谷为目标，综合考虑了梯级水电站的水力-电气耦合约束及其在应对光伏出力不确定性时的主动调节约束，旨在优化HPCS的联合运行，利...

解读: 该水光互补调度技术对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。研究中的主动调节策略可启发我司开发更智能的GFM/GFL控制算法,通过PowerTitan储能系统替代或增强水电灵活性调节功能,应对大规模光伏接入带来的负荷波动。多通道阻塞管理方法可优化iSolarCloud平台的预测性...

Yan Chen · Yun Bai · Antao Wang · Leshan Qiu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月

本文研究了4H-碳化硅（SiC）MOSFET的电子辐照耦合短路（SC）特性。提出了电子辐照耦合的短路影响机制，并进一步研究了少数载流子寿命对辐照后器件短路特性的影响。采用2 MeV电子对4H-SiC MOSFET和4H-SiC晶圆进行辐照。分析了4H-SiC MOSFET静态参数的变化，并通过极限短路（LSC）测试方法研究了电子辐照耦合下4H-SiC MOSFET的短路特性。结果表明，辐照后，4H-SiC MOSFET的短路峰值电流增加了9.6%，临界短路失效时间（<inline-formula...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于4H-SiC MOSFET电子辐照耦合短路特性的研究具有重要的工程应用价值。SiC MOSFET作为我司光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件，其可靠性直接影响系统的安全运行和全生命周期成本。 该研究揭示了电子辐照对SiC器件短路承受能力的退化机制：辐照后器件短路峰...

Jianing Chen · Xueming Yang · Jie Cui · Yinqiao Huo 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 太阳能热发电技术在全球低碳能源转型中具有巨大潜力，但其大规模发展仍受到太阳辐射间歇性、系统稳定性等挑战的制约。本研究聚焦于硅藻土改性的钙基材料，揭示了硅藻土改性使放热反应机理由A3模型转变为D2模型，显著降低了8.69%的活化能，并使指前因子提高了18.19%。对填充床反应器中的放热过程进行了深入研究，阐明了温度场、反应程度及压力场的演化规律。提出了一种引入中间进气通道的创新设计，使反应时间缩短了28.57%。构建了一种新型热化学太阳能热发电（TSTPG）系统，从反应器释热特性的角度系统考...

解读: 该热化学储能技术为阳光电源ST系列储能系统提供了长时储能技术路径参考。研究中的填充床反应器放热特性优化、中间气流通道设计缩短反应时间28.57%的创新思路,可启发PowerTitan储能系统的热管理优化。4E综合评估方法(能量、火用、经济、环境)与阳光电源iSolarCloud平台的多维度系统评估理...

Yogesh Manoharan · Keith Olson · Alexander John Headley · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 安装表后（behind-the-meter, BTM）可再生能源的趋势日益增强，以支持能源转型。节能方法如储能系统（ESS）和需求侧管理（DSM）可用于增强可再生能源的利用并最大化其效益。本研究探讨了不同可再生能源来源对节能策略、系统安装及长期规划决策的影响。本文提出了一种优化框架，用于确定储能系统（ESS）容量和需求侧管理（DSM）策略。通过比较太阳能和风能可再生能源对优化方案结果的影响，有助于为特定用电负荷曲线选择合适的可再生能源和节能方法。研究基于可再生能源类型及其渗透率，分析其对电...

解读: 该研究对阳光电源表后储能解决方案具有重要指导意义。文章验证了ESS与DSM协同优化在降低购电成本和削峰方面的价值,与我司PowerTitan储能系统和ST系列PCS的应用场景高度契合。研究强调电池成本、往返效率等参数对系统配置的敏感性,可为我司储能系统容量优化算法提供参考。针对海水公用事业的多区域负...

Kun Houa1 · Boshen Wangb1 · Jiali Guo · Xiangyang Liu 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.329

摘要 液态二氧化碳储能是一种有前景的稳定可再生能源输出的技术；然而，由非等压储存引起的低效率和不经济性通常被忽视。针对这一问题，本研究提出了两种新型与抽水蓄能耦合的等压液态二氧化碳储能系统，即抽水蓄能辅助式和高背压抽水蓄能辅助式系统。这些系统通过采用水力设计的二氧化碳-水共储罐实现等压储存。研究首先对基础系统进行动态行为分析，随后开展基于多目标优化的热经济性能对比、参数分析以及经济不确定性分析。结果表明，在基础系统中忽略非等压储存会导致总㶲效率存在26.44%的偏差、储能密度出现59.67%的相...

解读: 该液态CO2储能技术为阳光电源储能系统提供重要参考。研究揭示非等压储能导致26.44%效率偏差和经济性高估,对ST系列PCS和PowerTitan系统设计具有启示意义。等压储能方案实现52.95%火用效率和0.131美元/kWh平准化成本,可指导阳光电源优化储能系统热管理策略、压缩机-涡轮协同控制及...

Taoufiq Kaoutar · Hasna Louahli · Pierre Schaetze · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本研究探讨了基于氢能源系统的集成与优化，重点在于将金属氢化物（MH）储氢与质子交换膜燃料电池微型热电联产（PEMFC MCHP）系统相结合，应用于住宅领域。该MH储氢系统与热泵耦合运行，充放电压力为10 bar。采用COMSOL 6.1版本软件，利用固体与流体传热模块及Brinkman方程模块建立模型，并通过实验数据进行验证，同时应用机器学习方法（前馈神经网络）对MH动态过程进行预测性建模。研究发现，较小的500 NL储氢罐具有较高的质量比热需求，但氢气动力学性能更优，可在一小时内达到约7...

解读: 该氢储能-燃料电池mCHP系统研究对阳光电源储能及户用产品线具有重要参考价值。金属氢化物储能的热管理优化思路可借鉴至ST系列储能变流器的温控策略;研究中采用的机器学习预测建模方法与iSolarCloud平台的预测性维护技术高度契合,可用于优化户用光伏-储能系统的充放电策略;燃料电池mCHP的冷热电联...

Zeyuan Wangab1 · Menglong Lub1 · Fenghao Wanga · Yixuan Lib 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 将钻孔热能储存（BTES）集成到闭式中深层地热供热系统中，有助于缓解地下温度下降并支持系统的可持续运行。现有研究主要集中在确定性条件下深层钻孔换热器（DBHE）的储热性能，忽略了集成系统的动态特性以及多种不确定性因素的影响。为弥补这一研究空白，本研究构建了一种太阳能辅助的深层钻孔地源热泵系统，该系统集成了主动加热、被动加热和BTES，并探究了在不确定性条件下系统的长期运行性能与储热特性。首先，在TRNSYS中建立了一个综合性的DBHE模型，涵盖热量提取、储存与恢复过程；随后，考虑不确定性因...

解读: 该深层地热储能系统与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能方案具有协同价值。研究中的太阳能辅助热泵系统可与SG系列光伏逆变器耦合,形成光伏-地热-储能多能互补架构。其20年动态仿真方法论可借鉴至电化学储能系统的长周期性能预测,特别是不确定性分析对iSolarCloud平台的预测性维护算...