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耦合计算流体动力学与深度强化学习的点吸收式波浪能转换装置在不规则波浪环境中的锁定控制
Latching control of a point absorber wave energy converter in irregular wave environments coupling computational fluid dynamics and deep reinforcement learning
Hao Qin · Haowen Sua · Zhixuan Wen · Hongjian Liangb · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396
摘要 本文提出了一种新颖的锁定控制模型,该模型耦合计算流体动力学(CFD)与深度强化学习(DRL),以提升点吸收式波浪能转换装置(WEC)的波浪能量捕获性能。首先,构建了一个数值波浪水槽(NWF)以生成不可预测的不规则波浪,并基于CFD模拟WEC与波浪之间的双向耦合作用,从而为DRL输入构建非线性的环境状态空间。同时,设计了一种基于软演员-评论家(Soft Actor-Critic, SAC)算法的训练方法,无需显式参数调节,实现非预测性的锁定控制智能体。其次,利用CFD-DRL耦合模型,在并行...
解读: 该CFD-DRL耦合控制技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。论文中SAC算法实现的非预测性控制策略,可应用于ST系列PCS的能量管理优化,通过深度强化学习应对电网波动的非线性特性,类似波浪能转换器应对不规则波浪。多物理场耦合仿真方法可增强PowerTitan储能系统的热管理与功率控制协同优化。该...
基于MoO3/金属/MoO3多层透明电极的半透明钙钛矿太阳能电池优化
Optimization of translucent perovskite solar cells based on MoO3/metal/MoO3 multilayer transparent electrodes
Jun Wua · Yajun Xua · Jun Zhaoa · Haoran Maa 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299
摘要 半透明钙钛矿太阳能电池(ST-PSCs)在建筑一体化光伏(BIPV)领域具有很高的吸引力。实现高性能的ST-PSCs关键在于开发出能够同时实现低方阻和高光学透过率的透明顶部电极。在各种结构中,氧化物/金属/氧化物(OMO)多层结构——例如MoO3/Ag/MoO3或MoO3/Au/MoO3——已展现出优异的光电性能指标。这些结构利用金属层的高导电性,同时借助氧化物层实现光学阻抗匹配和环境防护,并通过功函数对齐(ΔΦ < 0.3 eV)有效抑制界面复合损失。为了实现高透明度与优异导电性的透明电...
解读: 该半透明钙钛矿电池技术对阳光电源BIPV光伏系统具有重要应用价值。MoO3/金属/MoO3多层透明电极实现了低方阻与高透光率的平衡,PCE达15%以上且可见光透射率超20%,可应用于SG系列组串式逆变器的建筑一体化场景。其OMO结构的功函数匹配设计(ΔΦ<0.3eV)可为阳光电源光伏组件的界面优化提...
通过双阴离子建模探索改进铝离子电池的新策略
Exploring new strategies for improved aluminium-ion batteries through dual-anion modeling
Hao Huang · Ze Yanga · Ziqi Chena · Xuqi Wanga 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401
摘要 铝离子电池(AIBs)具有高容量、安全性以及环境可持续性等诸多优势,被视为移动电源和储能应用领域中极具前景的技术解决方案。然而,过量电解质的使用会降低能量密度,且大容量电池存在热不稳定性问题,这些因素严重阻碍了其大规模应用。AIBs的能量存储机制涉及在氯铝酸盐离子液体电解质中,金属铝(Al)在负极的可逆沉积/溶解过程,以及AlCl₄⁻在石墨正极的嵌入/脱嵌过程。这些电化学反应导致两种阴离子(AlCl₄⁻ 和 Al₂Cl₇⁻)浓度发生动态变化,进而影响电解质的导电性、扩散系数以及电池的极化行...
解读: 该铝离子电池双阴离子电化学模型对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其电池管理策略优化思路可应用于PowerTitan储能系统的BMS算法改进,通过精确模拟电池内部状态(仿真误差<0.38%)提升ST系列PCS的充放电控制精度。正负极材料质量比优化方法(1.85:1)可指导储能电芯设计,提高能量密度。...
基于人工智能
AI)与级联压缩空气储能优化太阳能光伏电站热电联产系统以实现稳定发电和削峰填谷:聚焦日本的案例研究
Ehsanolah Assareh · Abolfazl Keykhah · Ali Bedakhanian · Neha Agarwalb1 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 本研究提出了一种新型太阳能热电联产系统,该系统将压缩空气储能单元(CAES)和燃气轮机(GT)集成到由光伏面板组成的太阳能电站中。本研究的主要目标是通过利用CAES解决太阳能发电不稳定性问题,并在用电高峰期提供支持。所提出的系统采用EES软件进行建模,并通过先进的人工智能(AI)方法(包括人工神经网络和智能算法)对系统性能进行优化。分析确定了五个显著影响系统性能的关键决策变量:光伏面板数量、CAES压力比、CAES入口压力、燃气轮机效率以及压缩机效率。结果表明,经过优化的太阳能热电联产系统...
解读: 该光伏-压缩空气储能联合发电系统对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究验证了储能系统在解决光伏波动性和电网调峰方面的核心作用,与我司PowerTitan储能方案的应用场景高度契合。AI优化方法可启发iSolarCloud平台的智能调度算法升级,通过机器学习优化PCS效...
锂离子电池充电策略优化:基于异构集成代理模型的先进多目标优化算法
Charging strategies optimization for lithium-ion battery: Heterogeneous ensemble surrogate model-assisted advanced multi-objective optimization algorithm
Fang Cheng · Hui Liu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342
摘要 缩短充电时间(CT)同时维持锂离子电池(LIBs)的热安全与健康状态管理,对于提升电动汽车的实用性至关重要。然而,传统的基于机理的充电策略优化方法存在计算负担重、搜索空间高维以及多目标冲突等问题,导致其在广泛应用中面临瓶颈。为克服上述问题,本文首先构建了一种基于机理的电-热-老化耦合模型用于数据集生成。随后,提出一种基于元特征的异构集成代理模型(MetaHES),以更好地适应在荷电状态分阶段恒流充电(SMCC)策略下多样化的充放电性能特性。此外,引入一种改进的约束多目标哈里斯鹰优化算法,结...
解读: 该锂电池充电策略优化技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要应用价值。其异构集成代理模型可显著降低ST系列PCS和PowerTitan储能系统的电池管理算法计算负担,多目标优化算法能在充电时间、热安全和电池寿命间实现最优平衡。特别是多阶段恒流充电策略可直接应用于EV充电站快充技术,提升充电效率两个...
基于GIS的近海固定式与漂浮式光伏系统技术经济比较评估:以海南为例
A GIS-based techno-economic comparative assessment of offshore fixed and floating photovoltaic systems: A case study of Hainan
Ziqi He · Wanhai Xu · Yumeng Sun · Xinrui Zhang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391
摘要 随着太阳能光伏(PV)系统逐步向海洋扩展,亟需严谨的技术经济分析来指导不同光伏技术的投资与部署决策。目前,针对不同类型的近海光伏系统尚缺乏明确的适用区域划分。本研究通过地理信息系统(GIS)方法,对两种常见的近海光伏技术——固定式与漂浮式系统——进行了比较分析。利用所提出的GIS模型,对比了在不同海洋条件(如水深、离岸距离和风速)下两者的发电潜力、成本以及经济可行性。此外,首次绘制了每种技术适用的地理边界及其平准化度电成本(LCOE)的空间分布图。该方法应用于中国海南岛沿海水域的大规模近海...
解读: 该研究对阳光电源海上光伏系统解决方案具有重要指导意义。针对30米内浅水固定式光伏系统(LCOE $81.2-293/MWh),SG系列1500V光伏逆变器凭借高防腐等级和宽电压范围可显著提升发电效率;对于40公里内漂浮式系统,PowerTitan储能系统可平抑海上风浪导致的功率波动。建议结合GIS模...
基于数值天气数据驱动的光伏数字孪生传感器数据生成:一种混合模型方法
Numerical Weather Data-Driven Sensor Data Generation for PV Digital Twins: A Hybrid Model Approach
Jooseung Lee · Jimyung Kang · Sangwoo Son · Hui-Myoung Oh · IEEE Access · 2025年1月
随着全球对环保政策的重视,可再生能源系统广泛应用,光伏(PV)系统因其易管理性备受青睐,而数字孪生(DT)技术则用于实现实时监控与管理。本文提出一种基于数值天气预报(NWP)数据的新型传感器数据生成模型,结合LSTM与GAN构建混合数据驱动框架,并引入融合Transformer的TransTimeGAN以捕捉15分钟级变化特征。模型在自研PV DT系统数据上训练验证,实验结果显示其在均方误差(7.84e-3)、动态时间规整(1.3769)、KL散度(0.9591)和标准差相似性(0.9671)等...
解读: 该混合数字孪生技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台及SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。TransTimeGAN模型可基于NWP数据生成15分钟级高精度传感器数据,弥补实际电站传感器缺失或故障场景,为MPPT算法优化提供完整数据支撑。在PowerTitan储能系统中,该技术可实现光储协同...
零能耗住宅小区集成太阳能系统的动态分析与多目标优化
Dynamic analysis and multi-objective optimization of an integrated solar energy system for Zero-Energy residential complexes
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...
利用光伏、光催化和热化学耦合的混合制氢系统实现高效全光谱太阳能收集
Hybrid hydrogen production system utilizing photovoltaics, photocatalysis, and thermochemistry for effective full-spectrum solar energy harvesting
Pei Li · Rujing Yan · Jing Zhang · Mou Wu 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336
摘要 将太阳能转化为氢气为解决太阳能发电的间歇性问题并实现长期能量存储提供了一种有前景的解决方案。然而,当前基于光伏、光催化和热化学过程的制氢方法通常未能充分考虑太阳光谱中不同波段能量品质的差异,从而限制了其能量转换效率。针对这一问题,本文提出一种创新性的高效率制氢方法,通过集成上述三种技术路径,并优化太阳光谱能量的梯级利用。该方法将太阳光按紫外、可见光和红外波段进行分谱,分别驱动光热催化、光伏电解水以及甲醇重整反应,同时结合废热回收以进一步提升系统整体能效。为评估系统性能,建立了全面的运行仿真...
解读: 该全光谱制氢技术对阳光电源光储氢一体化解决方案具有重要启示。其光伏电解水部分可与SG系列逆变器及ST系列PCS深度耦合,通过MPPT优化提升光电转化效率;系统40.20%的太阳能制氢效率和68.01%的能源效率为我司PowerTitan储能系统与制氢装置的协同设计提供参考;光谱分级利用思路可应用于i...
一种新的智能控制与先进全局优化方法用于在复杂遮阴条件下提升光伏系统性能
A new intelligent control and advanced global optimization methodology for peak solar energy system performance under challenging shading conditions
Xiqing Wei · Ambe Harrison · Abdulbari Talib Naser · Wulfran Fendzi Mbasso 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390
摘要 本文针对由部分遮阴条件(PSC)引起的光伏(PV)系统能量损失这一紧迫挑战展开研究,该问题是实现太阳能利用效率与可靠性最优化的关键障碍。研究提出了一种突破性的全局最大功率点跟踪(GMPPT)方法,旨在应对复杂遮阴场景下的动态变化,从而为最大化能量输出提供变革性解决方案。该方法的核心是“可信邻域识别机制”(Confident Neighborhood Identification Mechanism, CNIM),其理论基础在于:识别出围绕全局最大功率点(GMPP)的“可信邻域”,有助于实现...
解读: 该GMPPT智能控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其基于神经网络的无气候传感器方案与我司多路MPPT优化技术高度契合,可显著提升复杂遮挡场景下的发电效率。CNIM置信邻域识别机制可融入iSolarCloud平台实现智能诊断,FTST双阶段追踪算法(18ms收敛速度)可优化现有MP...
地下热能储存井系统:基于文献计量与定性分析工具的综合综述
Borehole thermal energy storage systems: A comprehensive review using bibliometric and qualitative tools
Mohammadamin Ahmadfar · Ehsan Baniasadi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387
摘要 地下热能储存井(BTES)系统正成为一种极具前景的技术,可用于储存间歇性的可再生热能资源。BTES系统利用地下作为热储层,在能源过剩时将热量储存,并在需要时提取使用。这种机制使系统能够应对可再生能源供应与建筑供暖和制冷需求之间不匹配的挑战。该技术不仅提高了可再生能源系统的效率,还有助于减少温室气体排放以及对化石燃料的依赖。本研究在BTES领域引入了一种新颖的文献分析方法,结合使用文献计量学与定性分析工具,包括SciMAT、VOSviewer和NVivo,为传统的手工综述方法提供了一种系统化...
解读: 钻孔热储能(BTES)技术为阳光电源储能系统拓展季节性储能应用提供新思路。可结合ST系列PCS与PowerTitan储能系统,构建电-热耦合储能方案:利用光伏发电余量通过热泵驱动地下热储存,在供暖季回收利用。iSolarCloud平台可集成地温监测与负荷预测算法,优化充放热策略。该技术与电化学储能互...
基于创新风-光-生物质多联产系统生产绿色氨和电力的可行性研究
Feasibility study of green ammonia and electricity production via an innovative wind-solar-biomass polygeneration system
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...
漂浮式与地面安装光伏系统性能分析:一项实验研究
Performance analysis of floating and ground-mounted photovoltaic systems: An experimental study
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...
高频无线电力传输技术特刊主编寄语
Guest Editorial Special Issue on High-Frequency Wireless Power Transfer Technology
Fei Lu · Grant Covic · Shu Yuen Ron Hui · Fernando Briz · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
无线电力传输WPT技术在交通电气化、电网、消费电子、医疗和太空等众多新兴应用中日益关键。其非接触特性在脏污或超洁净、高温、水下、地下和外太空等恶劣环境条件下具有优势。当前WPT系统性能与开关频率、耦合度、初次级磁元件伏安需求和组件质量密切相关,这些是功率容量、功率密度和效率的关键决定因素。为提升WPT技术运行安全性和可靠性,抑制和消除高频磁场引起的电磁干扰EMI和电动势EMF问题至关重要。该特刊从74篇投稿中录用31篇,涵盖高频谐振变换器技术、高频电磁场约束与发射抑制、抗失调与传输距离增强、高频...
解读: 该高频WPT特刊对阳光电源无线充电技术发展有全面指导价值。特刊涵盖的多MHz IPT系统、SiC全桥逆变器和三相高频IPT系统与阳光新能源汽车OBC无线充电模块的技术路线一致。高频电磁场约束和EMI/EMF抑制技术为阳光无线充电产品满足安全标准提供了解决方案。抗失调和传输距离增强技术(圆柱螺线管耦合...
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