Ehsan Fouladi · Ali Mehrizi-Sani · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

摘要：随着基于逆变器的电源（IBR）日益普及，电力系统的强度（以短路比 [SCR] 衡量）和惯量正在下降。这是因为 IBR 不具备传统同步发电机（SG）的旋转惯量，并且它们对短路故障电流的贡献不如 SG 大。因此，在弱电网中，IBR 可能不具备足够的故障穿越（FRT）能力。安装同步调相机（SC）是一种补偿系统强度和惯量下降的解决方案，因为 SC 可以通过注入无功功率来提供旋转惯量和电压支持。然而，SC 成本高昂，需要通过确定新安装 SC 的最佳容量和位置来尽量降低其资本、运行和维护成本。本文提出...

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品具有重要参考价值。针对弱电网中同步调相机的优化配置问题，可启发ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFM控制策略优化，特别是在PowerTitan大型储能系统中实现虚拟同步机功能。通过将文中短路比SCR和系统惯量的评估方法应用于产品设计，可提升储能变流器...

Haoru Zhao · Baoshan Zhucd · Chaoyue Wange · Yadong Hanf · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 低水头抽水蓄能（PHES）机组作为中国就地消纳可再生能源政策背景下的一种新型调节设备，其运行稳定性受到转轮内部湍流涡旋演化的显著影响，表现出突出的稳定性挑战。然而，关键涡旋结构与机组不稳定性之间的内在关联机制尚不明确。本研究通过实验与数值模拟相结合的方法，系统地探究了转轮内三维角区涡旋的演化规律及其对水力效率和压力脉动的跨尺度影响。主要研究成果如下：（1）建立了涡旋强度与效率损失之间的定量关联关系，揭示出涡旋强度每增加10 s−1，水力效率下降1.33个百分点；（2）基于刚性涡量输运方程实...

解读: 该低扬程抽水蓄能研究揭示的涡旋-压力耦合机制对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究中涡旋强度与效率损失的量化关系(10s⁻¹涡强对应1.33%效率损失)可应用于ST系列PCS和PowerTitan液冷系统的流场优化设计,通过抑制冷却通道内角涡旋降低泵送功耗。反相耦合机制揭示的能量级联路径为储能系统...

Huan Wang · Shengli Liao · Chuntian Cheng · Benxi Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 抽水蓄能电站（PSHP）因其独特的双向调节能力，能够有效弥补传统水-风-光互补系统调节能力不足的问题。然而，清洁能源出力的不确定性、传统定速机组的固有缺陷以及对机组启停计划的忽视，给抽水蓄能电站的高效运行带来了显著挑战。为应对上述挑战，本文构建了一种考虑变速机组（VSU）策略及抽水蓄能电站最小启机台数原则的水-风-光-抽水蓄能混合能源系统短期协同调度模型（SHWSSCMM）。首先，提出以最小化启机台数为目标，结合最小化负荷峰谷差和最大化发电收益，共同构成SHWSSCMM的多目标函数，在追求...

解读: 该研究对阳光电源储能系统具有重要价值。变速抽水蓄能机组的实时功率调节策略可借鉴至ST系列PCS的双向变流控制,提升PowerTitan储能系统在风光水储混合场景下的灵活调节能力。多目标优化中的削峰填谷与机组启停最小化思想,可融入iSolarCloud平台的智能调度算法,优化储能系统充放电策略。拉丁超...

Keaton J.Brewster · Janna Martinek · Federico Municchia1 · Winfred J.Arthur-Arhin 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.289

摘要 氧化物颗粒可作为下一代聚光太阳能发电（CSP）电站中的传热和热能存储（TES）介质，其中高温热能存储能够支持高效动力循环在600°C以上温度下实现可调度的电力输出。在兆瓦级中央塔式接收器中，将热量传递给高温流动颗粒仍然是CSP领域面临的一项挑战。对于采用外部壁面来容纳颗粒的间接式接收器，要使壁面温度保持在结构金属合金耐温极限以下，就需要在壁面与运动颗粒流之间实现高的传热系数。向下流动颗粒的鼓泡流化状态可以维持较高的床-壁传热系数（>1000 W m⁻² K⁻¹）。本研究基于实验校准的床-壁...

解读: 该流化床颗粒储热技术为阳光电源ST系列储能系统提供长时储能方案启发。研究中750°C以上高温储热与高效换热技术(>1000 W/m²K)可与PowerTitan储能系统形成互补,拓展光热-光伏混合储能应用场景。间接腔体接收器的热流优化方法对PCS热管理设计具有参考价值,特别是高功率密度工况下的温度均...

Peiyong Niac · Yunlong Zhang · Xiangli Wangb · Xuewen Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 受仿生学启发，依据仿生学原理设计了六种具有叶形翅片的平板集热器，其翅片呈对称、交错和交替排列，并设计了三种分别带有2、4和6个翅片的平板冷却器，以增强热电发电机（TEG）中的废热回收效率。通过流动仿真确定了最优集热器结构，即采用长短交替椭圆翅片，实现了0.977的温度均匀性；同时确定了最优冷却器为具有4个翅片的结构，其速度均匀性达到0.852。最终的TEG装置将优化后的集热器夹置于两个优化后的冷却器之间，并在两侧各布置两列共二十个热电模块（TEMs），每列包含五个模块，呈对称分布。模拟研究...

解读: 该仿生热电发电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参考价值。研究中优化的翅片式散热结构和流体布局可应用于功率器件热管理,特别是SiC/GaN模块的散热优化。逆流换热设计可提升ST系列PCS和电机驱动器的热传导效率,降低温升。仿生结构的温度均匀性(0.977)对提高功率模块可靠性有启发意...

Ruijin Fana · Heng Wanga · Cheng Tana · Yong Yua 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.339

摘要 利用相变材料的太阳能光热转换与储存技术因其卓越的能量存储能力和可逆性，在满足未来能源需求和缓解能源供需不平衡方面展现出广阔前景。然而，如何有效提升光热转换性能并巧妙利用光热能量仍是当前面临的重要挑战。本文通过在石墨烯纳米片上原位生长金和金纳米棒，构建了复合光热填料，赋予相变材料优异的太阳能热转换特性，并提出了一种创新的家用供水系统光热除冰方法。形貌与结构分析证实了该杂化纳米填料的成功原位合成，其诱导产生双峰局域表面等离子体共振效应，拓宽了光谱吸收范围，使相变复合材料的光吸收能力提升了35....

解读: 该金纳米增强相变储能技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其82.8%光热转换效率和45.7%储热效率可启发PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是在极寒环境下的电池预热和除冰场景。混合纳米填料的宽光谱吸收特性可与ST系列PCS的温控系统协同,提升储能柜在低温工况下的充放电性能。该相变复合...

Xinyue Haoa · Volodymyr Ierin · Oleksii Volovyk · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 本文提出并研究了一种结合太阳能集热器、光伏组件以及冷热电联供（CCHP）单元的新型混合储能系统。考虑了CCHP单元中两种不同形式制冷循环的制冷能力。所提出的工程技术方案可实现电能、热能和冷能的同时生产并向用户供应，同时能够高效地储存和利用太阳能、所发电能以及机械压缩制冷循环中超临界CO2蒸汽的热量。通过基于能量法的参数化分析，评估了运行条件变化对系统性能特性的影响。分析结果表明，该系统具有较高的往返效率RTE（最高达0.137）和综合储能效率SSEE（最高达2.77），分别反映了CCHP单...

解读: 该光伏-储能-冷热电联供混合系统对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器的协同应用具有重要参考价值。研究中的CO2机械压缩制冷循环与热储能耦合技术,可启发PowerTitan储能系统在工商业场景中集成冷热电三联供功能。系统往返效率(RTE)达0.137及储能效率(SSEE)达2.77的优化策略,...

Stefania Guarino · Alessandro Buscemi · Christian Chiaruzzi · Valerio Lo Brano · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 农业光伏系统将光伏（PV）发电与农业生产相结合，旨在应对气候变化和粮食安全背景下土地利用优化与可持续能源生产所面临的重大挑战。此类系统在缓解大规模光伏电站对环境和社会造成的负面影响（如生境破坏以及与农用地的竞争）方面发挥着关键作用，提供了一种颇具前景的解决方案。本研究评估了一种已获专利的V形双面光伏系统，该系统采用单轴太阳跟踪技术，旨在优化太阳能捕获效率，同时最小化对葡萄园等作物的遮荫效应。为此，开发了一套基于Python语言并使用PVlib库的定制化算法，用于模拟系统的运行性能，充分考虑...

解读: 该V型双面光伏农业系统研究对阳光电源SG系列逆变器和智能运维平台具有重要价值。其Python建模方法可集成至iSolarCloud平台,优化单轴跟踪系统的MPPT算法,应对复杂遮挡场景。V型结构虽辐照量降低5.2%但土地利用率提升24%,验证了阳光电源1500V高效逆变器在农光互补场景的适配性。该定...

Enrico Dal Cin · Gianluca Carraro · Gabriele Volpato · Andrea Lazzaretto 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 实现碳减排目标的现实路径需要规划和设计新型“多能系统”构型，以确定能量转换与存储单元在数量、类型、位置和规模上的最优配置，并明确其与各类终端能源用户之间的互联方式。现有文献通常将能量转换与存储的优化问题同能量网络的优化问题分开处理，而少数试图同时解决这两类问题的研究则因涉及决策变量数量庞大而不得不进行过度简化。为填补这一空白，本研究提出了“DOMES”（多能系统设计，Design Of Multi-Energy Systems），这是一种适用于多能系统整体的综合合成、设计与运行的通用优化方...

解读: 该多能源系统集成优化方法对阳光电源具有重要战略价值。DOMES方法论可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同配置优化,特别是在工商业园区场景中实现源-网-荷-储一体化规划。其线性化求解技术可集成至iSolarCloud平台,提升PowerTitan储能系统的容量配置精度与经济性。针对...

Taoufik Chargui · Ramzi El Idrissi · Abdelkabir Bacha · Fatima Lmaia · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要：开发高效且稳定的无铅材料对于推动下一代光伏技术的发展至关重要。在本研究中，我们结合第一性原理计算与机器学习技术，对Li2CuBiX6（X = Br, I）双钙钛矿作为有前景的光吸收材料进行了系统研究。密度泛函理论（DFT）结果表明，该材料具有适合太阳能转换的间接带隙，其中溴化物体系（Br）为1.7 eV，碘化物体系（I）为1.3 eV。关键光学性质，包括吸收系数、反射率、折射率和介电函数，均证实其具备优异的光捕获能力。采用SCAPS-1D模拟构建了FTO/ETL/Li2CuBiX6/HTL...

解读: 该无铅双钙钛矿材料研究对阳光电源光伏逆变器产品线具有前瞻价值。Li2CuBiX6材料展现的27-31%理论转换效率及宽光谱吸收特性,可为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供新材料参数基础。研究中机器学习预测模型(XGBoost R²=99.87%)与DFT计算结合的方法,可借鉴应用于iSolarCl...

Yunren Luo · Jianhua Shi · Shuyi Chen · Haodong Chen 等14人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296

摘要 硅异质结（HJT）太阳能电池的可靠性是延长其光伏系统寿命的关键。钠被认为是使用钠钙玻璃封装的光伏组件性能衰减的主要因素之一。本研究探讨了在湿热条件（DH，85 °C和85%相对湿度）下，未封装HJT太阳能电池因NaHCO₃引起的退化行为。Na⁺和H₂O在IWO薄膜晶界处的化学吸附可促进氧化铟向氢氧化铟的转化，导致载流子迁移率下降以及晶界势垒升高。此外，Na⁺穿过IWO薄膜扩散至HJT太阳能电池的钝化层，会恶化nc-Si:H的钝化效果，从而引起HJT太阳能电池效率的降低。研究发现，具有大晶粒...

解读: 该研究揭示HJT电池在湿热环境下钠离子诱导的IWO薄膜降解机制,对阳光电源SG系列光伏逆变器系统可靠性设计具有重要参考价值。研究发现大晶粒IWO薄膜可显著降低效率衰减(从71.4%降至36.6%),为iSolarCloud平台的组件衰减预测模型提供理论依据。建议在逆变器MPPT算法中加入组件湿热老化...

João Alves Ribeiro · Bruno Alves Ribeiroc · Francisco Pimenta · Sérgio M.O. Tavares 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 海上风能利用海洋风的高强度和稳定性，在向可再生能源转型过程中发挥着关键作用。随着能源需求的增长，需要更大规模的风力涡轮机以优化发电量并降低平准化度电成本（Levelized Cost of Energy, LCoE），即项目生命周期内电力的平均成本。然而，涡轮机的大型化带来了工程上的挑战，尤其是在支撑结构、特别是塔架的设计方面。塔架必须在保持结构完整性、成本效益和可运输性的同时承受增大的载荷，因此对海上风电项目的成功至关重要。本文全面综述了人工智（Artificial Intelligen...

解读: 海上风电塔架AI优化技术对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要借鉴价值。文中提出的数字孪生技术、预测性维护和AI驱动优化方法,可直接应用于ST系列储能变流器的结构设计优化和iSolarCloud平台的智能运维升级。特别是在大型化趋势下,三电平拓扑与SiC器件的协同优化、GFM控制策略的自适应调节,以...

Hongkun Lu · Xiaoxia Gao · Jinxiao Yu · Qiansheng Zhao 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 预测和计算风机轮毂前方的来流风速是风电功率预测研究中的关键环节。本文提出了一种考虑气象空间环境、风速时间特性以及地形和风机尾流效应的风电机组来流风速预测方法。首先，采用气象空间降尺度与时间特征提取方法对风气象桅杆（WMM）处的风速进行预测，建立大尺度气象背景与WMM风速之间的时空关联关系；其次，利用WMM预测风速，并结合从WMM到特定风电机组路径上的地形影响和尾流效应，计算该机组的来流风速；第三，利用激光雷达（LiDAR）在中国张家口张北某风电场的一台特定风电机组上对本文所提方法进行了验证...

解读: 该风速预测技术对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要应用价值。通过融合气象降尺度、时空特征提取和尾流效应建模,可显著提升风功率预测精度(R²达0.9432)。该方法可集成至iSolarCloud平台,为风储耦合系统提供精准预测支持:1)优化ST系列储能PCS的充放电策略,提前响应风电波动;2)改进G...

Chia-Lung Hung · Yi-Kai Hsiao · Jing-Neng Yao · Hao-Chung Kuo · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.226

摘要 由于具有更高的击穿电场和热导率，碳化硅（SiC）功率器件适用于高电压和高温应用。近年来，许多SiC肖特基势垒二极管（SBD）和垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管（VDMOSFET）已实现商业化生产。与硅基绝缘栅双极型晶体管（Si-IGBT）相比，SiC VDMOSFET固有的体二极管也可用作电感开关电源电路中的续流二极管，从而无需额外封装的二极管，这有助于降低成本并减小整体封装尺寸。然而，当作为续流二极管使用时，SiC VDMOSFET体二极管的双极载流子导通特性和少数载流子注入机制会...

解读: 该JBSFET技术对阳光电源具有重要应用价值。通过将JBS二极管与VDMOSFET单片集成,实现了5.2mΩ-cm²低导通电阻和快速反向恢复特性,可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的三电平拓扑中,省去外置续流二极管,降低封装成本和体积。其1700V耐压等级和优异温度特性,特别适合电动...

Yueru Wanga · Yunpeng Liua · Le Lia · Haoyi Lib 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.297

摘要 粉尘沉积会显著降低光伏（PV）组件的发电效率，因此开发一种高效的除尘方法至关重要。为此，本研究提出了一种纵向气流辅助双电极静电吸附（ESA）除尘方法。首先对该方法的作用机理进行了研究，并在此基础上搭建了实验平台。透明导电薄膜通过四种主要机制释放自由电子，使粉尘颗粒带电：接触带电、水分子电离、场致电子发射和二次电子发射。此外，随着电场强度的增加，除尘率（ω）先缓慢上升，随后迅速升高，最终趋于稳定；ω随气流速度和除尘时间的增加而提高。同时，采用COMSOL Multiphysics软件对所提方...

解读: 该纵向气流辅助双电极静电吸附除尘技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究表明在4kV/cm电场强度、1m/s风速条件下,2秒内除尘率达91.14%,发电效率提升47.45%,为光伏电站智能化运维提供了低成本解决方案。该技术可集成到阳光电源MPPT优化...

Meryame Soumhi · Yassine Zalim · Zakia ELAhmadi · Fayrouz El Hamdani 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.337

摘要：聚光太阳能发电站（CSP）在可持续能源生产方面具有巨大潜力，但其效率常受到干旱气候下极端环境条件和有限水资源的制约。本研究针对适用于摩洛哥地区太阳能塔式电站的简单型和再压缩式超临界CO2布雷顿循环，在不同功率规模下对其设计工况及变工况性能进行了分析。研究目标是评估功率规模对循环效率和涡轮机械设计的影响，比较两种循环的性能表现，并识别出在恶劣环境中提升系统性能的最优参数。通过对两种循环构型开展详细的参数敏感性分析，确定了可提高循环效率的总回热器导热系数最优值。为验证模型的准确性，将计算结果与...

解读: 该超临界CO2布雷顿循环研究为阳光电源光热储能一体化系统提供重要参考。研究表明再压缩循环可减少12%集热场面积,这与我司PowerTitan储能系统的高功率密度设计理念契合。简单循环在高温环境下的适应性优势,可指导ST系列PCS在干旱地区的热管理优化。离网工况分析方法可应用于iSolarCloud平...

Arun Monda · Amish Kumar Gauta · Neeraj Khare · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 混合能量收集装置通过同时利用多种能源来发电，有望提升功率效率。然而，为了从混合器件中实现更高的效率，两个独立器件的输出功率需要具有可比性。本文研制了一种集摩擦纳米发电机（TENG）和热电发电机（TEG）于一体的单一混合器件，能够同时收集热能和机械能。该混合器件中的TEG部分在温差ΔT约为12.5 K时产生约35 μW/cm²的最大功率密度，而TENG部分单独工作时也产生了约32 μW/cm²的最大功率密度。由于热电与摩擦电组件的功率密度相近，使得该混合器件具有更高的整体效率。与以往报道的结...

解读: 该混合能量收集技术对阳光电源电动汽车驱动系统具有启发意义。TENG-TEG混合器件同时捕获机械振动和热能,功率密度达32-35 μW/cm²,混合输出提升37%。可应用于电动汽车OBC充电机和电机驱动系统的余热回收与振动能量捕获,优化辅助电源设计。结合阳光电源三电平拓扑和SiC功率器件技术,可提升驱...

Yinyan Liua · Earl Duran · Anna Bruce · Baran Yildiz 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 光伏（PV）技术的快速发展以及光伏系统的广泛应用，凸显了对更高效、更具成本效益的监测策略日益增长的需求，以确保系统可靠运行和最优的能源性能。本文综述提出了一种方法论框架，并结合基于案例的实测数据，用于分布式光伏系统的性能监测。该框架聚焦于具有成本效益的数据，例如时间序列电气参数，这些数据对于实现精确的故障检测与诊断至关重要，同时识别出限制当前性能监测算法有效性的各种约束条件。本文首先采用两种分类方式对光伏系统中的系统性故障进行归类：直流侧与交流侧故障，以及软故障与硬故障。随后讨论了数据的可...

解读: 该综述对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要指导意义。文章强调基于时序电气参数的成本有效型故障诊断方法,与我司逆变器内置监测系统和云平台架构高度契合。DC/AC侧故障分类框架可优化MPPT算法的异常检测能力,机器学习与边缘计算结合方案可增强逆变器本地诊断功能,减少云端通信依赖。...

Biraj Das · Pushpendra Singh · Pankaj Kalit · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.288

摘要：设计并研制了一种新型集成相变材料（PCM）的混合模式太阳能干燥机（MMSD），干燥容量为15 kg，用于高效干燥红果山麻杆（Burmese grapes，学名Baccaurea ramiflora）。该系统在两种条件下对三种样品进行了性能评估：未处理样品以及在70 °C（BG70）和80 °C（BG80）下热烫处理的样品，干燥条件分别为太阳能干燥机内干燥和露天日晒干燥。热烫处理显著缩短了干燥时间，减少5–7小时，其中BG70的干燥时间最短，仅为13小时。PCM的引入使干燥机运行时间额外延长...

解读: 该混合模式太阳能干燥系统集成PCM相变储能技术,为阳光电源储能系统在农业应用场景提供创新思路。其延长运行时间2小时的储能策略可借鉴于ST系列PCS的削峰填谷控制算法优化。PCM热能存储与PowerTitan电化学储能在能量时移原理上具有相通性,可探索光伏+储能在农产品加工领域的分布式能源解决方案。该...

M.A.Bamdez · G.R.Molaeimanes · R.Mohammadi Saman Kand · M.Mostajera · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.339

摘要 电动汽车已成为应对日益加剧的化石燃料消耗与环境污染问题的有前景解决方案。然而，运行温度条件在决定电动汽车电池效率与安全性方面起着关键作用。将电池温度维持在最佳范围内，对于确保车辆高效可靠运行至关重要。本研究选取伊朗三个不同气候区——温带（德黑兰）、寒带（大不里士）和热带（班达尔阿巴斯）——进行分析，强调了环境温度与太阳辐射对电池效率、能耗及整车性能的重要影响。通过构建车辆仿真模型，研究评估了乘员舱与电池的热动态特性，并着重指出，为延长电池寿命并提升车辆可靠性，需将乘员舱温度维持在22 °C...

解读: 该研究揭示不同气候区电动汽车能耗与电池老化规律，对阳光电源充电桩及储能系统设计具有重要参考价值。寒冷地区加热需求使能耗增加18%，而温暖地区电池容量衰减加速至10%。建议：1)充电站配置ST系列储能系统，结合气候特征优化充放电策略；2)开发智能热管理算法，通过iSolarCloud平台实时监测环境温...