Freerk Klasin · Marco Prenz · Thomas Bauer · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要：储能对于风能和光伏等可再生能源按需发电至关重要。利用热能储存（TES）技术对化石燃料电厂进行改造，为大规模电网储能提供了一种具有成本效益的解决方案。本文探讨了采用改进型硝酸盐熔盐技术将超临界燃煤电厂改造为高灵活性电网储能系统的技术路径。目前最先进的TES系统受限于最高工作温度（不超过560°C），因为更高温度会导致硝酸盐分解。而超临界蒸汽发电厂为实现最佳效率需要超过600°C的蒸汽温度。为解决这一矛盾，可通过封闭式气体处理系统将硝酸盐分解产生的气态产物保留在储热系统内部，从而在高达620°...

解读: 该620°C硝酸盐储热技术为阳光电源PowerTitan等大规模储能系统提供重要参考。通过热能存储实现10小时以上长时储能,与ST系列PCS形成互补方案。燃煤电厂改造的灵活性调度需求,可结合GFM控制技术和iSolarCloud平台实现源网荷协同优化。单罐热斜温层系统降低18%成本的思路,启发阳光电...

Ramesh Chandra Khamari · Santosh Manib · Rajesh G.Bodkhe · Akhilesh Kumar Singh · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295

摘要 准确预测风电功率对于优化能源管理、提升电网稳定性至关重要。然而，由于风速模式具有间歇性和随机性的固有特征，风速与发电功率的预测面临显著挑战。本文提出的混合系统融合了表面正态伽abor滤波器（Surface Normal Gabor Filter, SNGF）、回忆增强型循环神经网络（recalling enhanced recurrent neural network, RERNN）以及沙猫群优化算法（sand cat swarm optimization, SCSO），命名为SNGF-R...

解读: 该混合风电预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。SNGF-RERNN-SCSO模型实现0.1% MAE和0.3秒响应速度,可直接集成至ST系列PCS和PowerTitan储能系统的能量管理模块,优化风储协调控制策略。其高精度预测能力可增强GFM/GFL控制算法的前瞻性调度,提升电网稳定性。建议...

Yi Ren · Longbin Yang · Yuanwei Cao · Bin Wang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.338

摘要 超临界有机朗肯循环（ORC）因其高热效率、设备结构简单以及占地面积小，成为热能发电领域极具前景的技术。然而，现有的超临界ORC系统优化设计方法仍存在诸多局限性，例如仅聚焦于单目标优化，以及在确定换热器最小温差（pinch point temperature difference）时依赖经验取值。这些局限性往往导致系统运行参数范围受限，可能产生次优解，甚至在复杂约束条件下使优化过程不可行。为克服上述问题，本文提出一种新颖的多目标优化设计方法，将最小温差作为变量引入优化过程中。系统性能通过三个...

解读: 该超临界ORC多目标优化技术对阳光电源储能热管理系统具有重要借鉴价值。研究中的变温差优化方法可应用于PowerTitan储能系统PCS散热设计,通过动态调节换热器温差参数,在保证功率器件可靠运行前提下优化散热面积。其多目标优化思路(功率-成本-体积)与ST系列PCS开发理念高度契合,特别是三电平拓扑...

Li Linabc1 · Mingwei Sunac1 · Yifan Wu · Wenshi Huang 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 作为一种具有液化储存和运输优势的无碳氢（H₂）载体，氨（NH₃）被视为用于氢气生产和发电的一种有竞争力的清洁能源载体。本文设计了一种新型以氨为燃料的混合发电系统，该系统将氨分解反应器（ADR）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）和微型燃气轮机（MGT）相结合，并采用热化学余热回收技术用于ADR。建立了系统级的热力学模型，以评估不同优化策略下的系统性能。模型计算结果表明，将氨分解温度从500 °C降低至350 °C，可使能量效率从33.5%提升至43.2%，因此提出了两种改进的集成策略。将部分...

解读: 该氨燃料混合发电系统对阳光电源氢能储能方向具有前瞻价值。其PEMFC与微燃机耦合架构可借鉴至ST储能系统的冷热电三联供场景,通过热化学回收提升能效至44%的思路,可启发PowerTitan储能电站集成燃料电池的热管理优化。氨作为零碳储氢载体的液化运输优势,契合大规模储能调峰需求。系统级热力学建模方法...

Mingyuan Wang · Jinzhi Zhou · Jie Ji · Jian Song 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 太阳能光伏（PV）驱动质子交换膜（PEM）电解槽用于制氢时，其运行稳定性和能量效率与其工作条件密切相关。然而，由于昼夜和季节变化，太阳辐照度存在大幅波动，这对太阳能光伏-PEM系统不利。为解决上述问题，本文提出一种新型的碲化镉（CdTe）光伏耦合PEM电解槽系统，并配备跟踪装置，以提升光伏输出功率及系统运行稳定性。在MATLAB/Simulink中建立了数值模型，并通过实验数据进行了验证。研究了太阳辐照度、环境温度、PEM电解槽阴极压力和操作温度以及光伏组件旋转角度对系统性能的影响。数值模...

解读: 该CdTe光伏-PEM电解制氢系统研究对阳光电源光储氢一体化方案具有重要参考价值。文中太阳辐照波动导致的系统稳定性问题,可通过我司ST系列储能PCS配合PowerTitan储能系统平抑功率波动,提升电解槽运行稳定性。SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术可进一步提升9.45%的STH效率。追踪装置提升...

Shaohua Yang · Keng-Weng Lao · Hongxun Hui · Jinshuo Su 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 维持频率稳定对电力系统的安全至关重要，而深度的信息物理交互使得频率调节易受网络攻击风险的影响。虚假数据注入（FDI）攻击、拒绝服务（DoS）攻击以及延迟攻击是电力系统中常见的典型网络攻击类型，它们各自通过不同的机制恶化系统频率，带来严重的安全威胁。然而，现有针对频率调节的研究在安全性方面缺乏能够全面应对所有这些攻击类型的综合解决方案。为填补这一空白，本文研究了一种保障电力系统频率调节安全的安全策略。首先，在考虑上述各类攻击的前提下，建立了系统频率调节模型，揭示了网络安全问题的严重性，特别是...

解读: 该网络安全防御策略对阳光电源储能系统具有重要价值。ST系列PCS和PowerTitan在参与电网调频服务时,面临FDI、DoS等网络攻击风险。论文提出的网络弹性控制(CRC)策略可集成到iSolarCloud平台,通过安全面和辅助轨迹控制双重机制,保障储能系统在网络攻击下的频率响应能力。特别是在虚拟...

Uzair Jamil · Md Motakabbir Rahman · Koami Soulemane Hayibo · Linda Alrayes 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302

摘要 农光耦合系统通过整合粮食与能源生产，为缓解土地资源限制提供了双重利用解决方案，然而光照分布特性——尤其是均匀性——对作物生长性能的影响仍缺乏深入理解。本研究在保持相近透光率条件下，探讨了生菜在两种不同农光耦合光照策略下的生理响应与产量表现：（1）由碲化镉（CdTe）薄膜光伏（PV）组件提供的均匀光照；（2）由双面晶硅（c-Si）光伏组件产生的非均匀光照，其具有交替排列的电池区与玻璃区。实验采用透光率为40%、50%和70%的CdTe组件，以及透光率为44%和69%的双面c-Si组件。测量的...

解读: 该农光互补研究揭示非均匀透光型光伏组件可提升作物产量3.6%,对阳光电源SG系列逆变器在农光互补场景具有重要启示。建议优化MPPT算法以适配双面组件的非均匀光照特性,结合iSolarCloud平台实时监测PAR数据与发电效率,开发农光互补专用控制策略。该技术可拓展至设施农业+储能微网场景,通过ST系...

Ken Chen · Xue Liab · Kongfu Huab · Junjie Chen 等10人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 太阳能光伏/光热（PV/T）集热器驱动的吸收式制冷系统具有同时发电和制冷的潜力。然而，传统的平板式PV/T集热器存在显著的热损失，特别是辐射和对流损失，导致其难以达到有效驱动吸收式制冷机所需的中高温出口温度。因此，这类系统通常需要辅助热源，从而降低了整体效率和经济可行性。为克服这些局限性，本研究提出并实验验证了两种新型低热损平板式PV/T集热器设计：低发射率PV/T集热器和真空低发射率PV/T集热器。这两种设计通过集成低发射率太阳能电池和真空中间层，在无需聚光或太阳跟踪系统的情况下有效抑制...

解读: 该低热损PV/T集热器技术为阳光电源光储冷联供系统提供创新方向。可结合SG系列光伏逆变器与ST储能系统,构建高效三联供方案:PV/T组件同步输出电能(经逆变器并网)和中高温热能(驱动吸收式制冷),配合储能系统削峰填谷。真空低发射率设计使集热器在80-110°C工况下热损降低75.7%,显著提升系统太...

Xueying Xua · Weilin Chena · Yinan Houc · Qunwei Tangb · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 SnO₂在光伏应用中表现出三个关键特性：低温制备工艺、高导电性和优异的紫外光稳定性。这些优势使其成为高性能钙钛矿太阳能电池（PSCs）中一种理想的电荷传输材料。然而，基于SnO₂的PSCs仍面临巨大挑战，较差的界面接触和界面缺陷是导致器件效率损失和长期稳定性下降的重要因素。本研究通过将过渡金属取代的Keggin型多金属氧酸盐K₆H₄[SiW₉O₃₇{Ni(H₂O)}₃（{SiW₉Ni₃}）与SnO₂量子点进行策略性整合，在全无机CsPbI₂Br钙钛矿太阳能电池中实现了协同性的界面工程。Sn...

解读: 该SnO2基钙钛矿电池界面工程技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的组件适配性优化具有重要参考价值。研究中SnO2@SiW9Ni3复合电子传输层通过增强电子迁移率提升导电性的机制,可启发我们在逆变器MPPT算法中针对新型高效组件的特性曲线进行优化。其界面缺陷钝化抑制非辐射复合的策略,与阳光电源在SiC/...

Zafar Sai · Fahad Faraz Ahm · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.335

摘要 提出了一种新型的集成雾冷系统的三明治结构双面光伏面板系统，旨在提高光伏发电装置单位面积的能源产出。传统的双面光伏面板能够有效利用地面反射光，但通常面临较高的运行温度，导致热性能退化。该新设计采用两块单面光伏面板背对背排列，并在其间集成雾冷冷却系统。这一创新设计显著提高了能量密度，同时有效缓解了热退化问题。实验在代表极端炎热气候的实际户外条件下进行，以阿联酋作为具体案例研究区域。实验结果表明，与未冷却的标准单面光伏面板相比，三明治式双面光伏面板的能量输出提高了26.05%。对于背面朝向的光伏...

解读: 该夹层双面板喷雾冷却技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究显示极端高温环境下功率提升37-46%,年发电量增加45.34kWh/m²,验证了温度管理对系统效率的关键影响。可为我司1500V高压系统的MPPT优化算法提供温度补偿策略改进依据,结合iSolarCloud平台的温度监测数据...

Yongning Zhao · Yuan Zhao · Haohan Liao · Shiji Pan 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要 解释高性能的风电功率预测（WPF）模型对于推动更可信和更精确的预测方法至关重要。当前的研究主要集中在解释黑箱深度学习模型，而忽视了能够直接指示特征重要性的自解释模型，尽管这些模型无法阐明其背后的成因机制。基于最小绝对收缩与选择算子（LASSO）的自解释回归模型在WPF中表现出色。因此，探索其内在决策逻辑及其系数的实际意义，以提取有益的领域知识，具有重要意义。本文提出了一种解释框架，旨在阐明考虑时空相关性的LASSO回归模型在WPF中的决策逻辑。该框架包含四个主要组成部分：首先，建立一个时空...

解读: 该LASSO回归模型解释框架对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)和iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过时空相关性量化和特征匹配分析,可优化风储协同预测精度,提升储能系统功率调度策略。特征扰动分析方法可应用于多场站协同控制,识别关键影响因素如特征共线性、参考场站空间分...

Hamidreza Mortazavy Benia · Hamed Mortazavi · Nick Bennett · Mohammad S.Islam · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 超临界二氧化碳（sCO2）流动具有独特的热力学特性，能够提高太阳能碟式斯特林发动机的热效率及整体系统性能，从而优化太阳能利用以实现可持续发电。目前文献中尚缺乏对sCO2流动在太阳能碟式斯特林发动机中影响的准确理解，以及相应的流固耦合（FSI）相互作用的研究。因此，本研究旨在建立一种用于太阳能碟式斯特林发动机的新型流固耦合模型，并优化系统的热效率。本文开发了一种针对微型通道多孔介质的先进流固耦合模型，进行了全面的网格细化分析，并通过初步实验测量对计算模型进行了验证。研究展示了通过三维（3-D...

解读: 该超临界CO2斯特林热机技术对阳光电源光热储能系统具有启发意义。研究中的流固耦合FSI建模方法和多孔介质热再生器优化思路,可应用于ST系列储能变流器的热管理设计。超临界流体高效传热特性与我司三电平拓扑功率器件散热需求契合,角速度优化策略可借鉴至VSG虚拟同步机的动态响应控制。mini-channel...

Fei Lai · Mingyuan Wanga · Jinzhi Zhoua · Jian Songb 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 太阳能驱动的水电解制氢是一种绿色且高效的能源技术。关键部件，即光伏（PV）组件和电解槽的效率，与其工作温度密切相关，这表明通过有效的热管理有望提升系统整体性能。本研究构建了一种混合光伏（PV）与光伏/光热（PV/T）驱动的质子交换膜水电解（PEMWE）系统，并集成了相变材料（PCM）用于热管理。采用PV/T模块可在不牺牲发电量的前提下，同时产生电能和热能，为PEMWE系统的热管理提供额外热源。通过实验研究评估了系统在不同太阳辐射条件下的连续运行性能，重点分析了热管理对一系列性能指标的影响，...

解读: 该光伏制氢系统研究对阳光电源SG系列光伏逆变器与储能系统集成具有重要价值。文章验证的PV/T热管理技术可优化我司1500V光伏系统在制氢场景的能量利用效率,7.6%氢转化效率为系统设计提供基准。相变材料热管理思路可借鉴至PowerTitan储能系统温控优化,提升电解槽能效75.5%的案例印证了精准功...

Xiang-Wei Lin · Zhifu Zhou · Maochang Liu · Bin Chen 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 电池储能系统在应对可再生能源间歇性方面正变得日益重要，但其广泛应用仍受到热管理问题的制约。然而，单一的热管理策略难以保障储能电池系统的整体性能。本研究针对280 Ah锂离子电池包，提出了一种结合拓扑翅片结构、相变材料与主动液冷的混合热管理策略。建立了流-热-相变耦合的数值模型，并通过实验验证了其准确性。同时，定义了一种新的综合评价参数，用于表征热管理系统整体性能。基于此，开展了对比研究，评估了三种冷却策略的效率。尽管混合设计带来了额外质量，但拓扑翅片结构不仅在相变材料中构建了高效的导热通路...

解读: 该混合热管理技术对阳光电源PowerTitan等大容量储能系统具有重要应用价值。研究中的拓扑翅片-相变材料-液冷三重耦合方案,可直接应用于ST系列PCS配套的280Ah电芯模组热管理优化。其综合评价参数降低0.2-0.273的性能提升,为iSolarCloud平台的预测性维护提供热模型支撑。代理模型...

Kumar Shresth · Akash Deo · Aklesh Teli · Trilochan Bhatt 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 从不稳定的微风中产生显著能量对风力驱动的能量采集器而言是一个重大挑战。为应对这一问题，本文提出并开发了一种受指尖陀螺启发的微风风能采集器，旨在最大化从微风中捕获能量。该装置借鉴指尖陀螺的力学原理，转子在单次激励下可持续旋转约25秒，从而实现从不稳定微风中连续采集能量。类似地，该装置采用定制设计的螺母和螺栓来承载磁体负载，使轴仅专注于驱动转子旋转，而无需承受磁体的重量。这一优化促进了从微风中高效采集能量，并提升了发电性能。通过进一步堆叠六个磁体以增强输出功率，在3 m/s的风速下实现了75....

解读: 该微风能量采集技术对阳光电源分布式储能系统具有启发意义。其高转动惯量设计和磁悬浮轴承优化思路,可应用于ST系列储能PCS的飞轮储能模块,提升微电网场景下的能量缓冲能力。自供电风速传感技术可集成至iSolarCloud平台,为光伏电站提供免维护的微气象监测方案。激光诱导石墨烯电极制备工艺,对Power...

Andrzej Wędzi · MichałSzypowsk · Tomasz Siewiersk · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 风电场的内部电网呈现出一个广泛的网络结构。主变电站（MPS）、风力发电机组以及连接它们的电缆通常分布在大面积的陆地或海床上。该网络中各个组成部分的成本占总投资的相当大比例。投资者在项目中投入大量资金，期望在满足技术要求的前提下，尽可能降低投资相关成本，并从规划风电场的运营中获得最大可能的利润。因此，即使在设计阶段，也应努力确定主变电站的位置并配置风电场的内部连接方式，以使成本尽可能低，同时满足技术规范的要求。本文提出了一种集成化的方法，用于解决在满足法规所规定的各项技术约束（如电缆载流量和...

解读: 该风电场集成优化方法对阳光电源风电变流器及储能系统布局具有重要借鉴价值。文中提出的MINLP混合整数非线性规划算法可应用于大型风储一体化项目,同时优化ST系列储能变流器站址选择、电缆截面配置及内部网络拓扑,有效降低线缆投资与有功损耗成本。该方法论可集成至iSolarCloud平台,为风光储项目前期设...

Geun Jeong Lee · Jae Won Lee · Hyung Won Choi · Seonggon Kim 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 近年来，正能源建筑受到广泛关注，旨在减少建筑对电网能源的消耗。正能源建筑被定义为产生的可再生能源超过其自身所需能耗的建筑。为此，高效的热能储存系统对于充分利用建筑内部产生的可再生能源至关重要。本文开发了一种以二氧化碳（CO2）和单乙醇胺（MEA）为工作介质、具有高能量存储密度的热化学吸附电池。合成了Al2O3/HZSM-5催化剂，以提升在低温热源充电条件下热化学吸附电池的能量存储密度。通过比较CO2-MEA热化学吸附电池在不同热源温度和催化剂复合材料质量比下的性能系数（COP）和能量存储密...

解读: 该CO2热化学储能技术为阳光电源储能系统提供创新方向。其100°C低温驱动特性可与PowerTitan储能系统的余热管理结合,利用PCS运行产生的低品位热能驱动化学储能,实现能量梯级利用。57.5%的储能密度提升对ST系列储能变流器的系统集成具有参考价值,可探索热-电混合储能拓扑。该技术在建筑领域7...

Muthu Eshwaran Ramachandran · Gurukarthik Babu Balachandran · Petchithai Velladurai · Arthy Rajakumar · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要：有效检测太阳能光伏（PV）系统中的故障对于确保系统最佳性能和维护至关重要。本研究探讨了不同图像预处理技术对基于深度学习的分类模型准确性的影响，所用的光伏组件RGB图像（包括鸟粪、灰尘、物理/电气损伤、积雪和清洁状态）来自Kaggle数据集。每个像素的R、G、B值捕捉了视觉特征，并通过预处理进一步增强。因此，RGB图像作为卷积神经网络（CNN）分类的原始输入。研究结果表明，仅使用原始RGB图像时，模型准确率仅为85%–89%，但当结合预处理技术（灰度转换+高斯模糊）后，性能显著提升至最高94...

解读: 该深度学习故障分类技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究证实通过灰度转换+高斯模糊预处理可将RGB图像故障识别准确率提升至94%,可直接集成至iSolarCloud的预测性维护模块,实现鸟粪、灰尘、物理损伤等六类故障的自动识别。该轻量化CNN模型(...

Fuqiong Leia · Keaton J.Brewster · Winfred J.Arthur-Arhin · Katherine E.Schubert 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 聚光太阳能发电（CSP）与高温热能存储（TES）相结合，为可调度的太阳能电力提供了有前景的解决方案，可在高于700°C的燃烧温度下实现高效率的热电厂运行。用于CSP的基于氧化物颗粒的高温TES需要一种能够在不超出接收器结构材料温度极限的前提下有效加热颗粒的接收器。具有封闭壁面的间接颗粒接收器得益于较高的壁面传热系数，从而减小了受辐照的接收器壁面与颗粒床层之间的温差。在光滑壁面的窄通道床层中，通过鼓泡颗粒流态化可实现较高的传热系数，使得具有倾斜腔体壁面的太阳能接收器能够承受超过200 kW·...

解读: 该窄通道流化床强化传热技术对阳光电源光储一体化系统具有重要参考价值。研究中700°C以上高温储能与CSP耦合的思路,可启发ST系列储能变流器在光热电站的应用拓展。2500 W/m²K的高传热系数突破了传统储热瓶颈,为PowerTitan等大型储能系统的热管理优化提供新思路。特别是其低气速、高效率特性...

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...