Md Morshed Alam · Md Jahangir Hossain · Muhammad Ahsan Zam · A. Al Durr · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 人工智能在微电网（MG）设计与运行中的应用有助于提升其能源效率、韧性以及降低能源供应成本。本研究提出一种新方法，对将现有低压配电网转型为微电网进行综合性分析，以实现2050年净零排放目标。本文设计并实施了一种基于数据驱动的机器学习聚类与负荷特征提取方法，用于从历史数据中提取关键数据、约束条件及依赖关系。进一步地，利用所获得的约束与依赖关系确定可再生能源电源的配置容量。提出一种双层优化技术，以确保成本与可再生能源（RES）容量之间的合理协调。通过采用澳大利亚某能源社区的真实历史用电与发电数据...

解读: 该研究的AI驱动微电网优化方案与阳光电源产品体系高度契合。双层优化技术可直接应用于ST系列储能变流器与SG逆变器的协调控制,通过iSolarCloud平台集成机器学习聚类算法,实现负荷预测与能量管理优化。研究验证的98.23%碳减排和65.45%成本削减数据,为PowerTitan储能系统在社区微电...

Che-Wei Chang · Matthias Spieler · Ayman M. EL-Refaie · Renato Amorim Torres 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

将碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）并联是提高电流处理能力的一种经济有效的解决方案。此外，采用开尔文源极配置已被证明有助于改善开关性能。然而，并联器件之间的动态电流不平衡会带来重大风险，包括损耗不均、结温不一致，在极端情况下还会出现热失控，最终导致器件失效。本文首先推导了动态电流共享的时域数学模型，该过程可用等效电路模型描述。随后，进行了全面的参数研究，以探究寄生元件对动态电流共享的影响，并给出了实际的布局建议。利用电流共享机制，将差模电感（DMC）集成到栅极驱动器中以...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项SiC MOSFET并联均流技术具有显著的应用价值。在光伏逆变器和储能变流器等核心产品中，大功率应用场景普遍采用SiC器件并联方案以提升电流处理能力，这项技术直接切中了我们产品设计的痛点。 该论文提出的差模扼流圈（DMC）门极驱动方案，通过被动元件实现动态电流均衡，无...

Niket Anand Raval · Vipul A. Kheraj · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

目前公认的事实是，基于铅（Pb）的钙钛矿材料因其生产成本低和器件效率高，已成为光伏材料领域的领先者。然而，由于铅本身具有毒性，科研界正致力于用更稳定且毒性更低的替代元素来取代铅。近年来，锑基钙钛矿材料引起了光伏研究领域的广泛关注。然而，为了提升光伏性能而开发出稳定可靠的锑（Sb）基钙钛矿材料，必须对掺杂、材料工程、化学计量比以及晶格尺寸调整等方法进行优化。在上述各个领域中获取有价值的科学见解通常是一项具有挑战性的任务。此外，该研究范畴还可进一步拓展至涵盖材料的沉积与制备技术，并深入探索其材料特性...

解读: 该锑基钙钛矿光伏材料研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻价值。作为无铅替代方案,锑基钙钛矿通过掺杂、材料工程和晶格优化可提升稳定性与效率,其2D结构创新为下一代光伏组件提供技术储备。阳光电源可关注该材料体系的光电转换特性与MPPT算法适配性,为1500V系统预研新型组件接入方案,同时评估其在iS...

Zufan Wang · Xun Yu · Linlin Dong · Tian Gao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

基于链轨的斜坡重力储能系统（SGESS）凭借高效可靠的运行性能，在山区和丘陵地区具有显著优势。然而，设计SGESS需要平衡多个结构和运行参数。鉴于电气和机械部件相互依存的约束关系，选择关键参数并对其进行优化以实现系统综合效率最大化，仍是工业应用中的一大挑战。为解决这一问题，本研究建立了电气和机械部件的依存约束关系，并选定了SGESS的关键参数。然后，针对基于链轨的SGESS各组件建立了完整的损耗分析数学模型，研究了关键参数对系统综合效率的影响。以系统效率为目标函数，提出了一种基于非线性规划的关键...

解读: 该斜坡重力储能系统研究对阳光电源储能产品线具有重要参考价值。其关键参数优化方法可借鉴至PowerTitan储能系统的能量管理策略：1）动力学建模与效率分析思路可应用于ST系列储能变流器的往返效率优化，特别是充放电曲线设计；2）多目标优化算法可用于iSolarCloud平台的储能系统参数自适应调优，针...

Anurag Chandraka · Ayush Khare · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 钙钛矿太阳能电池（PSCs）显著推动了光伏技术的发展，在十年内光电转换效率从3.8%迅速提升至25%以上，使其成为传统光伏技术的一种高效且低成本的替代方案。在各类PSCs中，柔性钙钛矿太阳能电池（FPSCs）因其重量轻、功率质量比高以及与卷对卷制造工艺的良好兼容性而展现出尤为广阔的应用前景，有利于实现规模化和低成本生产。FPSCs非常适合应用于可穿戴设备、便携式电子器件等领域。为了制备高效的FPSCs，各功能层均需发挥良好作用。本文对FPSCs中的材料与结构进展进行了详细评述，重点分析了适...

解读: 柔性钙钛矿电池技术对阳光电源具有战略前瞻价值。其轻量化、高功重比特性可启发SG系列逆变器在建筑一体化光伏(BIPV)场景的适配优化,尤其是柔性组件的MPPT算法改进。卷对卷制造工艺的成本优势与阳光电源规模化生产理念契合。该技术在可穿戴设备、便携电源的应用潜力,可为PowerTitan储能系统拓展分布...

Chao Zhang · Yunfeng Ma · Guolin Yang · Tao Chen · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 基于前期研究，本文对光伏枢纽清洁推荐系统（PNCRS）的有效性进行了全面研究。PNCRS是一种智能清洁推荐系统，旨在针对不同环境条件下优化光伏（PV）面板的清洁调度。传统的固定时间间隔和基于性能退化的光伏面板维护策略往往难以奏效，主要原因是其无法适应不断变化的环境影响，特别是在极端天气条件下。这些传统方法虽然简单直接，却未能捕捉到环境变化与面板效率之间的复杂相互作用，导致清洁计划次优以及能量输出下降。该智能清洁推荐系统通过实时环境适应性、数据驱动的决策机制以及综合利润优化，在确定光伏面板清...

解读: 该智能清洁推荐系统对阳光电源iSolarCloud平台具有重要应用价值。系统采用的VMD-CGAN数据增强和WPETF特征优化技术,可与SG系列逆变器的MPPT优化算法协同,通过实时环境数据动态调整清洁策略,在工商业光伏场景下提升29-34%收益。其贝叶斯优化的利润曲线模型可集成至预测性运维系统,为...

Guolian Hou · Qingwei Li · Congzhi Huang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 准确预测风力发电量对于风电场的运行与维护决策至关重要。随着风电机组规模和容量的不断增加，综合考虑时间与空间特征已成为提高预测精度的关键。本文提出一种新颖的多步风力发电时空预测方法，该方法采用多图神经网络辅助的双域Transformer模型。具体而言，为充分表征风电机组之间的异质依赖关系，通过注意力机制构建多种关系图并将其融合为统一图结构。随后，设计了时空融合模块（STFM），结合图卷积网络与一维卷积神经网络，以同时捕捉时间与空间特征。此外，提出了时频双域Transformer（DDform...

解读: 该时空多图神经网络风电预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。可集成至iSolarCloud平台,为风储耦合场景下的ST系列PCS提供精准功率预测支撑,优化储能充放电策略。多步预测能力(10分钟至6小时)与PowerTitan储能系统的能量管理周期高度契合,可提升风储协同调度精度。其时频双域Tr...

Yiyuan Huang · Maji Luo · Kun Jiang · Chuan Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 膜加湿是目前商用车燃料电池系统中最普遍采用的加湿方法。然而，这种被动式加湿方式仅能满足湿度需求。为同时解决高功率燃料电池系统中的加湿与冷却问题，本文提出将空气辅助雾化加湿（AAAH）作为一种主动式加湿技术。然而，目前尚缺乏足够的实验研究来评估AAAH的适用性。本研究在高功率负载条件下观察了喷雾参数的影响，并在多种运行工况下将其与膜加湿（MH）进行了对比。实验结果表明，在采用AAAH时，阴极入口相对湿度与喷雾压力之间存在正相关关系。此外，该技术相较于MH能够实现更高的阴极入口相对湿度和更高的...

解读: 该空气辅助雾化加湿技术对阳光电源氢燃料电池系统及充电桩产品具有重要参考价值。研究中44.8%的系统效率提升和热负荷优化策略,可借鉴应用于我司大功率充电站的液冷散热系统设计。其水回收利用和动态响应控制逻辑,与我司PowerTitan储能系统的热管理技术形成协同,特别是在工商业场景下氢储一体化解决方案中...

Iman Sarani · Zhiming Bao · Wenming Huo · Zhengguo Qin 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 全球日益增长的能源需求和环境问题迫切需要在高效、可持续能源技术方面取得重大进展。质子交换膜燃料电池是一种具有前景的清洁能源发电技术。然而，在停机期间存在的性能不稳定性和热管理挑战限制了其实际应用。因此，本研究采用一种综合方法来提升质子交换膜燃料电池的性能与效率。该方法结合响应面法与人工神经网络进行预测建模与优化，并利用相变材料在停机期间维持最佳运行条件。通过实施中心复合设计，评估了温度、压力以及进出口流量等关键运行参数对功率密度的影响。所建立的响应面法模型和人工神经网络模型均表现出较高的预...

解读: 该燃料电池热管理与优化技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究中采用的相变材料(PCM)热管理方案可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的温控优化,在环境温度波动时延长最佳工作温度维持时间达3-5倍。响应面法与神经网络预测建模思路(R²>98%)可集成至iSolarCloud平台,...

Kang Zhao · Yixiong Huang · Yulin Qin · Jian Ge 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296

摘要 屋顶光伏（PV）系统应用广泛，通常以阵列形式部署。光伏阵列的安装参数会影响发电性能以及建筑的供暖与制冷负荷，其影响程度及内在机理尚待深入研究。本文通过耦合多物理场，建立了用于预测光伏阵列温度分布及其发电性能的模型。该模型整合了光伏阵列间歇性遮阳对屋面造成的动态热传导效应，从而实现了对安装光伏阵列屋面整体节能性能的精确评估。结果表明，倾斜布置的光伏组件之间温差可达约10 °C，主要归因于复杂且不均匀的流场分布。当安装高度增加至150 mm以上时，光伏组件间的温差可降至1 °C以下，最热组件的...

解读: 该研究揭示光伏阵列安装参数对发电效率和建筑热负荷的耦合影响机制,对阳光电源SG系列组串逆变器和iSolarCloud平台具有重要价值。研究发现倾斜阵列温差可达10°C,安装高度超150mm可降温8°C并提升6%发电效率,这为SG逆变器的MPPT优化算法提供温度补偿依据。建议将阵列温度场分布模型集成到...

Guoqing Hua · Fengqi You · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 随着城市人口的增长，可持续的本地粮食生产变得至关重要。在优化条件下，集成光伏系统的室内农业能够实现稳定的作物产量。本研究评估了美国人口最多的十个城市中基于光伏的受控环境农业系统，这些城市按地区划分为北中部、南中部、东北部和西南部，重点分析其节能潜力、成本结构及环境影响。研究采用一种模拟框架，以15分钟为时间步长求解控制优化问题，并对控制结果与温室状态进行分析，以评估能源效率和环境效应。本研究引入了若干创新点：（1）全面的环境影响评估，重点关注光污染、碳足迹削减以及硝化作用；（2）跨多城市的...

解读: 该研究对阳光电源光储一体化方案具有重要参考价值。室内农业光伏系统可降低25.7%能耗,验证了ST系列储能变流器与SG逆变器协同优化的应用场景。15分钟级模型预测控制策略可融入iSolarCloud平台,实现精准能量管理。不同气候区域的成本差异(18%-26%)凸显1500V系统和MPPT优化技术在提...

R.Travaglinia1 · L.S.F.Frowijnb1 · A.Bianchini · Z.Lukszo 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要：北海地区雄心勃勃的海上风电发展目标亟需创新解决方案，以高效地将能源输送至陆上需求点。风能制氢系统为此提供了有前景的路径，其系统配置可分为三种典型模式：集中式岸上电解（C-ON）、集中式离岸电解（C-OFF）以及在每台风力涡轮机处部署的分布式离岸电解（D-OFF）。本研究提出了一种高分辨率、时间依赖的模拟框架，能够针对离岸风能制氢系统进行以运行动态和综合成本估算为重点的分析。该框架可对D-OFF进行详细分析，捕捉其因直接连接单台风机所带来的独特运行特性，包括动态运行的影响。从风电场到氢气承购...

解读: 该海上风电制氢研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。研究表明集中式海上电解(C-OFF)配置因规模效应和动态运行特性实现最低制氢成本,这与阳光电源PCS在波动性可再生能源场景下的动态响应优势高度契合。ST系列可为海上电解系统提供高效电力转换,GFM控制技术能应对风电...

Chang Wanga · Guoqing Zhang · Yaohui Wanga · Lei Songa 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 目前，光伏-热电（PV-TEG）混合系统因其能够利用光伏废热提升发电效率而受到广泛关注，但其整体能量转换效率仍相对较低。现有研究多采用单一优化方法，缺乏系统性与协调性的优化策略，限制了PV-TEG系统整体效率的提升。为解决这一问题，本文提出一种新的综合优化框架，该框架包含四个模块，将系统划分为“光伏优化模块、光伏模块、热电模块和冷却模块”，通过系统性地结合光伏优化与冷却策略，构建集成优化的PV-TEG系统。首先，通过实验对比不同冷却方法，分析了这些方法对光伏模块温度、热电模块温差以及系统输...

解读: 该PV-TEG混合系统综合优化研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维具有重要价值。研究中的温度控制与功率优化策略可直接应用于我司MPPT算法改进,通过实时温度监测动态调整工作点,提升组件发电效率。四模块集成优化框架为iSolarCloud平台的预测性维护提供新思路,可结合辐照度波动数据优化系统长...

Pujan Adhikari · Mona Ghassemi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月

功率模块封装的未来取决于碳化硅（SiC）、氮化铝（AlN）和金刚石等（超）宽带隙[（U）WBG]材料的发展。然而，突破这些材料的应用界限在绝缘系统方面面临重大挑战，绝缘系统必须承受相关的严苛参数。这些挑战带来的后果包括高电场、空间电荷积累、电树枝化和局部放电（PD），所有这些都可能导致功率模块故障。本文深入探讨了（U）WBG功率模块绝缘材料面临的这些挑战，以及近期旨在缓解三相点（TPs）电场应力和解决局部放电问题的研究。文章首先探讨了三相点的高电场问题，接着研究了在高频、高温等实际运行条件下，封...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇关于超宽禁带功率模块封装绝缘技术的综述具有重要战略意义。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域持续推进高功率密度、高效率产品开发，SiC等宽禁带半导体器件的应用已成为核心技术方向。然而，论文揭示的绝缘系统挑战——高电场应力、空间电荷积累、电树枝和局部放电问题——正是制约我们...

Zhen-yu Ding · De-zhi Ning · Robert Mayon · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 波浪能是一种极具前景的可再生能源，有望显著缓解全球能源危机。在各类波浪能转换装置（WECs）中，振荡水柱（OWC）装置因其结构简单、运行可靠以及良好的耐久性而备受关注。本研究基于Simulink系统设计软件平台，建立了将双向透平-发电系统与OWC腔室耦合的数值模型。该集成模型实现了对冲击式透平与三相永磁同步发电机（PMSG）之间的全面耦合，同时保留了多相流体流动的动态特性，并最小化了影响系统性能的未知参数。波-电耦合（Wave-to-Wire, WtW）时域模型由能量捕获腔室、冲击式透平和...

解读: 该波浪能转换系统的Wave-to-Wire全链路建模方法对阳光电源ST系列储能变流器和新能源并网系统具有重要借鉴价值。其永磁同步发电机(PMSG)与双向涡轮耦合控制策略可应用于我司储能PCS的双向功率变换优化,特别是电磁阻尼机制对提升VSG虚拟同步发电机控制算法的暂态响应性能有启发意义。98%的高转...

Mohammed Masud Rana · S. M. Mahfuz Alam · Faiaz Allahma Rafi · Swarup Bashu Deb 等6人 · IEEE Access · 2025年1月

本文系统综述了电动汽车（EV）各类充电拓扑结构，涵盖充电方式、功率等级及单/双向AC-DC与DC-DC变换器。从效率、功率密度、传输速度、可靠性及局限性等方面对比分析了慢充与快充技术，探讨了传导式、无线式（感应、电容、光学）及换电模式。同时评估了EV充电对电网的影响，包括谐波畸变、电压波动、频率调节与负荷管理，强调其在平抑电网波动中的作用。通过文献综述识别研究空白，为未来智能电网环境下高效可靠充电技术的发展提供学术参考与实践指导。

解读: 该综述对阳光电源EV充电与储能业务具有重要指导价值。文章系统梳理的双向AC-DC/DC-DC变换器拓扑可直接应用于车载OBC充电机与充电桩产品优化，提升功率密度与效率。V2G双向充电技术与PowerTitan储能系统结合，可实现电动汽车作为移动储能单元参与电网调峰调频，增强ST系列储能变流器的负荷管...

Hanif Auwal Ibrahi · George Alex Thopi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 过去十年中，风能在全球能源转型中发挥了关键作用。这种转型在撒哈拉以南非洲地区尤为明显，其中南非处于领先地位。陆上风能在南非的能源转型中至关重要，但该技术全面的外部成本仍缺乏深入研究。本研究通过对一个138兆瓦的风电场进行生命周期评估（LCA），旨在填补现有文献中的空白，评估其温室气体（GHG）和非温室气体影响，并将其转化为成本形式。本研究为理解陆上风能对环境、人类健康、生物多样性、农作物以及材料资源的影响提供了重要见解，有助于提升海上风电整体可持续性。研究结果表明，气候变化影响为26.1克...

解读: 该生命周期成本研究对阳光电源风储一体化方案具有重要参考价值。研究显示制造和建设阶段占外部成本89.4%,验证了我司ST系列储能变流器及PowerTitan系统在提升风电全生命周期效益的战略意义。通过储能系统平抑风电波动可降低电网健康影响成本,iSolarCloud平台的预测性维护能延长设备寿命减少制...

Xianan Sun · Yonglin Heab · Junqi Yang · Ziwen Zhao 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 可再生能源的并网引入了波动性和间歇性，对电力系统的稳定性构成挑战。尽管氢储能（HES）和抽水蓄能（PHS）均能有效缓解风电和光伏出力的波动，但二者在性能方面的系统性对比分析仍较为缺乏。本研究针对氢储能与抽水蓄能系统开展了能量容量最优配置的比较分析。我们构建了一种新颖的优化模型，综合考虑储能系统的约束条件，并引入小时利用率指标，结合熵权TOPSIS法进行综合评价。主要研究结果表明：两类技术各有优势，HES可提供61,200 MWh（85小时）的长时储能能力，而PHS则提供23,787 MWh...

解读: 该研究对阳光电源储能系统配置具有重要指导意义。针对氢储能与抽水蓄能的对比分析,可优化ST系列PCS在大规模新能源基地的容量配置策略。研究提出的小时利用率指标和熵权TOPSIS评估方法,可集成至iSolarCloud平台,实现储能系统经济性与技术性能的智能评估。4000MW光伏配1200MW储能的最优...

Chengxu Chen · Xiaoze Du · Lizhong Yang · Alessandro Romagnoli · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 提出了一种具有不同填充比的级联多层填充床热能储存（TES）单元，以提升其热性能。建立了一个用于模拟流体传热的同心分散模型，并通过实验验证了其有效性。在此基础上，设计了四种结构方案，研究相变材料在不同熔点下填充比对填充床TES系统热性能的影响，包括均衡层、上重层、中重层和下重层结构。采用响应面法与因子分析法进行多因素多目标优化。不同于以往仅设计若干不同相变材料填充比构型的研究，本研究着重探讨填充比与热性能之间的相互作用关系，以及为实现最佳热性能各层最优填充比的确定。结果表明，下重层结构具有最...

解读: 该级联填充床相变储热技术对阳光电源PowerTitan液冷储能系统和ST系列PCS具有重要参考价值。研究中的多目标优化方法(充电时间778分钟、能量利用率62%、储能容量99.76MWh)可应用于我司储能热管理系统设计,特别是底重层配置的高能量利用率(61.72%)与我司液冷技术追求的高效散热目标一...

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...