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混合光伏-热电系统在可再生能源中的进展与挑战
Advances and challenges in hybrid photovoltaic-thermoelectric systems for renewable energy
Raza Moshwan · Xiao-Lei Shi · Min Zhang · Yicheng Yu 等9人 · Applied Energy · 2025年2月 · Vol.380
将热电发电机(TEGs)与光伏(PV)器件相结合,是一种有效提升光伏电池发电能力的策略,从而显著促进太阳能的广泛应用。通过同时利用太阳光中的光子能量和热能,该集成方式能够最大化能量捕获,提高整个系统的整体效率,进而推动太阳能发电的可行性与规模化发展。本文及时综述了混合光伏-热电发电机(PV-TEG)技术在基础原理、热阻、接触电阻和负载电阻对性能的影响、多种集成方案(如结合光谱分束器、相变材料及热力系统的混合PV-TEG系统)、热管理、可行性分析以及经济与环境影响、长期效率提升等方面的最新进展与面...
解读: 该PV-TEG混合发电技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要启示价值。热电联合发电可提升组件侧能量利用率,与SG系列逆变器的MPPT优化技术形成协同:通过精准追踪光伏-热电双模式功率点,配合三电平拓扑降低损耗,可进一步提升系统效率。该技术的热管理方案可为PowerTitan储能系统的温控设计提供参考...
一种用于增强光伏热管理与能量收集的双功能冷却系统
A dual-functional cooling system for enhancing photovoltaic thermal management and energy harvesting
Kang Xiang · Huangying Wuab · Congji Zhang · Guopeng Chenb 等6人 · Solar Energy · 2025年10月 · Vol.299
摘要 随着全球能源需求的持续增长以及光伏(PV)技术的快速发展,太阳能光伏发电已成为可再生能源的重要支柱。然而,随着光伏组件集成密度和输出功率的不断提高,热管理问题日益突出,导致光电转换效率下降和使用寿命缩短。为解决上述问题,本研究提出了一种集热管理与能量收集功能于一体的复合式光伏系统,采用水凝胶结构实现高效散热,并集成铝-空气电池以实现同步降温与发电。实验结果表明,在太阳辐照强度为1200 W·m⁻²的条件下,该集成系统有效降低了光伏面板表面温度达19.25 °C,最大冷却效率达到44.35%...
解读: 该光伏热管理与能量回收复合系统为阳光电源SG系列逆变器的热设计优化提供重要参考。研究显示通过水凝胶结构实现19.25°C降温,可显著提升组件转换效率,这与我司1500V高功率系统的散热需求高度契合。铝空气电池的废热发电思路可启发PowerTitan储能系统的热管理创新,将冷却能耗转化为辅助电源。建议...
基于CdTe光伏与太阳跟踪装置增强的太阳能驱动电解制氢系统性能评估
Performance assessment of solar-driven electrolytic hydrogen production systems enhanced by CdTe PV and sun-tracking device
Mingyuan Wang · Jinzhi Zhou · Jie Ji · Jian Song 等5人 · Applied Energy · 2025年7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...
基于深度神经网络的变气象条件下光伏参数精确估计模型
Deep neural networks model for accurate photovoltaic parameter estimation under variable weather conditions
Salem Batiyah · Ahmed Al-Subhi · Osama Elsherbiny · Obaid Aldosari 等5人 · Solar Energy · 2025年10月 · Vol.299
摘要 估算光伏(PV)参数对于光伏系统的精确建模和性能预测至关重要。本文提出了一种基于深度神经网络的方法,通过数据手册中的信息来确定光伏参数。该技术利用MATLAB/Simulink库中光伏模块单元生成的数千个数据点进行训练。采用平均绝对百分比误差(MAPE)、决定系数(R-squared)和均方根误差(RMSE)等指标对模型的有效性进行了评估。通过利用神经网络固有的模式识别和学习能力,该模型能够准确地估计光伏参数。为了评估所提方法的有效性,对其性能进行了多种测试,包括对测试数据、实验数据以及在...
解读: 该深度学习光伏参数估计技术对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过神经网络精准估算不同气象条件下的光伏参数,可优化MPPT算法实时性能,提升逆变器发电效率。该方法可集成至智能运维平台,实现组件参数在线辨识与性能预测,减少现场测试成本。结合PowerTitan储能系统...
基于图半监督学习的光伏阵列故障检测与分类
Graph-Based Semi-supervised Learning for Fault Detection and Classification in Solar Photovoltaic Arrays
Ye Zhao · Roy Ball · Jerry Mosesian · Jean-Francois de Palma 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年5月
光伏阵列故障检测对提升系统可靠性与安全性至关重要。由于光伏输出具有非线性特征,传统保护装置难以识别多种复杂故障,存在安全隐患。本文提出一种基于图半监督学习的机器学习方法,旨在填补现有光伏系统保护技术的空白,实现对光伏阵列故障的精准检测与分类。
解读: 该技术对阳光电源的iSolarCloud智能运维平台具有极高的应用价值。通过引入图半监督学习算法,可显著提升iSolarCloud在组串式及集中式逆变器层面的故障预警精度,尤其是在复杂环境下的隐蔽性故障识别。建议将此算法集成至逆变器边缘计算单元,实现从“被动保护”向“主动运维”的升级,降低运维成本,...
基于描述函数法的LCL滤波单级式光伏发电系统弱电网并网功率振荡分析
Describing Function Method Based Power Oscillation Analysis of LCL-Filtered Single-Stage PV Generators Connected to Weak Grid
Yanghong Xia · Miao Yu · Xiaoming Wang · Wei Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
针对弱电网下LCL滤波单级式光伏发电系统易出现的低频功率振荡问题,本文提出了一种基于描述函数法的稳定性分析方法。该方法考虑了光伏发电系统的完整模型,有效提升了弱电网并网稳定性分析的准确性与完整性,为解决光伏系统在弱电网环境下的振荡抑制提供了理论支撑。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式光伏逆变器在弱电网环境下的并网稳定性问题。随着全球光伏装机容量增加,电网强度普遍下降,该分析方法有助于优化阳光电源逆变器的控制算法,特别是针对LCL滤波器的参数设计与谐振抑制策略。建议研发团队将描述函数法集成至iSolarCloud运维平台的仿真模型中,以提前...
一种采用改进调制和倍频纹波抑制控制的低电容单相光伏准Z源逆变器
A Single-Phase PV Quasi-Z-Source Inverter With Reduced Capacitance Using Modified Modulation and Double-Frequency Ripple Suppression Control
Yan Zhou · Hongbo Li · Hui Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
单相光伏系统中存在直流输入与交流输出间的倍频功率失配,需通过无源网络缓冲以防纹波影响光伏发电效率。传统方案多依赖电解电容,本文提出一种改进调制与倍频纹波抑制控制策略的准Z源逆变器,有效降低了系统对电容容量的需求,提升了系统功率密度与可靠性。
解读: 该技术对于阳光电源的户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。户用逆变器对体积、成本及寿命(电解电容寿命限制)高度敏感,通过准Z源拓扑及先进的倍频纹波抑制控制,可在不增加硬件成本的前提下减小直流母线电容,从而提升整机功率密度并延长产品寿命。建议研发团队评估该调制策略在单相组串式逆变器中的应用潜力,特别是...
光伏/电池混合源孤岛微电网负载分配与功率管理的分散式方法
Decentralized Method for Load Sharing and Power Management in a PV/Battery Hybrid Source Islanded Microgrid
Yaser Karimi · Hashem Oraee · Mohammad S. Golsorkhi · Josep M. Guerrero · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年5月
本文提出了一种针对光伏、电池及光伏/电池混合单元组成的孤岛微电网的分散式功率管理与负载分配新方法。该方法无需单元间通信,且不仅适用于独立的光伏或电池系统,在复杂混合架构中也具有通用性,有效提升了微电网的运行灵活性与可靠性。
解读: 该研究提出的无通信分散式控制策略对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等储能系统具有重要参考价值。在微电网或离网应用场景中,该算法能显著降低对通信链路的依赖,提升系统在极端环境下的鲁棒性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台的边缘计算模块中,优化多机并联下的功率分...
光伏系统能量产出实时最大化的最大功率点与最大效率点联合跟踪
Combined Tracking of the Maximum Power and Maximum Efficiency Operating Points for Real-Time Maximization of the Energy Production of PV Systems
Eftichios Koutroulis · Nektarios Sason · Vasileios Georgiadis · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文提出了一种光伏系统能量产出最大化方法。该方法通过全局最大功率点跟踪(MPPT)确保光伏阵列工作在最大功率点,同时动态优化连接光伏与储能设备或电网的功率变换器效率,从而实现系统整体能量产出的最大化。
解读: 该研究直接契合阳光电源的核心业务。在组串式及集中式光伏逆变器中,MPPT算法的精度直接决定发电收益;而在PowerTitan等储能系统中,PCS变换器的效率优化是提升系统全生命周期经济性的关键。通过联合跟踪MPPT与变换器效率,可进一步优化阳光电源产品的系统级效率。建议研发团队将该算法集成至iSol...
高效率全MPPT范围部分功率处理光伏组件集成变换器
High Efficiency and Full MPPT Range Partial Power Processing PV Module-Integrated Converter
Mohammad Daryaei · Morteza Esteki · Sayed Ali Khajehoddin · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
为解决光伏组件失配问题,本文提出一种组件级部分功率处理(PPP)变换器。该拓扑在实现全MPPT范围调节的同时,有效降低了传统全功率变换带来的额外损耗,提升了光伏系统的整体能量产出效率。
解读: 该技术主要针对光伏组件级优化,与阳光电源的组串式逆变器及户用光伏解决方案高度相关。在复杂阴影或组件失配场景下,引入部分功率处理(PPP)架构可显著提升系统发电效率。建议研发团队关注该拓扑的成本效益比,可将其作为提升户用及工商业组串式逆变器竞争力的技术储备,或探索将其集成至智能组件优化器产品中,以进一...
防风屏障高度和孔隙率对光伏阵列积尘及发电效率的影响
Effects of wind barrier height and porosity on dust deposition and power generation efficiency of photovoltaic arrays
Xinxin Gao · Zhiling Yang · Simukoko James · Solar Energy · 2025年9月 · Vol.298
摘要 近年来,光伏(PV)技术作为一种清洁、可持续的能源形式得到了广泛应用。然而,灰尘颗粒在光伏组件表面的沉积会显著降低其发电效率。防风屏障已被证实能够有效抑制积尘,从而提升光伏面板的性能。然而,以往的研究大多局限于二维条件,仅关注单个光伏面板上的积尘情况,未能充分反映实际光伏阵列中的气流动力学特性与阵列效应,且在很大程度上忽视了防风屏障孔隙率对积尘的影响。本研究探讨了在考虑粉尘颗粒粒径、防风屏障高度和孔隙率变化条件下,防风屏障对光伏阵列积尘过程与特征的影响。采用计算流体动力学(CFD)方法,利...
解读: 该研究对阳光电源光伏系统优化具有重要价值。针对沙漠/戈壁等高尘环境电站,建议在SG系列逆变器系统设计中融合防风屏障优化方案:2.5米高度、50%孔隙率可使细颗粒沉积降低55.66%,百日后发电效率损失从38.25%降至23.85%。可结合iSolarCloud平台的灰尘监测数据,为首排组件(效率损失...
适用于光储系统的无线功率链路多端口DC-DC变换器控制与管理
Control and Management of a Multiport DC–DC Converter With Wireless Power Link Applicable for PV-Battery Systems
Pengqiang Nie · Song Xu · Wei Jiang · Seiji Hashimoto · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
本文提出了一种基于LCL谐振网络、带有无线功率端口的多端口DC-DC变换器,适用于光伏-电池系统。该拓扑旨在解决光伏最大功率点跟踪(MPPT)与负载功率调节的技术难点,通过引入无线功率传输技术,旨在降低光储系统的成本并提升系统的可持续性与集成度。
解读: 该研究提出的多端口DC-DC拓扑及无线功率传输技术,对阳光电源的户用光储一体机(如SH系列)及PowerStack工商业储能系统具有前瞻性参考价值。通过LCL谐振网络实现多端口集成,有助于进一步优化系统功率密度,减少物理连接带来的故障点。建议研发团队关注该拓扑在提升系统模块化程度及降低安装维护成本方...
支持宽功率因数范围的单相光伏系统有源功率解耦半桥电压摆动逆变器
Half-Bridge Voltage Swing Inverter With Active Power Decoupling for Single-Phase PV Systems Supporting Wide Power Factor Range
Jinia Roy · Yinglai Xia · Rajapandian Ayyanar · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文提出了一种用于光伏系统的全薄膜电容无变压器单相逆变器。该拓扑结合了前端升压级、半桥(HB)逆变级和Buck-Boost功率解耦级。通过HB电容的大摆幅与有限纹波,实现了电网纹波功率的解耦,有效提升了系统性能。
解读: 该技术提出的有源功率解耦方案对于阳光电源的户用光伏逆变器产品线具有重要参考价值。通过引入Buck-Boost解耦级,可以有效替代寿命较短的电解电容,采用全薄膜电容方案,显著提升逆变器的可靠性和使用寿命,这与阳光电源追求高可靠性、长寿命的产品策略高度契合。此外,该拓扑在宽功率因数范围下的良好表现,有助...
基于CFNN-AMF的具有不平衡电流补偿功能的智能光伏发电系统
Intelligent PV Power System With Unbalanced Current Compensation Using CFNN-AMF
Faa-Jeng Lin · Kuang-Hsiung Tan · Yu-Kai Lai · Wen-Chou Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年9月
本文提出了一种在三相不平衡负载下补偿电网不平衡电流的新方法,无需额外增加有源电力滤波器。该系统由交错式DC/DC变换器和三电平中点钳位(NPC)逆变器组成,并赋予了光伏逆变器智能补偿功能,有效提升了电网电能质量。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的技术演进方向。通过在三电平NPC拓扑中集成CFNN-AMF控制算法,可使逆变器在完成光伏发电的同时,兼具电能质量治理功能,无需额外配置APF,显著降低系统成本。建议研发团队在现有iSolarCloud平台基础上,引入此类智能补偿算法,提升逆变器在复杂电...
一种基于FPGA的并网光伏级联H桥逆变器先进控制策略
An FPGA-Based Advanced Control Strategy of a Grid-Tied PV CHB Inverter
Marino Coppola · Fabio Di Napoli · Pierluigi Guerriero · Diego Iannuzzi 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
本文提出了一种用于并网光伏级联H桥(CHB)逆变器的先进控制策略。该拓扑结构由多个串联的H桥功率单元组成,每个单元由独立的光伏组件供电。所采用的控制方法是一种混合阶梯PWM技术,通过排序算法来确定各单元的开关状态,以实现高效的并网控制。
解读: 级联H桥(CHB)拓扑在大型地面光伏电站及中高压并网场景中具有显著优势,能够有效降低输出谐波并提升电压等级。该研究提出的混合阶梯PWM技术及FPGA实现方案,对阳光电源的集中式逆变器及大型组串式逆变器技术迭代具有参考价值。通过优化排序算法,可进一步提升多电平逆变器的效率与电能质量,并增强系统在复杂电...
基于多任务学习的非线性天气修正方法提升光伏发电预测精度
Enhancing PV power forecasting accuracy through nonlinear weather correction based on multi-task learning
Zhirui Tiana1 · Yujie Chenb1 · Guangyu Wangc · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.386
准确的短期光伏(PV)功率预测对于优化能源管理以及在快速发展的可再生能源领域中维持电网稳定性至关重要。然而,光伏系统对变化天气条件具有固有的高敏感性,这给实现可靠的预测带来了重大挑战。现有研究主要通过两种途径来提高短期预测精度。一方面,部分研究将气象变量作为输入特征以提升预测精度,但该方法往往难以充分捕捉不同气象因素与光伏输出之间复杂且动态的相互作用。另一方面,大多数修正方法采用误差修正(EC)技术,根据预测的误差对初始光伏预测结果进行调整。然而,误差序列的高度波动性显著限制了EC的有效性,因为...
解读: 该多任务学习光伏功率预测技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。论文提出的两阶段框架可集成至SG系列逆变器的预测性维护系统:第一阶段MTL模型可解析气象因素与光伏输出的非线性耦合关系,优化MPPT算法的动态响应;第二阶段天气修正模块可提升功率预测精度,增强ST系列储能PCS...
水光联合系统超低频振荡阻尼控制方法
Ultra-Low Frequency Oscillation Damping Control Method for Hydro-Photovoltaic Integrated Systems
Sijia Wang · Yin Xu · Xiangyu Wu · Jiaxuan Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
近年来,在水电占比较高的电力系统中出现了超低频振荡(ULFO)现象,这严重威胁着系统的稳定性。随着光伏发电站在电网中占比的快速增加,利用光伏发电站的调节能力来抑制超低频振荡是可行的。首先,指出了传统菲利普斯 - 赫夫隆模型在分析超低频振荡时的不适应性。其次,建立了水 - 光一体化系统的频率响应模型,并在此模型的基础上提出了一种用于抑制超低频振荡的光伏附加阻尼控制方法。第三,将该频率响应模型扩展到多水电和多光伏系统,并协同设计多个光伏发电站的附加阻尼控制参数。最后,时域仿真和实验结果验证了所提方法...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文所提出的水光互补系统超低频振荡(ULFO)抑制技术具有重要的战略价值。当前我国西南地区正在大力发展水光互补基地,但高比例水电系统固有的超低频振荡问题已成为制约新能源消纳和电网稳定的关键瓶颈。该研究突破了传统Phillips-Heffron模型的局限性,创新性地提出利用...
分布式光伏电站耦合集成电解系统的全生命周期经济性比较:直接与间接耦合模式的优化
A life-cycle economic comparison of distributed photovoltaic power stations coupled with integrated electrolysis systems: optimization of directly and indirectly coupled modes
Zunbo Wang · Yong Heab · Wanzhen Wangc · Zhongtao Liaoc 等7人 · Solar Energy · 2025年7月 · Vol.299
摘要 将分布式光伏发电系统与制氢技术相结合以提高太阳能利用效率并增强能源存储能力,近年来受到越来越多的研究关注。然而,针对不同光伏驱动电解制氢技术路径的经济性评估仍然较为有限。本研究通过评估分布式光伏电站耦合集成电解系统(IES)的全生命周期经济可行性,填补了这一研究空白。本文的主要贡献在于对光伏发电与电解系统之间的直接耦合和间接耦合两种模式进行了全面分析,为太阳能驱动制氢技术的成本效益及其长期发展潜力提供了新的见解。对于光伏发电与质子交换膜(PEM)电解槽的直接耦合系统,采用MATLAB/Si...
解读: 该研究对阳光电源光伏制氢系统集成具有重要参考价值。直接耦合模式下PEM电解槽的LCOH为2.93-2.99欧元/kg,显示出经济优势,可指导SG系列逆变器优化直流耦合拓扑设计。间接耦合模式中,ST系列储能变流器可通过改进MPPT算法和功率调度策略,降低间接耦合PEM的制氢成本(当前4.47-4.65...
直流母线电压同步的构网型光伏稳定性分析与环路重塑
Stability Analysis and Loop Reshaping for DC-Link Voltage Synchronized Grid-Forming PVs
Lingchao Kong · Chao Wu · Tong Zhao · Da Xie 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
随着光伏渗透率提升,光伏逆变器需具备构网型(GFM)运行能力。由于光伏侧无法直接控制直流电压,GFM光伏需同时承担直流电压调节与交流侧支撑功能。本文重点研究了直流母线电压同步控制下的系统稳定性,并提出了环路重塑方法以优化性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型(GFM)技术领域的战略布局。随着高比例可再生能源接入,电网对逆变器支撑能力要求提高,该文提出的直流母线电压同步与环路重塑技术,可直接优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan储能系统在弱电网环境下的运行稳定性。建议研发团队将该控制策略集成至iSolarCloud智...
一种基于扩频时域反射法
SSTDR)的、与辐照度无关的鲁棒性光伏阵列接地故障检测方案
Sourov Roy · Mohammed Khorshed Alam · Faisal Khan · Jay Johnson 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年8月
本文提出了一种利用扩频时域反射法(SSTDR)检测光伏阵列接地故障的新方案。该方法通过监测光伏阵列节点间的阻抗变化来识别故障,克服了传统检测方法受光照强度波动影响的缺陷,能够有效识别光伏系统中的接地故障及老化引起的阻抗异常,为光伏系统的安全运行提供了高鲁棒性的诊断手段。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站运维具有重要价值。目前光伏电站接地故障检测常受环境光照变化干扰,导致误报或漏报。SSTDR技术作为一种主动式检测手段,能够精准定位阵列故障点,可集成至iSolarCloud智能运维平台,实现故障的实时预警与精准定位。建议在后续产品研发中,将该算法嵌入组串式...
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