Salman Hassan · Ilya S.Girni · Milad Ebadi · Majid M. Bahrami · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.328

摘要 本研究针对当前吸附式热变换器系统存在的一些关键局限性，特别是其成本、尺寸和重量问题，这些问题阻碍了其在各类应用中的广泛推广。本文提出了一种新型的壳管式吸附反应器设计，采用轻质外壳替代传统用于包裹吸附反应器的真空腔室。在所提出的结构中，吸附材料被合成为圆盘形状并置于管内，而传热流体则在壳体与管之间流动。对吸附材料进行了全面的材料表征，包括热扩散率测量、热重分析和孔隙率测定。设计、搭建并测试了一个原理验证型实验室规模原型。利用这种圆盘状复合材料，所提出的吸附反应器在单位可用体积内安装了更高活性...

解读: 该新型吸附式热储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要参考价值。其0.74 MJ/kg能量密度已接近锂电池水平,且成本更低,可作为PowerTitan等大型储能方案的补充技术路线。壳管式反应器的轻量化设计理念可启发PCS热管理优化,特别是在工业储能场景中实现电-热混合储能,提升系统经济性。该技术的...

Qiangzhi Zhang · Jinqing Peng · Yimo Luo · Meng Wang 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 双面率显著受到辐照强度和背面辐照不均匀性（NUF）的影响。因此，在模拟双面光伏（bPV）组件的动态发电过程时，若采用静态双面率将导致较大的误差。本研究提出了一种新的动态双面率模型，同时考虑了上述两个因素。首先，通过电流-电压（I-V）特性测试获得了不同辐照强度下的基础双面率；其次，建立了三维（3D）视角因子模型，用于研究安装参数、太阳辐照度和太阳位置对NUF的影响，并构建了预测NUF的回归模型，其拟合优度（R²）达到0.914；第三，建立了考虑背面辐照非均匀分布的bPV组件电气模型，提出双...

解读: 该动态双面率建模技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要价值。研究揭示背面辐照不均匀性(NUF)对双面组件发电的显著影响,可指导逆变器算法升级:通过集成3D视角因子模型和双面率修正因子,SG逆变器可实时修正最大功率点追踪策略,将功率预测误差从8%降至1.4%。该技术可与iSolarCl...

Yao Chen · Bowen Yan · Meng Yu · Guoqing Huang 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要 风电场中风机之间的尾流干扰会导致风电场整体发电功率显著下降。本研究通过系统的风洞试验，对在不同坡度的二维山丘上处于不同位置的风力机尾流特性进行了研究，其中风力机轮毂高度与山丘高度相同，均为250 mm，转子直径为400 mm。首先，提出了一种新的归一化方法，用于公平评估风力机在山丘不同位置处的尾流速度亏损。研究发现，位于山顶的风力机尾流受地形影响显著大于位于山前或山后的风力机。随后，系统分析了地形对风力机尾流的影响，包括速度亏损和附加湍流强度。山丘坡度主要影响风力机背风侧的尾流特性：当风力...

解读: 该风电尾流研究对阳光电源复杂地形风电场储能系统配置具有重要参考价值。研究揭示的山地地形对尾流特性的影响规律,可指导ST系列储能变流器在山地风电场的微观选址与容量优化配置。针对陡坡山顶尾流恢复快、缓坡尾流扩散宽的特性,可优化PowerTitan储能系统的功率平抑策略,通过iSolarCloud平台实时...

Chin-Tsan Wang · Pushparaj Palac1 · Xin-Chang Wang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 微生物燃料电池（MFC）在利用废水发电方面发挥着重要作用。然而，现有的微生物有时缺乏足够的能量，难以表现出显著的电流和功率密度。为解决这一问题，我们采用SolidWorks对设计的双槽MFC系统施加电磁波效应。其中一个槽容纳废水，另一个槽含有氢化钾溶液。实验中使用了5 cm × 5 cm的碳布片和7.5 cm × 9 cm的质子交换膜（PEM）薄膜。碳布经双氧水处理，并在90°C–100°C下加热3小时；PEM薄膜则在75°C下用双氧水煮沸两小时，随后浸泡于硫酸中。我们使用直流电源通过线圈...

解读: 该电磁波增强微生物燃料电池技术对阳光电源储能系统具有创新启发价值。研究表明2mT磁场强度可使电流密度提升至0.88mA/m²,污染物降解率达98%。这为ST系列储能变流器在工业废水处理场景的应用拓展提供思路:可将电磁场调控技术集成到PowerTitan储能系统中,实现废水处理与能量回收的耦合优化。该...

Hanieh Mohebi · Samane Ghandehariun · Marc A.Rosen · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 光伏模块被认为是一种将太阳能转化为电能、利用可再生能源的有效方法。然而，光伏面板温度的升高会导致其发电效率下降。研究人员已提出多种技术以防止高温对光伏面板性能产生不利影响。本研究探讨了在三种气候条件下，光伏/热能（PV/T）集热器在光伏面板上方和/或下方设置水道结构的有效性。此外，本研究的另一目标是提升集成相变材料（PCM）的不同构型下基于水冷的PV/T面板的发电效率与热效率。通过获取并评估诸如太阳能电池温度、出水温度、光伏效率以及热效率等热力学与电学参数，来评价集成PCM的PV/T系统的...

解读: 该PV/T光热协同冷却技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有重要价值。研究表明PCM相变材料可有效降低组件温度、提升发电效率,这与我司MPPT优化算法形成互补:通过温控提升组件侧效率,结合逆变器侧最大功率追踪,可实现系统级效率最优。水冷通道设计可为ST系列储能PCS的液冷技术提供参考,特别是...

Habeeb Bolaji Adedayo · Kamaruzzaman Sopian · Ambagaha Hewage Dona Kalpani Rasangik · Oluwasanmi Iyiola Along · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.293

摘要 太阳能光伏（PV）组件的热管理对于优化能量效率至关重要，因为温度分布不均会阻碍其性能表现。本研究探讨了由乙烯四氟乙烯（ETFE）、乙烯醋酸乙烯酯（EVA）、硅电池、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、胶带和碳纤维增强聚合物（CFRP）组成的多层光伏组件的热动力学特性。该研究创新性地结合了数值模拟、理论分析与基于太阳模拟器的实时实验验证，在平均辐照度为1000 W/m²的条件下模拟标准测试环境下的太阳辐照。数值结果表明各层表面温度相对均匀，其中电池层达到最高的平均表面温度（41.36 °C），这...

解读: 该光伏组件热管理研究对阳光电源SG系列逆变器及智能运维具有重要价值。研究揭示的硅电池层温升至41.36°C导致效率损失42.5%的现象,可指导我们优化MPPT算法中的温度补偿策略。建议将相变材料、金属泡沫散热等创新冷却方案集成到组件级监控中,通过iSolarCloud平台实时监测热点并预测性维护。研...

Salman Habib · Sami El-Ferik · Muhammad Majid Gulzar · Sohaib Tahir Chauhdary 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 本文提出了一种三级分层优化框架，用于协调高比例分布式能源（DERs）接入下的现代配电系统中的决策过程。在底层（第一级），各个智能家庭对其本地光伏发电、电池储能和电动汽车充电进行优化，以降低成本或提高自用率。在第二级，微电网对家庭层面的决策进行聚合，共享风力发电机和燃料电池等资源，并支持点对点能量交易。在顶层（第三级），配电网运营商（DSO）负责调度集中式发电，执行线路容量限制，并设定电价信号或激励机制，以维持系统的整体可靠性。由于直接求解该大规模混合整数线性规划问题在计算上具有挑战性，本文...

解读: 该三层分层优化框架对阳光电源户用光储充一体化解决方案具有重要应用价值。底层智能家居优化与SG系列户用光伏逆变器、ST系列储能变流器及EV充电桩深度契合,可通过分布式ADMM算法实现成本降低12%、网损从4.1%降至3.3%。微电网层的P2P交易机制可赋能PowerTitan储能系统参与多场景协调调度...

Mohd Hanzl · Arindam Banerj · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要 潮流涡轮机在较高水平的自由来流湍流中运行。来流湍流影响涡轮机的性能和载荷，并导致传递至电网的功率波动，因而需要昂贵的同步装置。考虑湍流参数在产生涡轮机输出波动中的作用，对于此类设备的优化设计至关重要。本文开展了一项详细的实验研究，以分析一台1:20缩尺比涡轮机在高强度湍流条件下的功率和推力波动，并将其结果与准层流低湍流来流条件进行对比。特别地，我们考察了湍流强度、积分长度尺度、周期性结构以及叶尖速比对涡轮机谱响应的影响。研究发现，涡轮机的功率和推力谱存在低频、中频和高频三个不同的区域，其差...

解读: 该潮汐轮机频谱研究对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究揭示的湍流致功率波动机制与ST系列PCS面临的新能源并网波动抑制需求高度契合。文中f^-11/3至f^-8/3频谱衰减特性可指导PowerTitan储能系统的功率平滑算法优化,特别是针对低频周期性扰动的滤波策略设计。湍流积分尺度对频谱影响的分...

Qi Sim · Xinze Zhang · Siyue Yang · Liang Shen 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

摘要 近年来，通过精细挖掘时空关系的多站点光伏功率预测因其在降低建模成本和提高预测精度方面的潜力而受到广泛关注。然而，现有方法通常忽略了在真实场景中多个站点之间跨不同时间尺度存在的复杂且动态变化的时空相关性。为解决这一局限性，本研究从多尺度视角提出了一种新颖且有效的模型：多尺度融合图卷积网络（Multi-Scale Fused Graph Convolutional Neural Network, MSF-GCN）。MSF-GCN引入了一个多图卷积（MGCN）模块，该模块结合预定义图与可自适应学...

解读: 该多尺度图卷积网络技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。MSF-GCN模型通过多图卷积捕获分布式光伏电站间空间依赖关系,结合多尺度时序分解,可显著提升SG系列逆变器集群的功率预测精度(MAE提升13.21%)。其自适应图学习机制能优化PowerTitan储能系统的充放电策...

Shun-Chung Wang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 部分遮阴条件（PSC）显著降低了光伏（PV）发电系统（PVGS）的能量转换效率，给全局最大功率点（GMPP）跟踪（GMPPT）带来了严峻挑战。本文提出了一种新颖且高效的两阶段GMPPT方法以应对这些挑战，并引入多种技术以提升在复杂且可重复光照环境下的跟踪性能。第一阶段，构建基于Lambert W函数（LWF）的建模与估计机制，通过较少的采样次数识别包含GMPP的候选遮阴区域（SR）及其对应的电压工作点（VOP）。第二阶段，采用从第一阶段获得的VOP作为起始点的变步长增量电导法（VSSINC...

解读: 该Lambert W函数建模的两阶段GMPPT方法对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。针对复杂遮挡场景,其快速定位候选阴影区域并结合变步长增量电导法,可显著提升MPPT跟踪精度(93.1%)和速度(86.6%)。该算法可集成至阳光电源1500V高压系统及iSolarCloud平台,通过精准...

Xinyan Xiua1 · Songsong Maac1 · Fafu Guo · He Liu 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 为应对飞机电力需求不断增长以及传统机载发电系统效率低下的问题，燃料电池受到了广泛关注。本文提出了一种将涡扇发动机与火焰辅助燃料电池（FFC）系统相结合的推进与发电一体化系统。值得注意的是，该系统所采用的FFC是一种新型的固体氧化物燃料电池（SOFC）。在本研究中，建立了涡扇发动机和FFC系统的热力学模型。基于建模结果，对FFC-涡扇发动机系统的性能与传统涡扇发动机进行了对比分析。此外，还开展了参数研究，包括涡扇发动机的各种设计参数、飞行工况以及FFC系统运行参数的影响。结果表明，当电动功率...

解读: 该燃料电池-涡扇发动机集成系统对阳光电源航空电气化领域具有启发意义。其能量管理架构与我司PowerTitan储能系统的多能源协同控制理念相通,特别是电功率分配比(EPF)优化策略可借鉴至EV充电站的源网荷协调。文中SOFC高温余热利用技术可启发ST系列PCS在工业储能场景的热电联供方案。建议关注燃料...

Yunxia Longa · Yaning Chenb · Changchun Xua · Zhi Lib 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 风能和太阳能被视为未来最有前景的可再生能源，将在未来全球可再生能源扩张中占据主导地位。然而，目前关于低碳模式下风力发电（WP）和太阳能光伏发电（PV POT）产量的变化、尤其是其协同变化的研究仍显不足。本文利用偏差校正后的全球气候模型（GCMs），分析了本世纪中叶前WP和太阳能PV POT的变化情况，并在两种碳中和情景下进行了综合评估。结果表明，低碳模式显著缓解了中国风能资源持续下降的趋势，特别是在中国东部和中部地区。未来，中国的太阳能资源将向东南方向转移，在低碳模式下，这一增长趋势变得更...

解读: 该研究揭示低碳情景下中国风光资源时空演变规律及协同效益提升机制,对阳光电源具有重要战略价值。针对东南部光伏资源增强趋势,SG系列逆变器可优化MPPT算法适应辐照变化;针对风光出力协同性增强,ST系列储能变流器及PowerTitan系统可基于风光互补特性优化充放电策略,降低弃电率;iSolarClou...

M.Khoshvaght-Aliabadiab · Z.Chamanroy · A.Feizabadi · Y.T.Kanga · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 为了在高倍聚光光伏（HCPV）系统中将电池温度维持在安全范围内，必须采用高效且具有成本效益的冷却策略。这种策略不仅能够提升系统性能，还能防止热损伤并延长光伏电池的使用寿命。本研究设计并评估了多种具有不同腔体几何结构的新型水冷式散热器。研究聚焦于一个由25个三结电池组成的5×5阵列模块，在1000倍聚光比下工作，冷却剂质量通量范围为100至1100 kg/m²·s。结果表明，带有腔体增强结构的设计显著降低了电池的平均温度。在最低质量通量下，矩形腔体可使温度降低最多达8.7 K；而在最高质量通...

解读: 该HCPV热管理技术对阳光电源高功率密度产品具有重要借鉴价值。研究中的腔体强化散热设计可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的功率模块热管理,特别是SiC/GaN器件在高频开关下的温控优化。三角形腔体设计使冷却剂流量降低62.5%仍保持温度均匀性,这为储能PCS液冷系统提供了降本增效思...

Bing Hu · Huaiyong Shao · Changkun Shao · Wenjun Tang · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.290

摘要 短期太阳辐射预测对于太阳能光伏发电并网以及电网调度与优化至关重要。提高依赖人工智能的基于卫星的短期预测方法的可解释性是当前的研究重点。在本研究中，我们提出了一种将基于卫星的云透射率预测与物理晴空辐射预测相结合的新型短期太阳辐射预测方法。本研究的创新之处在于其建立在大气物理原理基础之上，具体体现在对云透射率的预测以及对阴天和晴天状态的区分。云透射率的预测基于Himawari-8观测数据，采用广泛使用且成熟的卷积神经网络（CNN）和长短期记忆（LSTM）网络实现；而晴空辐射预测则可通过晴空辐射...

解读: 该卫星短期辐照预测技术对阳光电源储能与光伏系统具有重要价值。通过10分钟至4小时精准预测(RMSE 62-160 W/m²),可优化ST系列储能变流器的充放电策略和PowerTitan系统的能量管理。结合iSolarCloud平台,能提升SG系列逆变器的MPPT算法预判能力,实现电网友好型并网控制。...

Eshagh Safarzadeh Ravajiri · Iman Alizadeh Binazir · Ehsan Houshfar · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 随着全球对可持续能源解决方案需求的不断增长，将可再生能源技术整合到废物管理系统中已受到广泛关注。本研究通过全面的技术经济分析，探讨了在废物处理单元中集成电转气（P2G）和电转液（P2L）技术的可行性。采用多目标优化方法确定太阳能光伏（PV）板的最佳数量，旨在最大化累积燃料生产潜力（CFPP），同时最小化年总成本（TAC）。提出了五种不同的技术方案，并从技术、经济和环境角度进行了验证与比较。这五种方案结合了厌氧消化、气化、机械生物处理、电转气和电转液技术，以实现可持续的废物管理和燃料生产。第...

解读: 该研究整合光伏与废弃物制氢制甲醇技术,对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统具有重要应用价值。研究显示8500-8900块光伏板配置可实现最优氢能产量,这为阳光电源1500V光伏系统与Power-to-X场景耦合提供参考。场景3的高燃料产出潜力(9.25 MJ/kg)验证了光伏-电解制氢-甲醇合...

Hangyu Yua · Florian Bernard Berset · Pyry Mäkinen · Cédric Frantz 等14人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 在线性能表征与故障状态诊断对于确保微型热电联产（μ-CHP）固体氧化物燃料电池（SOFC）系统的家庭安全运行和延长使用寿命至关重要。然而，针对紧凑型SOFC系统实现快速且准确的故障检测与性能表征仍是一个挑战。本研究应用多种诊断方法对一个μ-CHP SOFC系统进行表征，包括恒电流电位法、电化学阻抗谱（EIS）、总谐波失真（THD）分析工具。性能表征与状态诊断在不同功率需求、燃料不足、高碳燃料供给以及长期运行条件下进行。正常工况与燃料不足条件下的EIS结果表明，远离燃料入口的底部27-cel...

解读: 该SOFC微型热电联供系统的快速诊断技术对阳光电源氢能储能系统具有重要借鉴价值。文中采用的电化学阻抗谱(EIS)和总谐波失真(THD)在线监测方法,可应用于ST系列储能变流器的电池健康状态诊断。燃料饥饿检测逻辑(0.01-0.1Hz正弦激励)可移植到PowerTitan系统的电池簇不均衡预警中。长期...

Hui Jina · Xiangyu Kong · Chunjie Wangb · Delong Zhang 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 由于受空间和时间上变化的波浪环境影响，多种类型漂浮体结构上的海上漂浮式光伏（PV）阵列的辐照度分布条件和发电特性十分复杂，这大大增加了最大功率点跟踪（MPPT）的难度，阻碍了海上漂浮式光伏电站的高效经济运行。考虑到不同尺度的漂浮体结构、光伏组件排布方式及接线方法对海上漂浮式光伏阵列辐照度分布条件和发电特性的影响，本文提出了一种适用于多种漂浮体结构的海上漂浮式光伏系统发电特性仿真方法。该方法通过六自由度运动实验平台以及海上实测的光伏单元辐照度数据，在实验室和实际运行场景中进行了验证。基于渤海...

解读: 该海上漂浮光伏MPPT技术对阳光电源SG系列逆变器具有重要应用价值。文中针对波浪导致的多峰值功率曲线提出的混合改进MPPT算法,追踪时间≤20ms、效率≥99.85%,可直接应用于阳光电源海上光伏逆变器的MPPT优化模块。研究揭示的浮体结构与组串布局关系,为SG逆变器在漂浮电站的配置策略提供依据:大...

Ruina Xua · Zhipeng Zhang · Feng Suna · Yi Xua 等11人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.297

摘要 本文提出并构建了首套兆瓦级（MWth）用于下一代聚光太阳能发电（CSP）电站的颗粒/超临界二氧化碳（sCO2）流化床换热系统。在该CSP电站中，固体颗粒被选作太阳能集热器的吸热介质，并通过换热器将热量传递给sCO2，随后被加热的sCO2进入透平做功。换热器本体采用流化床结构，其中sCO2管束在流化空气的作用下从高温颗粒中吸收热量。颗粒沿换热器壁面流动，sCO2在两个箱体内部自上而下流动，流化空气被循环利用以提高系统的换热效率。本文详细描述了系统的整体结构设计。实验于2021年起在中国北京延...

解读: 该颗粒/超临界CO2流化床换热技术为下一代光热电站提供了高效热能转换方案,出口温度达552°C、效率83.2%,对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其高温储热与sCO2布雷顿循环结合的思路,可启发ST系列储能变流器在光热-储能耦合场景的拓展应用。该系统的热管理技术和高效换热设计,对PowerTita...

Jessica Barichello · Barbara Paci · Paolo Moras · Javid Hajhemati 等11人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287

摘要 无机宽带隙CsPbBr3钙钛矿是一种在多种光电子器件（如太阳能电池、探测器和发光二极管）研究中具有重要意义的材料。尽管2.3 eV的带隙限制了不透明钙钛矿太阳能电池（PSC）的功率转换效率（PCE）难以超过10%，但这类材料在多个光伏（PV）领域仍具有广阔前景，例如建筑一体化光伏（Building Integrated PV）和农业光伏（agri-PV），在这些应用中，器件堆叠的半透明性可带来额外价值。在本研究中，我们开发了一种沉积工艺，在PbBr2沉积过程中引入BMIM-BF4离子液体，...

解读: 该CsPbBr3半透明钙钛矿电池技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有前瞻价值。其2.3eV宽带隙特性和58%可见光透过率,适配BIPV和农光互补场景,可与SG系列逆变器的MPPT优化算法协同,提升建筑一体化和农业光伏系统效率。离子液体改性工艺提升的稳定性(MPP光照老化测试表现优异)为户外长期运行提供...

Sourav Kumar · K.S.Redd · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本研究建立了一个浓度比为2.5X的扩展复合抛物面聚光器-光伏光热（ECPC-PVT）系统模型，集成了匀光器以改善太阳辐照分布，并配置了散热器以管理表面加热。该研究通过调整散热器几何结构和冷却流体参数，为优化基于ECPC的PVT系统提供了理论依据。本文考察了两种散热器结构——方形和圆形上升管，其水力直径范围从6 mm到16 mm，对其光学与热学性能进行了评估。采用蒙特卡洛光线追踪（MCRT）方法分析了在2024年10月22日从早晨7时至下午16时全天时段内ECPC接收面上的太阳辐照分布情况。...

解读: 该ECPC-PVT光热耦合技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要参考价值。研究中方形散热器配置实现16.30%功率效率和84.67%光学效率,为我司1500V高功率密度逆变器的热管理优化提供依据。MCRT光通量分析方法可应用于MPPT算法改进,提升非均匀光照下的发电效率。热流耦合仿真技术可指导SG...