Jihong Pu · Dan Xu · Chao Shen · Lin Lu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 光谱选择性设计因其高度灵活性，在建筑一体化光伏（BIPV）技术中日益受到科学界的关注。本研究提出一种光谱选择性策略，旨在优化BIPV天窗，具备三个关键特性：（1）高带隙以上透射率，以确保发电性能；（2）高带隙以下反射率，以减少不利的太阳热增益；（3）在中红外波段具有高发射率，以促进辐射天空冷却。该策略涉及开发一种柔性PDMS/ITO/PET薄膜。在这种多层结构中，PDMS（聚二甲基硅氧烷）层在大气窗口内提供高发射率（0.93），ITO（氧化铟锡）层对太阳能电池的带隙以下太阳光（>1.1 μ...

解读: 该光谱选择性薄膜技术为阳光电源BIPV场景提供系统级优化方案。针对SG系列光伏逆变器应用,薄膜可降低组件温度2.6℃,虽发电量损失9%但显著改善热管理,延长逆变器寿命。结合iSolarCloud平台可实时监测光谱调控效果与发电效率平衡点。对于工商业储能系统,该技术减少建筑冷负荷18.3%,降低空调能...

Liting Wang · Renzhi Liu · Weihua Zeng · Lixiao Zhang 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 理解区域理论风能潜力对于风电规划与建设至关重要。以往的研究面临诸多挑战，包括风速数据质量不一致、分布参数中的不确定性未被量化，以及估算理论风能潜力的方法存在缺陷。因此，本研究提出了一种分层贝叶斯-蒙特卡洛框架，以概率性和分层方式处理多年期、多来源的风速数据。该框架能够量化风速分布及其参数相关的不确定性，并通过整合历史数据降低预测误差。此外，本研究在传统理论风能潜力估算方法的基础上，进一步考虑了叶片扫掠高度范围内风速和空气密度变化以及最大可能功率系数的影响。结果表明，青藏高原地区的风速分布符...

解读: 该青藏高原风电潜力评估框架对阳光电源风电变流器布局具有重要参考价值。贝叶斯-蒙特卡洛模型可量化风速分布不确定性,为ST储能系统在高原风电场的容量配置提供精准数据支撑。研究揭示的风速-空气密度垂直变化特性,可优化风电场侧储能PCS的功率预测算法和充放电策略。青藏高原60%以上区域具中高风电潜力,结合i...

Jian Xuab · Zhiling Guo · Qing Yuc · Kechuan Dongd 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.394

摘要 屋顶光伏（PV）系统是提升城市环境中可再生能源利用的一种有前景的解决方案。准确估算屋顶光伏系统的发电潜力受到复杂城市形态所引起的遮蔽效应的制约，这些效应显著降低了屋顶表面的太阳辐照度，从而导致预测误差。传统的遮蔽模拟方法计算成本高昂，凸显了在计算效率与评估精度之间实现精细平衡的必要性。本研究提出了一种创新的深度学习框架，能够有效编码多种时空数据源，以精确预测阴影投射并计算屋顶光伏潜力。具体而言，基于物理原理的真实数据，结合U-Net网络、三维（3D）建筑细节、太阳能资源数据以及气象参数，使...

解读: 该时空特征编码深度学习框架对阳光电源屋顶光伏系统规划具有重要价值。研究通过U-Net网络精准预测建筑阴影对发电量的影响(平均损失5.32%),可优化SG系列逆变器的MPPT算法在遮挡工况下的功率追踪策略。158倍的计算加速能力可集成至iSolarCloud平台,实现大规模城市屋顶光伏资源快速评估与选...

Hyunsik Mina · Byeongjoon Noh · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 光伏（PV）功率预测在可再生能源管理中发挥着关键作用。然而，传统预测模型通常难以适应动态环境变化，并在不同区域间实现有效扩展。针对这些挑战，本文提出了一种融合时间卷积网络（TCN）、多头注意力机制（MHA）、在线学习和迁移学习的深度学习框架。为验证所提方法的有效性，我们采用了来自韩国九个太阳能电站的数据。该数据集来源于韩国开放数据门户和韩国气象厅，涵盖了2017年1月1日至2019年12月31日的逐小时光伏发电量及气象参数，其中两年用于训练，一年用于测试。我们在相同条件下将所提出的TCN-...

解读: 该深度学习预测框架对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。TCN-MHA在线学习模型可集成至SG系列逆变器和ST储能系统的智能调度算法,实现17.19%的NRMSE预测精度,支持多区域迁移学习降低85%训练时间和99%功耗。该技术可优化PowerTitan储能系统的充放电策略,...

Weiqiang Yang · Wenjun Li · Qiulin Liu · Yan Jin · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.290

摘要 Cs2AgBiBr6是最早被研究用于解决钙钛矿太阳能电池（PSCs）毒性和不稳定性问题的双钙钛矿材料之一。然而，空穴传输层（HTL）的不稳定性、载流子扩散长度有限、界面缺陷丰富以及空穴提取效率低下，导致器件性能不理想。本文提出一种新型无HTL的Cs2AgBiBr6碳基双钙钛矿太阳能电池（C-DPSC），以提升器件性能。通过Solar Cell and Capacitance Simulator（SCAPS）优化吸光层厚度、梯度结构（掺杂梯度、缺陷梯度和能带梯度）、平均掺杂浓度以及界面缺陷密...

解读: 该Cs2AgBiBr6无铅双钙钛矿电池技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及储能系统具有前瞻价值。研究中的梯度能带结构优化、缺陷容忍度提升(10^16 cm^-3)及内建电场增强机制,可为我司MPPT算法优化提供理论支撑。18.21%的转换效率突破及无HTL碳基结构设计,启发PowerTitan储能系统...

Baifan Wanga · Baoliang Zhang · Shikun Fua · Peng Gaoa 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要：太阳能光伏发电（PV）为数据中心脱碳提供了有前景的解决方案。然而，在炎热夏季，光伏组件温度急剧上升，显著降低了其发电效率。通过利用光伏组件产生的废热驱动化学吸附冷能储存单元，可在提升光伏性能的同时为数据中心提供冷却能力。然而，化学吸附冷能储存单元所需的高驱动温度与光伏组件废热温度偏低的特点不相匹配。本文提出了一种新型高效的太阳能光伏/热（PV/T）协同制冷与发电系统，该系统将PV/T模块与化学吸附冷能储存循环及蒸气压缩制冷循环深度集成。为积极适应较低的废热温度，研制了一种复合吸附剂BaCl...

解读: 该光伏/热协同系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要启示。通过化学吸附冷储能技术降低组件温度,可提升13%发电效率,这与我们MPPT优化技术形成互补。系统的异步启停控制策略可借鉴至PowerTitan储能系统,实现昼夜能量协调管理。特别适用于数据中心场景,可与iSolarCloud...

Yuanzhi Gaoa · Jiahong Jibc · Xiaosong Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 本研究提出了一种集成双面光伏-热电发电机（PV–TEG）系统，该系统耦合非均相光催化技术，在聚光太阳辐照条件下实现废水处理与能源同步生成。为解决传统光伏材料对高能紫外光（UV）利用效率低的问题，系统采用单晶硅光伏电池（其本身对紫外光吸收较弱），并通过引入光催化材料以增强紫外波段的光谱吸收能力。系统设计为双面受光结构：正面接受标准太阳模拟光照，背面通过电加热板加热，以模拟1000至5000 W/m²范围内的辐照强度。选取两种模型染料污染物——ponceau 2R和亚甲基蓝（MB），用于评估系...

解读: 该光伏-热电-光催化耦合系统为阳光电源SG系列双面组件逆变器提供创新应用场景。研究证实5000 W/m²辐照下PV输出0.795W、TEG贡献0.067W的多能互补模式,可启发我们在PowerTitan储能系统中集成废水处理功能,实现分布式光伏电站的环境修复增值。短路电流损失21.6%的数据提示需优...

Amal Hichri · Mansour Hajji · Majdi Mansouri · Kais Bouzrar 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 确保并网光伏（GCPV）系统的持续运行至关重要，因为这些系统极易受到多种因素引起的故障和停机影响，可能导致严重的系统损坏。为应对这些挑战，故障检测与诊断（FDD）方法对于维持GCPV系统的可靠性与安全性必不可少。本文提出一种基于暂态过程的FDD方法，用于不确定的GCPV系统，采用深度学习技术实现故障的有效检测与分类。此外，该方法利用可再生能源系统中健康状态与故障状态之间的过渡阶段，通过识别性能信号中的异常，实现早期故障检测。通过将暂态过程分析与深度学习技术相结合，该方法能够快速而准确地检测...

解读: 该瞬态故障诊断技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器具有重要应用价值。通过深度学习捕捉健康-故障转换期的异常信号,可实现早期故障预警,显著提升系统可靠性。建议将区间值数据处理与遗传算法优化集成至iSolarCloud平台,增强预测性维护能力。该方法对1500V高压系统及PowerTitan...

Sheng Yu · Bin He · Lei Fang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 天气条件的不稳定性常导致光伏发电呈现出随机性和波动性，使得准确可靠的光伏发电功率预测对于综合能源系统的稳定调度至关重要。由于难以捕捉相邻离散时间点之间的时序依赖关系，多步预测仍面临挑战，这主要归因于一维建模方法在时间序列特征表达能力上的局限性。为此，本文提出一种专门针对光伏发电功率多步短期预测的方法论框架。该框架基于TimesNet架构，通过将气象特征在二维空间建模以增强特征表达能力。此外，引入了一种新的特征提取模块，用于替代原始TimesNet中的Inception模块，缓解了标准卷积中...

解读: 该多步光伏功率预测技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及储能系统调度具有重要价值。TimesNet二维时序建模可增强SG系列逆变器功率预测精度,改进的损失函数能提升异常工况识别能力。12小时预测RMSE降低3.21%可优化ST系列PCS的充放电策略制定,减少PowerTitan储能系统的...

Tor Atle Solenda1 · Anders Rødningsby · Jonas Moen · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 采用配备红外（IR）相机的无人驾驶航空器（UAV）检测太阳能光伏（PV）电站，是一种识别发热热点及其他缺陷的成熟方法。对于大型光伏电站而言，若设备配置或规划不足，完成整个区域的检测任务将极具挑战性。由于每幅图像包含大量信息，图像质量直接决定了检测结果是否有效。在先前的研究中，已对无人机导航系统参数的不确定性进行了分析，结果表明其会严重降低图像质量并影响检测效率。然而，本研究进一步扩展了分析范围，纳入了因无人机飞行速度过快而导致的图像模糊（称为运动模糊）的影响，这种模糊会掩盖视频图像中的关键...

解读: 该研究对阳光电源智能运维体系具有重要价值。无人机红外巡检中的运动模糊问题直接影响光伏电站缺陷识别效率,这为iSolarCloud平台的智能巡检模块提供优化方向:可结合飞行速度与图像质量的平衡算法,制定最优巡检路径规划;针对SG系列逆变器管理的大型电站,通过预设不同纬度、不同相机配置的飞行参数库,提升...

Erlend Hustad Honningdalsnes · Erik Stensrud Marstein · Magnus Moe Nygår · Marie Syre Wiig 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296

摘要 本研究比较了三种光线追踪工具——bifacial_radiance、ClimateStudio 和 Honeybee Radiance——在光伏（PV）系统辐照建模中的准确性、效率及功能能力。尽管这三种工具在模拟逐小时辐照量以及月度和年度累积辐照量方面表现相似，但在功能性和计算效率方面仍存在差异。所有模型对年累计正面辐照量的估算值与实测值相比误差均在1.3%以内，其中 bifacial_radiance 的误差最大。在背面辐照量方面，bifacial_radiance、ClimateStu...

解读: 该辐照度建模对比研究对阳光电源双面组件光伏系统设计具有重要参考价值。研究揭示基于矩阵的逐时建模方法在年度累计辐照预测中更可靠,可优化SG系列逆流器的MPPT算法和容配比设计。背面辐照建模中结合不同地面反照率的方法,可提升双面组件发电量预测精度,助力iSolarCloud平台的发电量评估和智能运维功能...

Khaled A’am · Yusuf Bicer · Tareq A. Al Ansari · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295

摘要 可持续能源解决方案日益增长的需求推动了立柱安装式光伏系统（PIPVS）的发展，尤其是在常规能源基础设施难以实施的偏远和干旱地区。然而，立柱安装的平板光伏组件（PMFPVP）由于遮挡、积尘、高维护成本以及储能效率低下等问题，表现出显著的性能局限性。这些挑战导致系统需要频繁清洁和过度配置，使其在低维护应用场景下的可行性降低。为此，本文综述探讨了立柱集成式垂直光伏管（PIVPVT）作为一种替代技术的潜力，该技术能够缓解上述问题，同时提升能量输出的稳定性并减少维护需求。本研究采用全面的文献综述方法...

解读: 该垂直光伏管技术对阳光电源在恶劣环境应用具有启发意义。PIVPVT系统全天稳定输出特性可降低储能配置需求,与我司ST系列储能变流器和PowerTitan系统形成优化组合。其抗阴影、低维护特点适配SG系列逆变器的MPPT优化算法升级,特别在沙漠、高原等高尘环境的光储项目中。技术经济性分析为iSolar...

Qingjie Cui · Xiang Ma · Ziyi You · Xiaoping Yang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 5G技术的快速发展显著加速了移动设备的进步，推动智能手机、平板电脑以及虚拟现实（VR）和增强现实（AR）眼镜等电子产品向日益可折叠的设计方向演进。然而，由于空间和结构特性的固有约束，传统的热管理方案已无法满足这些可折叠设备的性能需求。因此，迫切需要开发与芯片设计中跨铰链结构相兼容的高效热管理解决方案。本研究提出并制备了一种厚度仅为0.7 mm的新型超薄柔性环路热管（UFLHP），以应对跨铰链设计带来的传热挑战。通过采用粉末烧结与线切割技术，开发出一种创新方法，用于制造厚度为0.4 mm的金...

解读: 该超薄柔性环路热管技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要应用价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统中功率器件(SiC/IGBT)及DAB变换器在高功率密度设计下面临严峻散热挑战,该0.7mm厚柔性热管可适配紧凑空间布局,最大热流密度5W/cm²和等效热导率10273W/(m·K)可显...

Kangrui Jiang · Zhongbei Tian · Tao Wen · Kejian Song 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 轨道交通脱碳已成为轨道交通行业未来发展的主要方向。氢燃料电池（HFC）列车因其零碳排放和较低的改造成本，成为具有竞争力的潜在解决方案。然而，由于氢气在储存、运输和利用方面面临的挑战，其成本较高，仍是制约HFC列车商业化的主要因素。温度对HFC的能量转换效率和寿命具有显著影响，其热管理要求比内燃机更为严格。现有的HFC列车能量管理系统（EMS）通常忽略了HFC温度变化对能量转换效率的影响，难以根据环境动态条件实现能量与热管理的实时平衡控制。为解决这一问题，本文提出一种基于深度强化学习（DRL...

解读: 该深度强化学习能量-热管理协同优化技术对阳光电源氢能及储能系统具有重要借鉴价值。其MDP建模与双深度Q学习算法可应用于ST系列PCS的多能源协调控制,实现电池SOC动态平衡与温控优化。该方法在充电站EV Solutions中可优化充电功率分配,降低设备热应力;在PowerTitan储能系统中可提升变...

Chengguo Su · Li Li · Taiheng Zhang · Quan Sui 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 光伏（PV）发电与水电的联合运行已成为促进可再生能源消纳的有效途径。在实时调度过程中提升对水电和光伏发电的管理与控制能力，有助于满足电网预期的电力需求。然而，应对光伏发电出力和径流固有的不确定性仍是一项重大挑战。本文提出了一种基于模型预测控制（MPC）的梯级水电-光伏（CH-PVP）互补系统实时调度框架。采用Wasserstein生成对抗网络（WGAN）对径流和光伏发电出力进行预测，在此基础上构建了考虑动态水流滞时和水电机组振动区的CH-PVP互补系统实时调度模型，旨在最小化功率偏差并减少...

解读: 该MPC实时调度框架对阳光电源水光互补系统具有重要价值。WGAN预测模型可集成至iSolarCloud平台,提升光伏出力预测精度;动态水延时建模思路可应用于ST储能系统的充放电调度,优化SG逆变器与水电的协调控制策略。MILP快速求解技术(<1分钟)适配GFM/VSG控制的实时响应需求,降低功率偏差...

Hongxu Cheng · Hong Luo · Xuefei Wang · Da Bi 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 鉴于绿色氢经济预期将快速增长，揭示质子交换膜水电解（PEMWE）在波动性可再生能源负载下的退化特征至关重要。然而，许多旨在探究不同负载条件下催化剂和膜材料特性的研究，忽视了在实际场景中波动负载下双极板材料的研究。本研究考察了TA1钛基底上镀金涂层在PEMWE模拟阳极环境中的电化学行为及失效机制，特别是在波动负载条件下的表现。我们基于中国西北典型新能源富集地区光伏电站实测的分钟级数据，模拟了加速电压波动工况。讨论了不同波动频率对镀金TA1钛材电化学腐蚀行为和导电性的影响。结果表明，镀金TA1...

解读: 该研究揭示光伏波动对制氢系统双极板的退化机制,对阳光电源光储氢一体化方案具有重要价值。针对西北地区分钟级光伏波动特性,建议在ST系列储能变流器与SG逆变器间增设功率平滑算法,通过PowerTitan储能系统缓冲高频波动,将电解槽输入波动频率控制在安全阈值内。可结合iSolarCloud平台实时监测电...

Suijie Liu · Sunliang Cao · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要：在邻近并网型零能耗建筑（ZEB）之间应用高效可再生能源系统组合以及对可再生能源、电网和储能资源进行有效的能源管理，对于提升混合建筑系统的经济技术性能日益重要。然而，现有大多数研究主要基于简单的年度技术指标，仅分析单一的能源共享方式。目前尚未充分探讨结合三种不同集成建筑能源共享系统——即时微电网型、预测微电网型以及基于本地电动汽车（EV）的能源共享系统——时，各类混合可再生能源系统的经济技术影响，其评估指标包括匹配指数（WMI）和净现值（NPV）。研究结果表明，将基于即时微电网和基于本地电动...

解读: 该研究对阳光电源多产品线协同具有重要价值。针对邻近零能耗建筑间能量共享,ST系列储能变流器可优化微电网瞬时能量调度,PowerTitan储能系统支撑建筑间削峰填谷。研究显示微电网共享模式下技术指标提升7.19%、NPV改善9.53%,验证了我司储能+光伏逆变器组合方案的经济性。本地电动车共享场景可结...

Kai-Qi Zhu · Quan Ding · Ben-Xi Zhang · Jiang-Hai Xu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 风冷式质子交换膜燃料电池（PEMFC）中复杂的传热传质耦合现象以及物理场分布不均的问题，严重影响其功率密度和水热管理性能。作为关键部件，阴极流场在燃料供给、散热以及水传输方面对风冷式PEMFC起着至关重要的作用。优化流场结构设计是应对上述挑战的关键策略。本研究提出了一种创新的竹节形流场设计，并在25 cm²的单电池中进行了实验验证，结果证明该设计能有效提升风冷式PEMFC的传热传质能力与功率密度，同时降低供气能耗。此外，还建立了三维多相数值模型，用于深入探究该流场结构下液态水、反应物和热量...

解读: 该燃料电池热质传输优化技术对阳光电源氢能业务具有重要借鉴价值。竹节型流场设计通过分段加速和涡流区优化实现5.45%功率密度提升和4.17%能效增益,其多物理场耦合仿真方法可应用于公司储能PCS的热管理优化。研究中的熵分析法和非均匀流场设计理念,可迁移至SiC功率器件散热结构设计,提升ST系列PCS和...

Sefat Mahmud Siddiqu · M.Muhtasim Uzzam · Mohammad Monjurul Ehsan · Yasin Khan · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 本研究探讨了四种新型级联制冷系统的性能，这些系统能够在较低温度下提供高效制冷，同时降低能耗。传统的双效吸收式制冷循环与常规蒸气压缩制冷系统（VCR）级联，可克服单一循环所面临的局限性。然而，这些传统系统在高效利用高温余热方面存在困难，并且压缩机功耗较高。鉴于上述局限性，本文将带有制冷剂热交换器的双效吸收式制冷循环（串联和并联构型）与集成喷射器的先进VCR系统相结合，构建出基于LiBr/H₂O和R41为工质的先进喷射式双效吸收循环（E-DAC（串联）、E-DAC（并联））以及喷射-喷射增强式...

解读: 该级联制冷系统技术对阳光电源储能热管理系统具有重要参考价值。PowerTitan等大型储能系统面临高密度散热挑战,文中提出的喷射-双效吸收循环(EI-DAC)可利用电池废热驱动制冷,COP提升18%,能效提高16.7%,契合ST系列PCS的热管理优化需求。该技术可应用于充电站液冷系统和储能集装箱温控...

Zitong Huang · Katharine Maher · Anthony Robert Kovscek · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 地下氢气储存（UHS）通过应对可再生能源在地理位置依赖性、波动性和预测性方面的固有挑战，为大规模能源储存提供了可行方案。为了将可再生能源的储能能力从吉瓦时（GWh）提升至太瓦时（TWh），有必要对具备大容量且易于进入的潜在场地进行研究。氢气（H₂）在地下环境中可作为氧化还原反应中的还原剂，与矿物和水相组分发生反应。因此，建立气–卤水–矿物三相反应网络的模型，对于理解氢气（H₂(g)）在地下储存过程中的行为至关重要。为满足这一需求，我们使用PHREEQC进行了时间依赖性的批处理模拟，以研究地...

解读: 该地下氢储能研究为阳光电源储能系统提供重要参考。研究揭示石英砂岩储层氢损失率低于1%,验证了大规模TWh级氢储能可行性,可与PowerTitan储能系统形成互补方案。温度和水饱和度敏感性分析对ST系列PCS热管理优化具有指导意义。氢-硫化氢转化机理研究可启发电化学储能安全监测策略,提升iSolarC...