Mohd Bilal · Fareed Ahm · Arshad Mohamm · Mohammad Rizwan · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本研究探讨了在诺伊达地区为插电式电动汽车（PEVs）充电而部署基于可再生能源的能源系统，系统包括太阳能光伏板、风力涡轮机和电池储能装置。本文的主要目标是确定系统各组件的最佳容量配置，以降低能源成本并减少电力中断的可能性。为实现上述目标，本研究采用了一种独特的基于元启发式的优化策略——吉萨金字塔建造算法（Giza Pyramid Construction Algorithm, GPCA）。通过将GPCA的结果与灰狼优化算法（GWO）、花粉授粉算法（FPA）、樽海鞘群算法（SSA）以及飞蛾火焰...

解读: 该研究对阳光电源光储充一体化解决方案具有重要参考价值。文章验证了光伏/风电/储能系统为电动汽车充电的经济性,与公司ST系列储能变流器、SG光伏逆变器及充电桩产品线高度契合。研究采用的多目标优化算法可为iSolarCloud平台的容量配置模块提供算法创新思路,特别是在降低LCOE和提升供电可靠性方面。...

Rajvikram Madurai Elavarasan · Rishi Pugazhendhi · Saifullah Shafiq · Sivasankar Gangatharan 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 在能源转型范式中，最大化光伏发电（PV）技术的电力产出是一项关键战略。因此，必须考虑影响光伏效率的潜在因素。其中主要因素之一是太阳辐照，其本身具有可变性且超出人类控制范围。虽然较高的辐照水平在一定程度上可以提升光伏系统的输出功率，但同时也会导致运行温度升高，从而对光伏组件的效率产生负面影响。因此，被动冷却成为缓解因运行温度上升而导致效率下降的关键解决方案。本研究旨在对基于相变材料（PCM）的被动冷却技术进行全面综述，此类技术在提升光伏面板效率方面具有显著潜力。本文首先对理想的相变材料进行特...

解读: 该PCM被动热管理技术对阳光电源光伏逆变器产品具有重要协同价值。通过PCM相变材料降低组件工作温度,可显著提升SG系列逆变器的MPPT效率和系统发电量。建议将PCM热管理方案与iSolarCloud平台温度监测功能结合,实现组件温度预测性维护。该技术还可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化...

Jan Lewen · Max Pargmann · Mehdi Cherti · Jenia Jitsev 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 聚光太阳能发电（Concentrating Solar Power, CSP）电站是实现可持续能源转型的关键技术之一。其安全高效运行的一个关键因素在于接收器上太阳辐射通量分布的精确性。然而，单个定日镜产生的通量密度对表面缺陷极为敏感，例如镜面倾斜误差和形变。在实际部署中，对数百乃至数千个定日镜的表面进行逐一测量仍然不切实际。因此，控制系统通常假设定日镜表面为理想状态，导致性能次优并可能带来安全隐患。为解决这一问题，近期提出了一种名为逆向深度学习光线追踪（inverse Deep Learn...

解读: 该逆向深度学习光线追踪技术对阳光电源光热-光伏混合电站具有重要价值。iDLR可实现定日镜表面缺陷的自动化检测与建模,通过零样本迁移学习将仿真模型直接应用于实际场景,预测精度达90%。该方法可集成至iSolarCloud平台,实现大规模定日镜阵列的预测性维护与数字孪生建模。其深度学习架构可借鉴应用于S...

Runsen Wang · Yuzhu Chen · Meng Lin · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 高性能的热化学循环在燃料生产过程中需要一个高能耗的还原步骤，这是由于其对高温和低氧分压的严格条件所致。集成的高温电化学氧泵（EOP）能够实现有效的原位除氧，以较低的能量消耗灵活调节氧环境。然而，由极端高的还原温度（通常超过1500 °C）引起的热失效问题对氧泵的稳定性构成了挑战。本研究提出了一种通过主动冷却氧泵以防止过热的热管理策略，用于实现氧泵的集成。采用数值模拟与实验方法相结合的方式评估了反应器的性能。在有无主动冷却条件下，分别评估了氧化铈（ceria）的热化学性能和EOP的电化学性能...

解读: 该太阳能热化学制氢技术对阳光电源储能系统具有重要启示。研究中的热管理策略与主动冷却方案可应用于PowerTitan储能系统的热控优化,特别是电化学氧泵的温度梯度控制思路可借鉴至ST系列PCS的功率器件散热设计。文中提出的多参数协同优化方法(材料高度、间隙距离、温差控制)对储能系统电芯热管理和BMS策...

Wei Weia · Chengwen Yanga · Guoyu Zhang · Jie Jib 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 随着城市空气污染日益加剧，骑行者暴露于挥发性有机化合物（VOCs）和氮氧化物（NOx）等有害物质中，影响其呼吸系统健康。同时，城市交通环境存在诸多安全隐患，对骑行者构成重大安全风险。为解决上述问题，本文提出一种基于热电转换与热催化氧化的新型动力空气净化头盔。首先，采用计算流体动力学（CFD）模拟方法，分析了进气口曲率对头盔内部流速及出风口风速的影响。当进气口曲率从15°变化至60°，在进气风速为60 km/h条件下，对应的平均出口气流速度分别为59.4 km/h、57.2 km/h、60....

解读: 该热电转换与热催化氧化技术对阳光电源储能及电动车充电业务具有启发价值。其热电转换效率优化思路可应用于ST系列PCS的热管理系统,通过回收功率器件废热提升系统能效。热催化氧化的温度场控制技术可借鉴至GaN/SiC器件的热仿真优化,改善功率密度与转换效率。此外,该自供能净化方案为充电桩站点的环境监测模块...

Santiago Madrug · Carolina Mendoz · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 自然能源为在电池不适用的环境中为低功耗电子设备（如传感器）供电提供了一种解决方案。在这些能源中，热电转换因其能够利用温度波动发电而尤为突出。然而，其效率严重受限于自然界昼夜循环中通常较小的温差，这限制了其在依赖环境热梯度时的实际应用。通过建立真实的物理模型并开展三维数值模拟，我们证明将热电发电机与潜热储能单元耦合可显著增强自然昼夜温度波动向电能的转化效率。该效率提升得益于自然对流与马兰戈尼对流的协同传热作用。我们采用一个标准热电模块（塞贝克系数 α = 0.027），并与包含相变材料十六烷...

解读: 该热电-相变储能技术为阳光电源储能系统提供创新思路。研究中昼夜温差利用与马兰戈尼对流增强机制,可启发ST系列PCS的热管理优化设计。PowerTitan等大型储能系统运行中产生显著温差,若集成微型热电模块与相变材料,可实现废热自供电,为传感器节点、监控模组提供持续电源,降低iSolarCloud平台...

Meghavin Bhatasan · Amy Marie Marconne · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 由于功率密度不断提高以及功率分布日益动态化，热管理在电力电子模块中正发挥着越来越关键的作用，尤其是在汽车应用领域。相变材料（PCM）已成为这些模块中有效热管理的一种有前景的解决方案。然而，目前对于使用PCM时这些模块的热行为理解仍存在不足，特别是在考虑实际器件几何结构和功率分布方面。本文评估了包含基于相变材料的热能存储（TES）的新模块架构相对于传统架构的热性能。我们基于驾驶循环提取出真实的瞬态热负荷条件进行分析，并采用三个性能指标进行全面的性能比较：平均时间最大温升、最大温升速率以及瞬态...

解读: 该相变材料热管理技术对阳光电源电动汽车驱动产品线具有重要价值。针对OBC充电机、电机驱动器等功率模块,PCM热缓冲可有效应对瞬态热冲击,抑制温度峰值达33%。双面冷却+铜基复合PCM架构可优化SiC/GaN器件散热设计,提升功率密度。该技术还可回收废热用于电池预热,降低能耗。建议在ST系列PCS和充...

Chris Drawer · Lars Baetck · Jelto Lang · Yuanyuan Shang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 氢气的高效、节省空间且安全的储存是实现可再生能源系统所必须克服的主要挑战之一。金属氢化物是一种可能的解决方案。然而，关键挑战在于识别和开发最具前景的金属氢化物材料，以及为实现高效吸氢/脱氢过程（在能耗/储存损耗和充放时间方面）设计最优的储氢罐结构。基于这一背景，本文旨在确定中低温金属氢化物材料与三种不同储氢罐设计概念之间的适宜组合。目标是明确每种组合中最匹配的材料，从而为未来在固定式和移动式应用中的金属氢化物储氢罐提供可行的解决方案。为实现该目标，采用有限元方法（FEM），在COMSOL ...

解读: 该金属氢化物储氢技术对阳光电源储能系统具有战略价值。研究表明中温氢化物在矩形罐体设计下可降低71%加热能耗,为PowerTitan储能系统与氢储能耦合提供优化方向。低温氢化物1.4wt%储氢密度可应用于充电站分布式储氢,配合ST系列PCS实现氢-电协同调度。FEM仿真方法可借鉴用于储能热管理优化,提...

Zhen Zeng · Hongling Ma · Chunhe Yang · Youqiang Liao 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 盐穴压缩空气储能（CAES）系统的性能受洞穴内空气状态的影响。学者们长期以来关注CAES运行过程中空气温度的波动，然而很少有人注意到同时发生的湿度变化。本研究提出了一种热-湿-流体动力学模型（TMFD模型），用于模拟CAES盐穴中的动态湿环境，以评估其对空气状态及系统储能性能的影响。该模型不仅考虑了热与湿的耦合作用以及空气的注入和抽出过程，还包含了水相变过程，如凝结、蒸发、吸湿和潮解。模型应用于容积为140,000 m³的Huntorf电站NK1号盐穴。模拟结果与实测温度数据吻合良好，并揭...

解读: 该盐穴压缩空气储能湿热耦合模型对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究揭示的温湿度耦合效应及相变潜热对系统效率的影响,可应用于PowerTitan等大型储能系统的热管理优化。ST系列PCS可借鉴其动态环境建模方法,改进BMS算法中的温度预测模型。研究发现的水汽累积导致容量衰减问题,为iSolarCl...

Karim Errajraji · Nawfal Jebbor · Mohamed Boukili · Mouhssine Elbathaoui 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 本文研究了一种由宽带吸收器、选择性发射器和低带隙光伏（PV）电池组成的太阳能热光伏（STPV）系统。采用有限元方法（FEM）对吸收器和发射器的光谱吸收与发射特性进行仿真。所提出的基于钽（Ta）、镍（Ni）和二氧化硅（SiO₂）的超材料（MTM）吸收器在250 nm至1500 nm波长范围内表现出超过90%的吸收率，覆盖了紫外、可见光和近红外（NIR）区域，并在可见光谱范围内的吸收率超过99%。此外，在AM1.5太阳光谱下，其吸收效率达到97.31%，在1600 K温度下的热发射效率为93....

解读: 该超材料太阳能热光伏技术对阳光电源光伏系统具有前瞻性参考价值。研究中的宽带吸收器在AM1.5光谱下达97.31%吸收效率,为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供新思路,特别是在高温高倍聚光场景下的能量转换。选择性发射器与低带隙电池的光谱匹配设计,可启发PowerTitan储能系统的热管理优化。有限元...

Huichao Zhu · Pan Zhao · Zhaochun Shi · Weihan Xu 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 为应对全球对清洁能源和淡水日益增长的需求，特别是在岛屿和沿海地区，提出了一种创新性的电-热-淡水三联产系统，该系统集成了氨燃料质子陶瓷燃料电池（NH₃-PCFC）、燃气轮机（GT）和气隙膜蒸馏（AGMD）。基于热力学、电化学、经济学及环境科学理论，建立了全面的4E（能量、㶲、经济、环境）数学分析模型，推导出多种性能评价指标，并量化了各组件中的不可逆损失。评估了系统的可靠性、可行性与竞争力，并对不同子系统、组件及运行模式的性能进行了比较。针对七个关键参数，开展了局部敏感性分析、全局输入-输出...

解读: 该氨燃料三联供系统的4E优化方法对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其多目标遗传算法优化策略可应用于PowerTitan储能系统的能量管理,通过调节充放电电流密度、温度等参数实现能效与成本的帕累托最优。系统45.78%的火用效率和94.69%的综合能效为ST系列PCS的热管理优化提供参考。特别是其敏...

Nepal Sahua · Chandrashekhar Azadb · Uday Kumar · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 光电流密度（J）以及相对于可逆氢电极的电势（V RHE）是评估用于绿色氢气生产的光电化学（PEC）系统性能的关键参数。本研究旨在构建一种高精度、可解释、稳健且通用的机器学习模型，用于预测J和V RHE，并通过理论支持与外部验证加以证实。在本研究中，首先利用贝叶斯优化（BO）方法将两个单模型（M1, M2）结合，基于包含2593条记录的数据集开发了两个二元混合模型（M3, M4），随后进一步构建了两个用于预测J和V RHE的三级混合模型（M5, M6）。采用五组独立的实验数据集和三个基于物理...

解读: 该光电化学制氢预测模型对阳光电源绿氢储能系统具有重要参考价值。研究中的机器学习混合模型(R²>0.999)可应用于ST系列储能变流器的氢储能场景优化,通过预测光电流密度和电极电位提升制氢效率。SHAP可解释性分析揭示的带隙、电极面积等关键参数,可指导iSolarCloud平台开发光伏制氢预测性维护算...

Yan Qin · Shitang Keab · Boyang Wangb · Hehe Renb 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.296

摘要 与固定式光伏（PV）支架结构相比，大跨度柔性光伏支架结构（LSFPS）在强风作用下极易产生显著的变形和位移，导致其气弹效应不可避免。在此情况下，将刚体测压试验与有限元分析（FEA）相结合的单向流固耦合（FSI）方法无法准确预测风致振动响应。此外，现有的LSFPS气动弹性风洞试验面临模型缩尺复杂和测量技术受限的挑战。因此，迫切需要发展一种高精度的气弹实验方法，以系统探究气弹效应对LSFPS风致振动的影响，并通过评价系数量化其影响程度。为此，本研究提出了一种集成气动-刚度-质量缩尺的LSFPS...

解读: 该大跨柔性光伏支架气动弹性研究对阳光电源SG系列逆变器和智能运维系统具有重要价值。研究揭示的气弹效应会改变支架动态响应特性,直接影响组件应力分布和MPPT优化效果。建议将风振响应数据集成到iSolarCloud平台,建立基于气弹修正系数的预测性维护模型,优化大型柔性支架电站的逆变器配置策略。研究提出...

Rong Xu · Kaiyuan Wang · Zhongguo Zhao · Wenhu Li 等12人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 相变材料在热管理领域具有广泛应用，但由于光热转换效率低和易泄漏等问题，其在新能源转换与存储领域的应用受到限制。本研究通过溶液共混、定向冷冻、化学气相沉积处理和真空浸渍方法制备了一种垂直取向的聚乙烯醇/MXene/正二十八烷复合相变材料。MXene的引入拓宽了材料的光吸收光谱，增加了复合相变材料的表面粗糙度，有助于形成额外的热传导通路并提高负载能力。通过化学气相沉积法对材料进行甲基三乙氧基硅烷改性后，显著增强了聚乙烯醇/MXene气凝胶与正二十八烷之间的相互作用，进一步提升了材料的负载能力、...

解读: 该复合相变材料技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。其97.1%的光热转换效率和236 J/g高焓值可优化PowerTitan储能柜的热管理系统,解决电池模组散热难题。垂直取向结构与MXene增强的0.42 W/(m·K)热导率,可应用于ST系列PCS功率器件散热设计,提升SiC/IGBT模块可靠...

Beno Wincy Winslya1 · Vignesh Kumar Ramalingam · S. Joseph Sekhar · Arokia Jaswin Mari 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 教育机构基础设施的快速发展需要在校内引入可再生能源发电，以满足政府和国际能源机构的相关指导要求。已有许多研究评估了将太阳能和风能与电网电力结合使用，旨在以经济可行的方式将清洁能源整合到小规模应用中。然而，教育机构的用电负荷模式与其他应用场景存在差异，因此有必要开展专门研究，以有效利用现有能源资源。生物能源在风力较低或无日照时段提供电力方面具有显著优势。为此，本研究全面分析了在一所高等教育机构中实施包含生物质、太阳能、风能和电网能源的混合能源系统的可行性。采用混合优化软件工具‘HOMER P...

解读: 该混合能源系统案例对阳光电源多能互补解决方案具有重要参考价值。95%可再生能源渗透率验证了SG系列光伏逆变器(387kW)与ST系列储能变流器协同优化的可行性。教育机构负荷特性(日均813.86kWh,峰值128.21kW)适合采用PowerTitan储能系统平抑波动,配合iSolarCloud平台...

S.Vaishnav · G.Seetharama · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 钙钛矿太阳能电池（PSCs）是当前面向商业化发展的前沿光伏技术。为应对效率与可持续性之间的权衡问题，本研究采用太阳能电池电容模拟器（SCAPS-1D）软件，设计了基于甲基铵锡碘（MASnI3）本征吸光层并集成新型电荷传输材料的平面型PSC。为了超越传统的TiO2/MASnI3/Spiro-OMeTAD结构PSC，本文选用了三种电子传输材料（ETMs）和六种空穴传输材料（HTMs），共构建了21种PSC结构，其光电转换效率介于14.28%至24.28%之间。值得注意的是，本研究首次展示了多功...

解读: 该MASnI3钙钛矿电池研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud平台具有前瞻价值。BaTiO3作为新型电子传输层实现24.28%效率,其高介电常数和低复合特性可启发逆变器MPPT算法优化,特别是在温度稳定性和阻抗匹配方面。研究中的J-V特性分析、串并联电阻优化方法可应用于组件级监控,...

Ahmad Ayyaz · Muhammad Kaleem · Amna Nasir · Noura Dawas Alkhaldi 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 近年来，基于卤化物双钙钛矿（DPs）的钙钛矿太阳能电池（PSCs）取得了显著进展，因其优异的光电特性而引发了大量关于提升其整体性能的研究。由于铅（Pb）具有毒性，基于A2NaAlI6（A = Rb, Cs）的PSCs被视为替代铅基PSCs的一种良好选择。首先，通过第一性原理密度泛函理论（DFT）模拟，研究了A2NaAlI6（A = Rb, Cs）作为PSCs吸光层的应用潜力，系统考察了其结构、弹性及光电性质。弹性性质分析表明，所研究的卤化物双钙钛矿具有延展性和方向性各向异性，证实了其在柔性...

解读: 该无铅钙钛矿电池研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有前瞻价值。A2NaAlI6材料的1.7-1.78eV直接带隙和27.98%理论效率,为下一代环保型光伏组件提供技术储备。其可见光吸收特性可优化MPPT算法适配性,柔性材料特性启发分布式光伏场景应用。建议结合iSolarCloud平台建立新型钙钛矿组...

Abhishek Kumar · Gaurav Siddharth · Praveen Dwivedi · Sushil Kumar Pandey 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286

摘要 近年来，室内光伏技术因其能够从室内光源中有效产生电能而受到广泛关注。本研究探讨了一种基于类钙钛矿材料Sb合金化Cu2AgBiI6（CABI-Sb）的室内光伏器件的性能，该器件在B. Al-Anesi等人最近的实验研究中实现了9.53%的功率转换效率。基于先前报道的实验数据，在SCAPS-1D软件中建立了CABI-Sb器件结构（FTO/TiO2/CABI-Sb/Spiro-OMeTAD/Au）的基准模型。在白光LED（WLED）照明条件下，基准模型的参数为：短路电流密度（Jsc）128.2 ...

解读: 该Sb掺杂Cu2AgBiI6钙钛矿材料在室内光伏领域的突破(PCE从9.53%提升至49.31%)为阳光电源室内能量采集场景提供新思路。可应用于iSolarCloud平台的无线传感器节点自供电、储能系统ST系列的室内监测模块、充电桩待机电源等低功耗场景。其宽光谱响应特性与MPPT优化技术结合,可提升...

Ehsan Shahcheraghi · Mosayeb Gholini · Mohsen Pourfallah · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295

摘要 光伏/热（PV/T）系统迫切需要能够同时解决效率限制和环境问题的解决方案。本研究提出了三项关键创新以应对这些局限性：（1）仿生吸热管，其结构模仿黑蝎尾部几何形态（此前在PV/T系统中尚未探索的仿生学方法）；（2）丁香功能化多壁碳纳米管/水（MWCNT/H₂O）纳米流体——一种新型环保冷却剂，可同时增强传热性能并降低纳米颗粒毒性；（3）复合相变材料（CPCMs），用于表面冷却及提升发电效率，并开展年度二氧化碳（CO₂）排放减少量分析。这些创新协同提升了系统性能，同时兼顾了环境影响，而这一方面...

解读: 该生物仿生PV/T系统对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统集成具有重要价值。研究中复合相变材料(CPCM)的温控技术可应用于PowerTitan储能系统热管理,降低3.33%运行温度并提升效率1.01%。绿色纳米流体冷却方案可优化1500V高压系统的MPPT效率,其15.38%的热效率提升为i...

Nguyen Thi Quynh Trang · Koharu Ok · Yusei Sugiyam · Takahiro Yoshi 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 屋顶光伏（PV）系统在其脱碳潜力方面常常因技术、经济和社会障碍而被低估。然而，光伏技术的快速进步表明，屋顶光伏可能发挥的作用远超普遍认知，特别是当其与作为电池使用的电动汽车（EV）相结合时（即“光伏+电动汽车”，PV + EV）。本文针对日本全部1741个市町村，开展了屋顶光伏与电动汽车（纯电动汽车BEV，配备40 kWh电池，其中约一半容量可用于灵活性调节）集成系统的经济技术分析。假设70%的屋顶面积安装效率为20%的光伏系统，我们估算出日本屋顶光伏总装机容量可达1155吉瓦（GW），年...

解读: 该研究验证了光储充一体化系统的巨大潜力,与阳光电源ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器及充电桩产品战略高度契合。研究显示PV+EV系统可满足85%电力需求并减排87%,凸显V2H/V2G双向充电技术的关键价值。阳光电源可基于此优化三电平拓扑和GFM控制策略,提升iSolarCloud平台对分布式光...