Yuanhui Wanga · Hanfei Zhanga · Shuaiyu Jia · Guido Francesco Frate 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 随着可再生能源发电系统的快速发展，热电解耦技术近年来受到越来越多的关注，因其能够解决热电联产机组电能与热能输出之间的时间和空间不匹配问题。传统方法采用蒸汽-熔盐储热技术，但该技术仅能储存蒸汽的显热，而忽略了潜热的利用。为实现蒸汽热能的充分利用，本文提出了一种将熔盐储热与蒸汽蓄热器相结合的集成系统。在该设计中，熔盐用于储存来自过热蒸汽的高品质显热，而蒸汽蓄热器则用于储存蒸汽冷凝过程中释放的剩余显热和潜热。本文对熔盐耦合蒸汽蓄热器系统的热力学性能和经济性进行了多准则分析，以评估其技术经济可行性...

解读: 该热电解耦储能技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。熔盐-蒸汽蓄能器耦合方案实现63.7%储热比例和84.7%火用效率,可启发我们在工商业储能系统中集成多级储能介质,提升能量利用效率。其热电解耦思路可应用于光储充一体化场景,通过iSolarCloud平台实现电热...

Jiacheng Guo · Jun Chen · Hao Wuab · Jimin Zengc 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 能源转型使得混合储能系统（HESS）在工业园区中日益重要。然而，目前仍缺乏系统性的研究来回答为何应在工业园区中实施混合储能系统这一问题。本研究开发了一种集成了超级电容器、锂离子电池、热储罐和冷冻水储冷装置的混合储能系统。提出了一种结合变分模态分解与混合整数线性规划的优化调度方法，该方法充分考虑了功率型储能与能量型储能方式之间的互补特性。从长期效益和不同场景下的短期调度两个角度，对混合储能系统的性能进行了系统性分析。结果表明，与仅采用锂离子电池储能的系统相比，该混合储能系统显著减少了碳排放（...

解读: 该混合储能优化调度技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究验证了超级电容与锂电池混合配置在工商业场景的经济性(降本5.5%)和减碳效果(减排15.5%),可指导我司PowerTitan方案中功率型与能量型储能的容量配比优化。其基于VMD分解的混合整数线性规划调...

Hari Suthan V. · Vikraman H. · Suganthi K.S. · Rajan K.S. · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.302

摘要 硝酸钠（NaNO3）是一种具有高熔点和高潜热的相变材料（PCM），但其导热系数相对较低。通过球磨法将氧化铝（Al2O3）纳米颗粒添加到NaNO3中，制备了Al2O3-NaNO3纳米复合材料。研究了氧化铝纳米颗粒浓度（最高达2 wt%）对相变特性及导热性能的影响。针对纯NaNO3和Al2O3-NaNO3纳米复合材料，在强制对流条件下分别采用充分搅拌的Therminol-55和空气作为传热流体，开展了储存潜热释放过程的实验研究。结果表明，加入Al2O3纳米颗粒后，材料的导热系数和比热容均有所提...

解读: 该Al₂O₃-NaNO₃纳米复合相变材料研究对阳光电源PowerTitan储能系统具有重要参考价值。1wt%氧化铝添加可使凝固时间缩短15%、传热系数提升25-198%,这为ST系列PCS的热管理优化提供新思路。高温相变材料(熔点307°C)的500次循环稳定性,可应用于大型储能电站的被动散热设计,...

Haosheng Lin · Wei Wuab · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 可再生能源需求的不断增长凸显了开发可扩展、成本效益高且可持续的储能系统的必要性，而这些系统正面临盈利能力和效率方面的挑战。新兴的面向X的电力（P2X）电池能够分布式且低成本地储存过剩的可再生能源，以满足特定需求。然而，随时间变化的需求以及众多的技术选择（例如储能介质、设备等）极大地阻碍了最优P2X电池的识别。因此，本文提出了一种低复杂度的基于图论的框架，用于识别最高效且最具成本效益的配置方案。案例研究强调，基于热能储存、采用耐火砖与吸收式热泵的电力转热能电池，其平准化储能成本低于0.01美...

解读: 该P2X储能技术经济性分析框架对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究揭示的热储能方案成本优势(LCOS低于0.01美元/kWh)启示我们在ESS解决方案中需拓展多元化储能介质集成能力。P-graph优化方法可应用于iSolarCloud平台,实现不同场景下电化学...

Jiasong Li · Peiwang Zhu · Haoran Xu · Yiming Bao 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.285

摘要：结合储热技术（TES）的聚光太阳能发电（CSP）系统对于提升可再生能源的稳定性至关重要。然而，CSP技术在效率和成本方面仍面临持续挑战。提高热量收集与储存温度被视为提升效率并降低成本的有效策略。本研究探讨了Mn-Fe颗粒在CSP系统中用于储热的应用，突出了其优异的循环稳定性和适用于高温环境（>900 °C）的特性。我们对氧化动力学进行了详细分析，确定了氧化过程的平衡氧分压（pO₂,eql(Tₒₓ)），发现其起始温度超过850 °C，在较低氧分压下存在明显滞后现象，而在较高氧分压下该滞后则减...

解读: 该Mn-Fe高温储热技术为阳光电源光热储能系统提供创新方向。研究的>900°C高温储热特性和氧化动力学模型,可启发ST系列储能变流器在光热电站的热电耦合优化设计。精确的反应动力学控制模型(R²=0.9993)与阳光电源智能控制技术协同,有助于提升PowerTitan等大型储能系统在光热发电场景的能量...

Qin Ye · Na Guo · Meijie Chen · Renewable Energy · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

被动式太阳能加热与辐射冷却因其无需电力的优势在降低全球能耗方面备受关注。然而，静态单一的辐射冷却或太阳能加热在寒冷或炎热天气下易导致过度冷却或过热。为此，本研究提出一种将潜热存储/释放与可逆太阳能加热-辐射冷却耦合的自适应热调控策略。利用商用形状记忆合金，在高太阳反射率（R¯solar＝0.95）与高热发射率（ε¯LWIR＝0.93）的辐射冷却模式和高太阳吸收率（α¯solar＝0.92）与低热发射率（ε¯IR＝0.08）的加热模式间实现临界温度下的自适应切换。引入高导热相变材料，凭借约1的潜热...

解读: 该自适应热调控技术对阳光电源户外储能与光伏系统具有重要应用价值。PowerTitan大型储能系统及SG系列逆变器在户外运行时面临严峻的温控挑战，传统主动散热耗能显著。该研究提出的可逆太阳能加热-辐射冷却耦合相变材料方案，可应用于储能柜体与逆变器外壳设计：高温时自动切换至高反射率（0.95）辐射冷却模...

Xabier Dorronsoro · Ricardode Castro · Jorge Varela Barrerasc · Erik Garayalde 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本文提出了一种考虑老化速率的非线性模型预测控制（MPC）策略，用于电池储能系统，该策略集成了一种经过实验验证的半经验性电-热与退化耦合模型，能够同时考虑日历老化和循环老化因素，而这些因素在传统的能量管理方法中常常被忽略。本文的一个关键贡献是引入了一种自适应加权方法，该方法根据电池的老化状态——主要由时间依赖性退化因素驱动——动态调整MPC代价函数中的权重。这种自适应机制改善了不同预测时间范围内的控制决策，与标准MPC相比，分别使电池退化程度和总运行成本最高降低了262.7%和44.51%。

解读: 该电池老化自适应MPC技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。通过集成电热耦合与老化模型,动态调整控制权重,可使储能系统在全生命周期内优化充放电策略,降低电池退化率达262.7%。该方法可融入阳光电源iSolarCloud平台的预测性维护模块,结合GFM/GFL控...

Erasto E.Kasala · Jinjie Wanga · Wakeel Hussain · Asia Majidd 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本文综述了近年来在优化海底咸水沉积物中CO₂水合物形成与稳定性的热力与压力管理策略方面的研究进展，重点探讨其在碳捕集与封存（CCS）中的应用。本研究综合了多项研究成果，系统分析了温度与压力调控结合化学添加剂对CO₂水合物生成动力学、稳定性以及封存效率的提升作用。文中讨论了诸如电加热系统和压力循环等新型技术手段在促进水合物形成中的作用。同时，对沉积物非均质性、盐度变化以及环境影响等关键挑战进行了深入剖析。文章最后指出了当前研究中存在的空白，并提出了若干创新方法以提高基于水合物的碳封存效率。本...

解读: 该CO2水合物封存技术中的热管理和压力控制策略,对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其温度-压力协同调控方法可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化,电加热促进水合物形成的思路启发ST系列PCS在极端环境下的温控策略创新。压力循环技术与储能系统充放电循环管理存在相似性,可为电池热失控预防...

The PVA/CeO2 nanocomposite was prepared via the solution casting method. This work highlights the novelty of PVA/CeO2 nanocomposites in advancing environmentally friendly · high-performance energy storage technologies. The supercapacitor with specific capacitance modified from 3 F/g to 56 F/g is applicable for moderate energy storage devices in day-to-day life. Along with this · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

采用溶液浇铸法制备了PVA/CeO2纳米复合材料。本研究突出了PVA/CeO2纳米复合材料在推动环境友好型高性能储能技术发展方面的创新性。所制备的超级电容器比电容从3 F/g提升至56 F/g，适用于日常生活中的中等规模储能器件。此外，我们还研究了该材料的物理-热学性能，得出结论：其性能效果与掺杂剂在PVA基体中的引入量成正比。

解读: 该PVA/CeO2纳米复合材料超级电容技术对阳光电源储能系统具有参考价值。其比电容从3 F/g提升至56 F/g的性能优化路径,可为PowerTitan储能系统的功率缓冲单元提供材料创新思路。超级电容与电池混合储能架构能提升ST系列PCS的动态响应速度,特别适用于充电站削峰填谷场景。该环保型储能材料...

Wei Li · Shini Lin · Honghao Xi · Yuan Qin 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 钠离子电池（SIBs）因其资源丰富和优异的电化学性能，被认为是大规模储能系统（LSESS）中极具前景的技术。然而，SIBs的安全性鲜有讨论，而热稳定性对其电池应用至关重要，尤其是在LSESS中的应用。本研究揭示了由钠化负极产热主导的Na₃Fe₂(PO₄)(P₂O₇)||硬碳（NFPP/HC）软包电池的热失控机制。基于电池和材料层面的产热分析表明，硬碳（HC）与电解液之间的放热反应在100 °C时即开始发生（NFPP与电解液的放热反应发生在约230 °C），且负极与电解液的反应释放大量热量，...

解读: 该钠离子电池热失控机理研究对阳光电源PowerTitan等大规模储能系统安全设计具有重要参考价值。研究揭示硬碳负极在100°C即开始放热反应,远低于正极材料230°C,且隔膜熔点接近热失控触发温度。这为ST系列PCS的热管理策略优化提供依据:需在电池簇级别加强温度监测,设置更严格的100°C预警阈值...

Maria Aurely Yedme · Anthony Delahay · Denis Leduc · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 需求侧管理（DSM）是调节电力需求的关键策略，尤其适用于整合可再生能源的电网系统。与电化学电池类似，热能储存可作为灵活负荷，缓解电网压力。因此，为支持需求响应计划，研究人员开发了一种创新的热虹吸热能蓄冷装置（TTA），并将其集成至蒸气压缩制冷系统中，以便在断电期间向蒸发器储存和供应冷能。本文采用五个关键性能指标，研究了该TTA在不同运行条件下，集成于封闭式冷藏展示柜中时，在持续1.5小时的DSM事件期间的性能表现。结果表明，在断电期间，蓄冷装置成功地向蒸发器供应了冷能，同时有效抑制了DSM...

解读: 该热虹吸蓄冷技术为阳光电源储能系统提供需求侧管理新思路。可与ST系列PCS和PowerTitan储能系统协同,通过冷链负荷柔性调控降低电网峰值压力。技术验证了1.5小时削峰能力且能耗降低7%,与阳光电源GFM控制策略结合可优化工商业储能场景的多时段调度。iSolarCloud平台可集成此类热储能监控...

Zhipeng Yu · Jin Lin · Feng Liu · Jiarong Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

针对高比例可再生能源电力系统深度脱碳中面临的跨日间歇性与源荷季节性失衡问题，传统调节能力受限。本文提出引入氢储能系统（HESS）与氨储能系统（AESS）逐步替代火电，构建含碳排放约束的多阶段容量扩展规划模型，采用年际 hourly 数据刻画可再生能源波动特性。结合Dantzig-Wolfe分解的改进列生成法高效求解大规模模型。基于中国实际系统研究表明：所提方法在不同可再生能源渗透率下均能保障高供电可靠性，避免典型场景法在高渗透（≥30%）下的可靠性下降问题；HESS与AESS显著降低脱碳成本，在...

解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的长周期储能规划具有重要价值。文章提出的HESS（氢储能）与AESS（氨储能）协同规划方法，为阳光电源拓展季节性储能解决方案提供理论支撑。研究验证的年际hourly数据建模方法可直接应用于iSolarCloud平台的容量配置优化模块，提...

Bin Liab · Zhangxi Wua · Ye Lic · Jiawei Hea 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.398

摘要 将可再生能源与氢储能相结合用于发电是实现清洁能源转型的一种有前景的替代方案。然而，可再生能源的波动性和间歇性给质子交换膜燃料电池（PEMFC）系统的安全高效运行带来了重大挑战。由于PEMFC内部存在复杂的热-水-电场耦合机制，目前尚未对电力系统运行工况变化下PEMFC在多时间尺度上的动态性能进行定量分析。本文基于PEMFC内部的导热、传质及电化学反应过程，首先分析了热、水、电参量之间的参数耦合关系，建立了综合性的PEMFC模型。随后，研究了在不同时间尺度的电力系统运行工况变化下，PEMFC...

解读: 该PEMFC热-水-电多物理场耦合建模技术对阳光电源氢储能系统集成具有重要参考价值。研究揭示的多时间尺度动态响应特性可指导ST系列PCS与PEMFC协同控制策略优化,特别是电压波动对燃料电池安全性的影响分析,可应用于PowerTitan储能系统的氢电耦合场景。多场耦合机制为开发氢能-储能-光伏一体化...

Haocheng Sun · Zhiwei Geab · Zhihan Yao · Liang Wang 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 基于钙循环（CaL, Calcium Looping）的吸附增强蒸汽甲烷重整（SE-SMR）是实现低碳氢气生产的重要方法。然而，现有的原位反应器难以长期连续稳定地生产氢气。本研究提出了一种基于CaL的新型准原位SE-SMR反应器，并建立了包含多反应耦合的多物理场模型。研究阐明了该反应器中传热传质及反应强化的作用机制，识别了影响制氢过程的关键参数。在穿透前期阶段，储存的热量驱动重整反应进行，使氢气平均纯度维持在95.62%，同时实现较高的碳捕集率；氢气产率达到3.61，表明甲烷得到了高效重整...

解读: 该钙循环储热-制氢耦合技术对阳光电源储能系统具有重要启示。其多物理场耦合建模方法可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是波动热源下的稳定性控制与ST系列PCS的能量调度策略。准原位反应器的连续产氢机制为光伏制氢一体化方案提供技术参考,可结合iSolarCloud平台实现预测性维护。该...

Xubing Fuab · Yan Liuc · Xiaodong Wanga · Lei Kangb 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 由于具有独特的二维（2D）平面结构，石墨烯展现出优异的力学、电学、化学和热学性能，在能量存储与转换应用中表现出巨大的潜力。本文系统综述了石墨烯基复合材料在锂离子电池（LIBs）、燃料电池和太阳能电池中的最新研究进展。本综述旨在阐明石墨烯基材料作为锂离子电池中的电极/添加剂、燃料电池中的改性剂/催化剂以及太阳能电池中的电极/传输层/活性层材料时的结构-性能关系及其设计与合成策略。此外，还重点讨论了石墨烯基材料在实际应用中所面临的挑战及其显著的应用价值，这将为其在可再生能源转换与存储系统中的广...

解读: 石墨烯基复合材料在储能与能量转换领域的研究对阳光电源具有重要战略价值。在储能系统方面,石墨烯改性电极材料可提升PowerTitan储能系统中锂电池的能量密度和循环寿命,优化ST系列PCS的充放电效率;在光伏领域,石墨烯透明导电层和载流子传输层技术可改善SG系列逆变器配套组件的光电转换效率;在电动汽车...

Lisa Baindu Gobio-Thomas · Mohamed Darwish · Antonio Rovir · Ruben Abbas 等9人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 对一种名为ASTEP的创新太阳能热利用技术进行了环境评估。ASTEP系统由三个主要部分组成：一种新型旋转菲涅尔日晷集热器、储热系统（TES）以及控制系统，可为最高温度达400°C的工业过程提供太阳能热能。该系统已在纬度较低和较高的两个地区分别应用于两家终端用户——Mandrekas公司和Arcelor Mittal公司。研究结果表明，在整个生命周期中，ASTEP系统的制造阶段产生的环境影响最为显著，其次依次为运行阶段、运输阶段以及废弃物处置阶段。在制造阶段中，储热系统（TES）组件的环境影...

解读: 该ASTEP太阳能热储能系统对阳光电源工商业储能方案具有重要参考价值。研究显示储能系统(TES)在制造阶段环境影响最大,这为ST系列PCS及PowerTitan储能系统的全生命周期优化指明方向。系统在工业场景实现年减排9.7-332吨CO2,验证了光储一体化在工业领域的减碳潜力。可结合SG系列工商业...

Yi Zhang · Lei Fan · Haomiao Li · Bo Li 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 液态金属电池（LMB）因其长寿命和低成本的特性，被认为是大规模电网储能最具前景的解决方案之一。由于LMB具有全液态结构，许多研究人员面临的主要挑战是滥用条件对液-液界面稳定性以及发生内部短路（ISC）后的本征安全性的影响。本研究通过系统的实验研究，比较了不同滥用条件——包括机械滥用（振动、倾斜）、电气滥用（外部短路）和热滥用（热冲击）——对LMB电热特性的影响。结果表明，LMB在滥用条件下具有较强的自愈能力。值得注意的是，除由完全倾斜引发的ISC外，几乎所有由滥用条件引起的电压和温度变形在...

解读: 该液态金属电池安全性研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究揭示的机械滥用(振动>10Hz、倾斜>39.3°)易引发内短路特性,可指导我们优化储能系统BMS热管理策略和机械结构设计。电池自愈合能力及温度特征(550-564°C)为PCS保护算法开发提供依据,特...

Xiao Qi · Chaofeng Hong · Lijun Gu · Weixiong Wu · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年3月

高容量、大型电池在电动汽车和储能系统中得到了广泛应用。实际上，这些电池的表面温度场通常分布不均且难以测量，这给温度安全监测带来了巨大挑战。因此，本文重构了集总热模型，并提出了一种卡尔曼滤波器（KF） - 多层感知器（MLP）联合估计算法，以重构锂离子电池（LIBs）的二维表面温度（ST）场。首先，设计了一种改进的集总热模型，仅使用一个传感器即可准确获取多点温度。然后，提出了一种 KF - MLP 神经网络，以减少计算资源的使用并增强模型的泛化能力。最后，设计了一种二维温度采集方法，以获取可靠的实...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的锂电池表面温度场重建技术具有重要的工程应用价值。当前我司大容量储能系统广泛采用大尺寸电芯，其表面温度分布不均匀性显著，而传统热管理方案受限于传感器布点数量和成本，难以实现全面监测，这正是该技术所针对的核心痛点。 该研究的创新之处在于将改进的集总热模型与K...

Huilin Zhang · Jianfeng Tang · Meng Qi · Tianbiao He · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 卡诺电池储能系统提供了一种高能量密度且不受地理条件限制的储能方案，通过将电能以热能形式进行转换和存储来实现储能。然而，卡诺电池与低温储能技术（特别是液氢冷能利用）的耦合集成仍是一个尚未充分探索的研究领域。本研究提出了一种创新性设计方案，将卡诺电池系统与液氢冷能利用系统相结合，并进一步回收燃料电池产生的余热，从而实现冷、热、电联供。研究内容包括系统的稳态建模、关键部件的敏感性分析，以及采用粒子群优化算法对系统进行优化，旨在最大化电-电转换效率。优化后的系统实现了1.59的电-电转换效率、1....

解读: 该卡诺电池储能技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要启示。其1.59的功率转换效率和0.1516美元/kWh的平准化成本,为我司储能系统热管理优化提供新思路。液氢冷能利用可应用于大规模储能电站的温控系统,结合我司三电平拓扑和GFM控制技术,可提升系统能效。冷热电三联供架构...

Nan Zheng · Qiushi Wang · Xingqi Ding · Xiaomeng Wang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 为提高冬季电池利用率并提升系统的经济技术性能，本文提出了一种基于日前负荷预测的新型主动储能运行策略，应用于耦合了蓄热装置和全钒液流电池的太阳能多储能多联供系统。本文对比研究了该多联供系统在主动储能策略与传统策略下的运行过程差异及其技术经济性能。此外，还分析了两种策略下系统在制冷与供热模式中主要设备的能量输出及运行状态。最后，基于主动储能策略对该多联供系统进行了多目标优化，以权衡㶲效率与单位能源成本之间的关系。结果表明：采用主动储能策略时，电池利用率最高可比传统策略提高14.65个百分点，年...

解读: 该主动式储能运行策略对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的基于日前负荷预测的主动调度策略,可使电池利用率提升14.65%,系统火用效率达30.41%,与阳光电源iSolarCloud平台的预测性维护功能高度契合。建议将该策略集成到储能系统EMS中,结合光储...