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太阳能驱动相变材料-热电耦合系统传热强化研究
Research on heat transfer enhancement of solar-driven phase change materials-thermoelectric coupling systems
Xiaoxiao Yua1 · Jiawei Wanga1 · Zihua Wu · Lan Dong 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287
摘要 相变材料-热电发电机（PCMs-TEG）耦合系统是一种实现稳定且高效发电的有效技术。然而，PCMs-TEG系统的低传热性能限制了其热能存储与发电能力。本研究通过嵌入铜网来提升相变材料（PCMs）的传热能力。实验结果表明，增加铜网能够减小PCMs两端的温度差，并缩短温度平衡时间。有趣的是，热能存储能力与传热性能之间存在一种竞争关系，这种关系实际上对PCMs-TEG耦合系统的发电性能产生不利影响。此外，降低PCMs与TEG之间的界面热阻可使发电性能提高41.4%。在铜网与导热界面材料的协同作用...
解读: 该PCMs-TEG耦合系统研究对阳光电源储能产品线具有重要价值。铜网强化传热技术可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的热管理优化,降低界面热阻提升41.4%发电性能的方案,可借鉴于SiC/GaN功率器件散热设计。多物理场耦合分析方法对三电平拓扑热-电协同优化有启发意义。相变储能与光伏...
用于波浪能转换的直线-旋转磁场调制发电机分析
Analysis of A Linear-Rotary Magnetic Field Modulation Generator for Wave Energy Conversion
Yuan Li · Lei Huang · Hui Yang · Minshuo Chen 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年6月
为解决波浪能转换器（WEC）速度低导致的“功率/体积”比或“功率/成本”比低的问题，提出了一种直线-旋转磁场调制发电机（LMFMG）。介绍了LMFMG的三维结构和工作原理。计算了磁齿轮螺杆的气隙磁密，以验证磁场调制原理和增速机制。经过对比分析，给出了LMFMG的优化参数和输出参数。计算了旋转发电机的反电动势、损耗和效率。通过磁场调制，所提出的LMFMG可将0.5 m/s的直线运动转换为10000 rpm的高速旋转运动。与现有WEC相比，所提出的LMFMG具有更高的“功率/体积”比和“功率/成本”...
解读: 从阳光电源的新能源业务布局来看，这项线性-旋转磁场调制发电机技术为公司在海洋能源领域的拓展提供了重要参考价值。该技术通过磁场调制机制，将0.5m/s的低速线性运动转换为10000rpm的高速旋转运动，有效解决了波浪能转换装置长期面临的"功率密度低"和"成本效益差"的核心痛点，这与阳光电源在光伏逆变器...
共振式波浪能转换装置的设计原则：功率捕获与流动性能基准测试
Design Principles for Resonant Wave Energy Converters: Benchmarking Power Capture and Flow
Alicia Keow · Jantzen Lee · Giorgio Bacelli · Ryan G. Coe · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年7月
波浪能转换器（WECs）中的控制协同设计（CCD）在系统设计过程中将控制器、能量提取装置（PTO）和浮体模型进行集成，以优化功率输出。本研究运用双共轭阻抗匹配原理，将PTO建模为二端口网络，揭示了输入和输出端口的阻抗匹配条件与浮体、PTO和控制器的函数关系。本研究探讨了在给定浮体受空间和压载能力限制的情况下，飞轮式俯仰谐振器PTO的适配问题。结果表明，浮体施加的物理约束会影响PTO的性能。虽然通过控制器调谐可实现最佳输出阻抗匹配，且在浮体的限制范围内飞轮惯性达到最大，但PTO的输入阻抗仍小于浮体...
解读: 从阳光电源新能源业务视角来看，这篇关于波浪能转换器的研究虽聚焦海洋能领域，但其核心技术原理与我司储能和电力电子业务存在显著的技术协同价值。 论文提出的控制协同设计（CCD）方法论与阳光电源在光伏逆变器和储能系统中采用的"发电-储能-并网"一体化设计理念高度契合。特别是双共轭阻抗匹配原理，本质上是通...
通过斯塔克尔伯格博弈实现柔性负荷与风能的协同以促进可再生能源整合和经济效率
Synchronizing flexible loads with wind energy via Stackelberg game for renewable integration and economic efficiency
Samar Fatim · Arslan Ahmad Bashir · Ilkka Jokinen · Matti Lehtonen 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397
摘要 现代电力系统通过需求响应（DR）机制整合电动汽车（EV）和电池储能系统（BESS）等柔性负荷，使产消者能够参与能源管理。然而，主要挑战在于如何激励电动汽车用户调整其原本低成本的充电计划，以与分布式发电（如风能和光伏（PV）发电）相协调。这需要建立一种奖励机制，使其提供的经济激励优于用户原计划所能节省的成本。从数学建模的角度来看，主要难点在于由于对电动汽车和电池储能系统的建模中存在多个互斥或时间重叠的例外情况，导致难以求解该问题的对偶问题。本研究旨在通过基于激励的需求响应框架，优化光伏、风能...
解读: 该Stackelberg博弈优化框架对阳光电源储能及充电业务具有重要价值。研究中的风光-储-充协同调度模型可直接应用于ST系列PCS与充电站的联合控制策略,通过双层优化实现需求响应激励机制设计。论文提出的时间约束对偶求解方法可优化PowerTitan储能系统的充放电计划,提升风光消纳率达356kWh...
关于能源产出与水资源保护的渠道架设光伏系统实验性能分析
An experimental performance analysis of canal-mounted photovoltaic systems regarding energy production and water conservation
Ali Canbaz · Yakup Karakoyun · Hasan Uzmus · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299
摘要 传统的地面安装光伏（PV）系统面临诸多挑战，包括土地资源稀缺以及在较高运行温度下性能下降的问题。渠道架设光伏（CM-PV）系统通过利用现有的输水渠道基础设施，不仅提升了热效率，还减少了水分蒸发，在干旱和缺水地区这一优势尤为重要。然而，目前文献中关于CM-PV系统的实证研究仍较为有限，尤其是在实际应用和运行约束方面的研究更为不足。本研究旨在评估CM-PV系统在炎热干旱地区的实际运行环境下，相较于传统地面安装光伏组件在能源效率和水资源保护方面的能力。实验测定了不同倾角（8°、23°和38°）下...
解读: 该运河光伏研究对阳光电源SG系列逆变器和智能运维系统具有重要价值。CM-PV系统通过水体冷却使组件温度降低4-6°C,可显著提升发电效率,这为SG逆变器的MPPT算法优化提供了新场景数据。建议结合iSolarCloud平台开发针对水上光伏的温度-功率模型,实现精准预测性维护。同时,该双重效益模式(发...
利用金纳米颗粒增强宽带4H-SiC光电探测器：将灵敏度从紫外扩展至短波红外波段
Enhancing Broadband 4H-SiC Photodetectors With Gold Nanoparticles: Expanding Sensitivity From UV to SWIR Spectrum
Lulu Geng · Guohui Li · Wenbin Sun · Xianyong Yan 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2025年1月
4H型碳化硅（4H - SiC）在能够在高电压和高温条件下工作的光电探测器（PD）领域具有广阔的应用前景。然而，4H - SiC的宽带隙（3.26 eV）将其应用限制在400 nm以下的紫外（UV）波段。开发具有覆盖紫外到短波红外（SWIR）光谱的宽带响应的4H - SiC光电探测器至关重要。本研究展示了一种4H - SiC宽带光电探测器，其灵敏度可从紫外延伸至2200 nm的短波红外范围。这种优异的性能归因于4H - SiC带隙内存在大量形成深能级的缺陷中心，这些缺陷中心使得探测器能够吸收能量...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于4H-SiC的宽光谱光电探测器技术具有重要的战略参考价值。碳化硅材料本身是我们功率器件领域的核心关注对象，其在高压、高温环境下的稳定性直接关系到光伏逆变器和储能变流器的效率与可靠性。 该研究通过引入金纳米粒子增强局域等离子体共振效应，将4H-SiC的光响应范围从紫...
水风光混合系统中现有水电站扩容优化的解析方法：以雅砻江流域为例
Analytical method for optimizing capacity expansion of existing hydropower plants in hydro-wind-photovoltaic hybrid system: A case study in the Yalong River basin
Chen Wu · Pan Liu · Qian Cheng · Zhikai Yang 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383
摘要 水电可通过构建水-风-光混合能源系统，有效整合具有间歇性的风电和光伏（PV）发电。随着风电和光伏电站规模的不断扩大，扩大水电装机容量变得尤为关键。然而，传统的扩容数值方法需要高时间分辨率的输入数据以及复杂的模拟计算。为解决这一问题，本文提出一种无需高分辨率输入数据的解析方法，用于推导水电站最优扩容规模，便于实际应用并支持敏感性分析。首先，基于历史运行数据，分别采用多项式函数和线性函数对水电出力及风电-光伏弃电率随水电扩容规模的变化关系进行估计；其次，结合净现值法，建立考虑总发电量（包括水电...
解读: 该水风光混合系统容量优化方法对阳光电源具有重要参考价值。研究揭示的弃电率与容量扩展关系,可指导我们ST系列储能系统在水风光互补场景的容量配置策略。文中敏感性分析方法(电价敏感度为运维成本11倍)可应用于PowerTitan储能电站的经济性评估模型。特别是无需高时间分辨率数据的解析法,可集成到iSol...
开式循环抽水蓄能与常规水电站的协调削峰运行：多种运行模式、最优运行边界及其影响
Coordinated peak shaving of open-loop pumped-storage and conventional hydropower plants: multiple operation modes, optimal operating boundaries and associated impacts
Aijun Guoa · Jia Daia · Jianxia Chang · Yimin Wanga 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345
摘要 风能和太阳能的扩展发展迫切需要推进抽水蓄能电站（PSHP）的建设。将开式循环抽水蓄能电站（OL-PSHP）与其河道内水库型水电站（HP）联合运行，形成的协作模式远比传统的闭式循环抽水蓄能复杂得多。本研究聚焦于OL-PSHP，主要目标有三：（1）推导OL-PSHP与HP的多种削峰运行模式，并提出相应的协同运行模型；（2）确定OL-PSHP河道内水库的最优初始水位和日平均下泄流量，以最大化OL-PSHP与HP联合削峰效益；（3）量化OL-PSHP运行对河道内水库系统日内水位波动及出力的影响。本...
解读: 该开环抽水蓄能与常规水电协调调峰技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究提出的多模式运行策略(抽水-发电-混合模式)与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统的多场景调峰需求高度契合。文中水位边界优化方法可启发我司ESS的SOC动态管理策略,通过GFM控制技术实现储能系统与新能源电站的协...