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太阳能辐照度与光伏发电的综合分析：以中国武汉和张北为例
Comprehensive Analysis of Solar Irradiance and Photovoltaic Power Generation: Case Studies in Wuhan and Zhangbei, China
Chakhung Yeung · Jianguo Wang · Yaping Du · Jinxin Cao 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
推进可再生能源发展对于解决全球能源短缺问题以及减少二氧化碳排放至关重要。太阳能以其可持续性和可再生性著称，已成为一种关键能源，但太阳能固有的间歇性仍然是现代可再生能源电力系统面临的重大挑战。本研究对太阳辐照度和光伏发电特性进行了研究，重点分析了中国武汉和张北这两个气候和地理条件截然不同的代表性城市的数据。研究结果表明，尽管张北接收到的太阳辐照度较低，但其凭借地理优势实现了更高的光伏转换效率。研究还发现，太阳辐照度的分布会随天气条件变化，进而影响光伏发电量。光伏板倾斜角的影响主要取决于其接收到的直...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对武汉和张北两地光伏发电特性的研究具有重要的战略参考价值。研究揭示的区域性光伏转换效率差异与地理气候条件的关联性，为我们的光伏电站选址咨询和系统优化设计提供了科学依据。特别是张北地区在辐照量较低情况下仍能实现更高转换效率的发现，印证了我们在高海拔、低温地区推广高效逆变...
基于多模态数据融合与模糊化的超短期太阳辐照度预测
Ultra Short-Term Solar Irradiance Forecast Based on Multimodal Data Fusion and Fuzzification
Xiangsen Wei · Dong Yue · Gerhard P. Hancke · Chunxia Dou 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月
太阳辐照度的间歇性是导致光伏（PV）系统功率输出快速波动的主要原因。这些波动阻碍了太阳能发电设备大规模并入电网，进而阻碍了利用太阳能资源减少碳排放的进程。解决这一困境的主要途径是实现太阳辐照度的高精度预测。尽管存在各种预测太阳辐照度变化的方法，但很少有方法专注于充分利用多模态数据信息和模糊方法来提高预测性能。因此，本文提出了一种结合多模态数据融合和模糊化的方法来预测超短期全球水平辐照度（GHI）。首先，设计了一种模态转换方法，将时间模态数据转换为空间模态数据。然后，将转换后的数据与正常和欠曝光全...
解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项基于多模态数据融合与模糊化的超短期太阳辐照度预测技术具有显著的应用价值。当前光伏发电的间歇性波动是制约大规模并网的核心痛点，直接影响我们逆变器的功率控制策略和储能系统的调度效率。该技术通过将时序数据转换为空间模态，并融合全天空图像与模糊化处理，为解决这一难题提供了创新路...
太阳辐照度变化下光伏系统的动态状态估计
Dynamic State Estimation for Photovoltaic Under Variations of Solar Irradiance
Jianan Shan · Yijun Xu · Wei Gu · Zongsheng Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年6月
动态状态估计（DSE）在电力系统的监测和运行中起着基础性作用。尽管以往的研究主要集中于传统同步发电，但随着可再生能源渗透率的不断提高，光伏（PV）系统的状态估计越来越受到关注。然而，现有研究主要针对静态估计，或者采用过于简化的动态模型，且对太阳辐照度采用确定性假设。显然，这种假设在实际中并不成立，必然会导致估计结果出现偏差。针对这些问题，本文首次对包含光伏阵列、升压转换器、逆变器和滤波器的详细两级光伏系统进行动态状态估计研究。此外，为避免太阳辐照度变化导致估计结果出现偏差，本文进一步提出将太阳辐...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对光伏系统动态状态估计（DSE）的研究具有重要的工程应用价值。论文首次针对包含光伏阵列、升压变换器、逆变器和滤波器的完整两级光伏系统建立了详细动态模型，这与我司主流光伏逆变器产品的实际拓扑结构高度契合，为实现更精准的系统监控和控制奠定了理论基础。 该技术的核心创新在...
可再生能源驱动的膜技术：集成太阳辐照度预测用于光伏驱动苦咸水淡化系统的预测控制
Renewable energy powered membrane technology: Integration of solar irradiance forecasting for predictive control of photovoltaic-powered brackish water desalination system
Martin Ansong · Emmanuel O.Ogunniyi · Blanca Pérez Jiméneza1 · Bryce S.Richards · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401
摘要 太阳辐照度（SI）的波动会扰乱光伏（PV）发电系统的输出功率，导致直接耦合的光伏驱动膜法脱盐系统出现运行不稳定和非预期停机，从而降低产水率、水质和能源效率。传统的基于储能的缓解策略会增加系统成本和复杂性。基于天空成像的SI预测技术能够分析天空状况，并提供长达15分钟的SI预测，为减少功率波动影响提供了替代方案，且无需过度依赖储能系统。本研究将一种基于图像的太阳辐照度预测系统（SIFS）集成至一套光伏驱动的苦咸水脱盐系统中。该SIFS采用卷积神经网络-长短期记忆（CNN-LSTM）模型，利用...
解读: 该光伏预测控制技术对阳光电源SG系列逆变器与ST储能系统集成具有重要价值。研究通过CNN-LSTM模型实现15分钟光照预测,可与我司MPPT优化算法协同,提升直驱式光伏系统稳定性。建议将天空成像预测技术集成到iSolarCloud平台,结合VSG虚拟同步发电机控制策略,在减少储能配置的同时优化功率波...
一种具有新型传热结构的太阳能相变蓄热系统的传热与能效评价
Evaluation of the heat transfer and energy efficiency of a solar phase change heat storage system with a novel heat transfer structure
Yan Yan · Zepeng Liu · Liping Zeng · Wenjing Liab 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.340
摘要 为应对太阳能间歇性和不稳定的特性，将太阳能系统与相变潜热蓄热单元相结合是一种有前景的解决方案。本研究针对民用应用设计了一种新型三明治螺旋结构的太阳能相变蓄热系统。首先，研究了该结构对蓄热单元内部温度场的影响；其次，比较了不同辐射面积及不同气象因素对该太阳能相变蓄热系统的影响；最后，对系统进行了热力学分析。实验结果表明，相同尺寸下，三明治螺旋结构的熔化速率为双螺旋结构的45%，且熔化速率均匀，无明显的熔化缓慢相变区域。太阳能辐射面积越大，恒温水箱中的蓄热量越多，升温速度越快。在气象因素（太阳...
解读: 该太阳能相变储热技术对阳光电源户用储能系统具有重要参考价值。研究中的三明治螺旋结构可启发ST系列PCS的热管理优化设计,其38.5%的能量效率和均匀相变特性为PowerTitan储能系统的温控策略提供理论依据。结合SG系列户用光伏逆变器,可开发光伏-储热-储电混合系统,通过iSolarCloud平台...
基于开源低成本天空成像仪和混合深度学习技术的超短期太阳辐照度预测
Very short-term solar irradiance forecasting based on open-source low-cost sky imager and hybrid deep-learning techniques
Martin Ansong · Gan Huang · Thomas N.Nyang’on · Robinson J.Musembi 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.294
摘要 太阳辐照度（SI）预测对于光伏（PV）系统的可靠运行至关重要。这一点在非洲等地区尤为突出，因为这些地区的许多SI预测方法依赖于稀缺的历史数据，而电力网络本身存在的不稳定性又因SI的波动性而进一步加剧。准确的太阳能预测对于改善电网管理至关重要，可帮助运营商平衡供需关系并提升系统稳定性。基于地面的天空成像技术是一种有前景的SI预测方法，无需依赖大量历史数据。然而，商用天空成像仪价格昂贵且灵活性有限。本文介绍了卡尔斯鲁厄低本钱全天候成像仪（KALiSI），该设备由市售组件构成，能够拍摄高分辨率图...
解读: 该低成本天空成像超短期光伏预测技术对阳光电源SG系列逆变器和ST储能系统具有重要应用价值。15分钟前瞻预测可优化MPPT算法响应速度,提升逆变器在云层遮挡等突变工况下的功率跟踪精度。结合iSolarCloud平台,CNN-LSTM预测模型可为PowerTitan储能系统提供精准充放电调度依据,降低电...