Huilin Zhang · Jianfeng Tang · Meng Qi · Tianbiao He · Energy Conversion and Management · 2025年2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...

Berhane Darsene Dimd · Alfredo Sanchez Garci · Martin Bellman · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 本文基于在挪威特隆赫姆一个户外实地实验室收集的数据，对高纬度地区双面光伏（bPV）组件的性能进行了全面的实证分析。研究探讨了bPV系统在低辐照、短日照时间、低太阳高度角以及极端天气条件等高纬度地区常见环境挑战下的运行动态。该研究评估了多种bPV配置的性能，包括东西（E–W）和南北（S–N）朝向的垂直安装组件、固定南倾安装方式，以及配备双轴跟踪系统的安装方式。主要研究结果表明，bPV系统采用混合朝向具有显著优势，可产生多个日发电峰值，更贴近实际用电负荷曲线。研究还表明，与单面光伏组件相比，b...

解读: 该研究揭示双面组件在高纬度地区的性能优势,对阳光电源SG系列逆变器的MPPT算法优化具有重要价值。垂直安装双面组件对漫射辐照度响应更强,需要逆变器具备更快速的功率跟踪能力和更宽的电压范围适应性。研究中多峰发电特性与负荷曲线匹配的发现,可指导PowerTitan储能系统在高纬度地区的容量配置策略。建议...

Subhani Shaik · Vandana Kumari Jh · Ganghyeon Ba · Duckjong Kim · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 在快速发展的储能技术领域，实现高效性与可持续性已成为关键目标，其中吸附过程发挥着至关重要的作用。由于气凝胶基结构具有固有的多孔性和可定制的架构，能够显著促进传热与传质性能，因此该吸附过程可从中获得巨大优势。然而，尽管已有大量研究致力于优化气凝胶微观结构以提升吸附性能，但将这些材料集成到实际储能系统中仍面临挑战。为克服这一难题，本文提出一种流动驱动的定向冷冻铸造技术，可在管状部件表面集成具有径向取向孔道网络的气凝胶，形成高度有序、类似鳍片的结构。该创新方法显著提升了气凝胶在真实储能系统中的实...

解读: 该气凝胶定向冷冻铸造技术对阳光电源储能系统具有重要价值。通过径向孔网络结构实现的35%吸附/解吸时间缩短和61%功率密度提升,可直接应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的热管理优化。该技术的快速传热传质特性能显著改善电池热失控防护和温控效率,降低HVAC能耗。建议在储能集装箱级联散热方...

Haoru Zhao · Baoshan Zhu · Boshuang Jiang · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 抽水蓄能是一种领先的大型储能技术，能够有效缓解可再生能源间歇性和分布不均的问题。本研究旨在解决当前对作为抽水蓄能核心部件的泵-水轮机中空化尺度效应如何影响能量转换失衡与水力不稳定性的系统性认识不足的问题。以中国最大的抽水蓄能机组为案例，本研究结合数值模拟与实验研究方法，全面探讨了空化尺度效应对能量转换特性、涡流特性及水力稳定性的影响，取得了以下结果与结论：（1）空化尺度与机组效率之间存在显著的负相关关系。为此建立了一个数学模型来描述该关系，从而实现对空化工况下泵-水轮机性能的快速预测。（2...

解读: 该抽水蓄能空化效应研究对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究揭示的能量转换效率与空化规模负相关规律,可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的效率优化模型中,通过预测性算法提升能量转换效率。水力稳定性分析方法可迁移至液冷系统设计,优化储能电池热管理中的流体动力学特性。空化区域对涡流特性...

Hossam Ashraf · Abdelmonem Drazc · Abdelfattah M.Elmoaty · Attia A.El‑Fergany · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

准确识别光伏模型的参数对于集成式和独立式光伏系统的精确仿真与分析至关重要，直接影响性能评估结果。因此，本研究探讨了河马优化器在光伏单二极管模型、双二极管模型以及Sandia光伏阵列性能模型最优参数识别中的应用方法。单二极管和双二极管模型用于模拟稳态电流-电压（I-V）和功率-电压（P-V）特性曲线，而Sandia模型则用于预测不同环境条件下的最大功率点。优化目标设定为最小化均方根误差，并满足运行和设计上的可行性约束条件。河马优化器在八种不同技术类型的商用光伏单元上进行了测试，涵盖硅基、多晶硅、单...

解读: 该河马优化算法用于光伏模型参数辨识技术对阳光电源SG系列逆变器的MPPT控制优化具有重要价值。通过精确建模单/双二极管模型和Sandia性能模型,可显著提升不同环境条件下的最大功率点预测精度,RMSE误差降至mA级别。该技术可集成至iSolarCloud平台,增强多晶硅、单晶硅、薄膜等不同技术组件的...

Zhixin Yuan · Li Han · Xiaojing Wang · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 远海沿海地区面临能源短缺和淡水资源不足的双重困境。为降低沿海地区反渗透海水淡化过程的能耗，本文提出一种考虑热能强化及低扬程海水抽水蓄能与反渗透联合运行的综合能源系统优化配置方法。首先，开展电转气过程的热量分析，并构建考虑热能强化的反渗透温度模型，利用其反应热对反渗透进水进行预热；其次，由低扬程海水抽水蓄能系统的上水库直接供给反渗透进水，使反渗透运行所需的操作压力可同时由上水库的静水压力和高压泵共同提供；此外，结合海水抽水蓄能系统的运行特性，建立可逆式水轮机工作效率的数学模型。在此基础上，构...

解读: 该综合能源系统方案对阳光电源海岸带储能业务具有重要启示。系统集成低水头海水抽蓄与反渗透淡化，可与我司ST系列储能变流器及PowerTitan系统协同，构建海岛微网解决方案。P2G余热预热反渗透进水降低能耗26.62%的思路，可应用于我司储能系统热管理优化，提升能量利用率。抽蓄-淡化联合运行模式为iS...

Jiangjun Dinga · Jiaqiang Eab · Lei Caia · Bo Luoa 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 随着全球对环境与能源问题的关注日益增加，氢气作为一种绿色能源受到广泛关注，从而推动了氢气制备与储存技术的深入研究。本研究主要基于甲烷的非催化反应路径开展氢气生成的研究，采用分子动力学方法探讨高当量比条件下甲烷的燃烧反应路径，并分析乙炔掺混对这些反应路径的影响。研究以多孔介质微尺度燃烧器作为反应装置，系统考察不同掺混比例和当量比对氢气生成效率的影响。通过分析在氢气生成过程中起主导作用的多个基元反应，深入探究掺混比与当量比影响氢气生成的机制及其差异。结果表明，提高当量比和掺混比均可通过降低燃烧...

解读: 该富燃甲烷-乙炔混合制氢技术为阳光电源储能系统提供了绿色氢能耦合方案的研究视角。其分子动力学反应路径优化思路可借鉴于ST系列PCS的能量管理算法,特别是在多能源协同控制方面。研究中的当量比与混合比优化策略,对PowerTitan储能系统的氢储能模块设计具有参考价值。微燃烧器的流量-产氢效率线性关系,...

Yanling Zhang · Yi Chen · Hongxing Yang · Hao Zhang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 建筑物对可持续空调系统日益增长的需求推动了绿色高效替代空气处理系统的发展，例如光伏/光热再生式除湿冷却系统（PV/T-DCS）。本研究探讨了一种针对高密度、高温高湿城市环境定制的PV/T-DCS多变量优化策略。通过将光伏/光热（PV/T）系统与基于液体除湿剂的蒸发冷却系统相结合，所提出的系统构型与优化方案旨在最大化制冷能力、最小化能耗并减少排放。本研究采用一种新颖的运行策略，在当地气候条件下测试，执行多变量超平面优化，以平衡技术、环境、能源和经济目标。结果表明，与传统系统相比，PV/T-D...

解读: 该PV/T-DCS系统的多变量优化策略对阳光电源光储一体化方案具有重要参考价值。研究中光伏光热协同及能效优化思路可应用于SG系列逆变器的MPPT算法改进,58.1%的节能率验证了储能系统配合的必要性,ST系列PCS可通过GFM控制实现冷热电联供场景的能量优化调度。论文涉及的SiC器件高效转换特性与公...

Antoine Laterr · Guido Francesco Frat · Vincent Lemort · Francesco Contino · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 在住宅系统中，光伏（PV）能源的日益广泛应用带来了诸多挑战，尤其是应对日间和季节性的间歇性问题。为了减少弃电并最大化自发自用率，分布式灵活性方案至关重要。在此背景下，卡诺电池——结合热泵、储热系统和热机的技术——在与光伏发电协同实现热电综合管理方面展现出良好前景。然而，目前尚未明确实现最大成本效益所需的经济模型（投资成本、电价体系）和控制策略（热能/电能释放、季节性影响）。因此，本研究探讨了将卡诺电池集成至一个配备光伏系统的20户住宅区的可行性。通过采用二次约束线性规划模型，识别出在不同投...

解读: 该卡诺电池技术为阳光电源户用储能系统提供重要启示。研究证实热泵+储热+发电机组合在零上网电价场景下经济性最优,与公司ST系列PCS及PowerTitan储能方案形成互补。可探索将热电联供功能集成到户用光储系统中,通过iSolarCloud平台实现热电协同优化控制。动态电价下储能容量需求增加,验证了阳...

Mostafa M.Abdelsami · Yue Yang · Luling Li · Mohamed Fatouh 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

充分利用太阳光谱在建筑立面中的应用对于实现零能耗建筑理念至关重要。本研究提出了一种新型多功能窗户（MFW），该窗户将光伏夹层与选择性液体滤光层（SLF）集成于单层玻璃系统中。为了全面评估配备MFW的标准办公室在热、电、光学及能耗方面的综合性能，本研究开发了一种创新模型，结合计算流体动力学（CFD）和采光分析工具，整合了热学、电学、光学和能量多个维度。净电力收益（NEB）作为关键指标，用于评估MFW相较于传统窗户的能源性能。此外，采用有效日光照度（UDI）、照度均匀性（Uo）和日光眩光概率（DGP...

解读: 该多功能光伏窗技术对阳光电源建筑光伏一体化(BAPV/BIPV)解决方案具有重要参考价值。研究验证了光伏组件与建筑结合可降低41-73%制冷能耗,这与我司SG系列组串逆变器在分布式光伏场景的应用高度契合。50% PVSR的最优配比为我司设计建筑一体化系统提供了量化依据。建议结合iSolarCloud...

Xiaojing Sun · Linlin Liu · Tong Zhang · Yao Zhao 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.325

摘要 余热回收对于降低能源消耗和碳排放至关重要。将有机朗肯循环与吸收式制冷、蒸气压缩制冷以及压缩-吸收级联制冷相结合，能够实现从余热中高效联产制冷与电力。然而，现有研究缺乏统一的优化方法、系统的比较框架以及对应用场景的深入分析。本文构建了一种综合集成系统，整合了有机朗肯循环与上述制冷技术的不同运行模式。建立了经济性优化模型，以确定在特定运行模式下集成系统的最优配置和运行参数，并构建了比较框架，用于识别具有最佳经济性能的系统。采用所提出的方法，针对六种不同制冷负荷需求的场景进行了优化与比较分析。结...

解读: 该余热回收与有机朗肯循环集成技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究中的经济优化模型和多工况对比框架,可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的热管理优化设计。特别是在大型储能电站场景下,电池簇产生的废热可通过类似集成制冷方案实现冷热电联供,提升系统综合能效。该研究的自动化设计方法论...

Pascalin Tiam Kapen · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.327

混合可再生能源系统为传统能源提供了可持续且环境友好的替代方案。然而，高昂的能源成本以及可再生资源的间歇性等问题阻碍了这些系统的广泛应用。本研究的主要创新在于开发了一种结合灰狼优化器和鲸鱼优化器的混合元启发式算法。该新型算法被用于优化一个风能/光伏/电池混合系统的容量配置，该系统旨在满足喀麦隆班焦市福措·维克多理工大学学院行政办公室的能源需求，当地频繁的停电严重干扰了学术活动。为了实现系统性能的最优化，本文构建了一个数学框架，以最小化三个关键目标函数：平准化能源成本、净现值成本以及电力供应缺失概率...

解读: 该混合元启发式算法对阳光电源风光储系统优化具有重要价值。研究针对风电/光伏/储能混合系统的容量配置优化,可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的系统集成方案设计。算法在平准化度电成本、净现值成本和缺电概率三目标优化方面表现优异,为iSolarCloud平台的智能容量规划模块提供算法创新思...

Ikram Bahir · Mohamed Medhat Ibrahi · Gaut · Abdelghafour Zaabout · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.327

摘要 由生物源性废弃物残渣衍生而来的生物炭被认为是可持续性最高的资源之一，广泛应用于土壤质量改良、能量储存和氢气储存，同时也是一种极具前景的绿色替代燃料。本研究对慢速热解这一最广为人知的生物炭生产技术进行了标准化的技术经济评估，旨在解决该工艺在工业应用中的成本效益与盈利能力方面的不确定性。工艺流程在Aspen Plus® v12中实现，采用动力学RCSTR模型模拟热解反应器（该模型已通过现有实验结果验证），并集成了生物炭和生物油的收集系统。所产生的合成气被用于燃烧，以满足原料干燥和分解过程的热能...

解读: 生物炭热解技术为阳光电源储能系统提供创新应用场景。研究显示生物炭可用于储能和储氢,其低平准化成本(8.23-18.99欧元/MWh)与PowerTitan等储能产品形成互补。热解过程的能量管理优化思路可借鉴于ST系列PCS的能量转换效率提升,副产物发电与储能系统结合可构建分布式能源解决方案。生物炭作...

朱瑛李斌孔旻昊卫志农 · 电工技术学报 · 2025年2月 · Vol.40

对风电功率进行平滑可有效缓解其波动对电网的不利影响。利用转子动能实现功率平滑具有成本低、响应快的优点。本文提出一种考虑功率指令与积分周期协同优化的新型转子动能功率平滑方法。基于风电机组传递函数，构建可解耦调节平滑程度与波动均值的参考功率指令；通过转速闭环控制间接精确跟踪功率指令，分析积分周期Δt对跟踪性能的影响机理，并给出其优化整定方法。以永磁直驱风电机组为对象，经仿真与实验验证了所提策略的有效性与可行性。

解读: 该风电功率平滑控制技术对阳光电源储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要借鉴价值。其中功率指令与积分周期的协同优化思路可用于优化ST系列储能变流器的功率调节性能,提升系统对波动性可再生能源的平滑效果。转速闭环控制方法也可应用于SG系列光伏逆变器的MPPT控制优化,实现更精确的功率跟踪。特别是文中提出的可...

黄达 · 柯德平 · 杨欢欢 · 徐光虎 等5人 · 电工技术学报 · 2025年2月 · Vol.40

针对自同步控制在双馈风机中应用受限的问题，提出一种基于暂态电动势控制的鲁棒自同步控制策略。通过转子侧变换器调控定子暂态电动势，有效计及机械与励磁动态，提升闭环稳定性。进一步提出鲁棒PI参数设计方法，增强系统对参数不确定性的适应能力。仿真验证了该策略可有效支撑电网，并显著提高不确定性环境下系统的稳定性。

解读: 该研究的暂态电动势控制思路对阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要参考价值。其鲁棒自同步控制策略可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网控制性能,特别是在电网扰动工况下的稳定性。通过将该技术与阳光现有的GFM/VSG控制相结合,可进一步提升PowerTitan大型储能系统的电网支撑...

张锋 · 陈武晖 · 康佳乐 · 余浩 · 电工技术学报 · 2025年2月 · Vol.40

为抑制风电波动并提高输电效率，大规模风电常以“风火打捆”形式外送。该系统因风电与火电动态耦合且远距离输送，暂态稳定性问题突出。本文基于故障期间双馈风电场的电流源模型，构建风火打捆系统单机等值功率特性方程，结合等面积定则分析无功比例系数与有功电流对加速面积的影响，揭示其对暂态稳定的作用机理，并提出改进控制策略。通过PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的正确性。

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和风电变流器产品具有重要参考价值。文中提出的故障穿越控制策略可优化ST系列储能变流器和风电变流器的暂态响应特性,提升系统稳定性。具体而言：1)无功电流比例控制可应用于PowerTitan储能系统的电网支撑功能；2)有功电流控制策略可用于优化风电变流器的故障穿越性能；3)等值...

肖家杰 · 李培强 · 毛志宇 · 涂春鸣 · 电工技术学报 · 2025年2月 · Vol.40

提出一种电池储能集群参与电网调频的综合控制策略，有效提升频率调节精度与系统经济安全性。针对火电机组响应时滞导致的调控偏差问题，构建基于全通滤波的储能-火电联合调频模型，通过相位补偿使负荷扰动与机组出力同步；结合频谱分析优化参数设计。进一步提出功率权重动态修正与储能单元序贯投入的SOC一致性控制策略，协调SOC均衡与功率响应，减少频繁投切。采用分组控制模式降低充放电切换损耗，延长储能寿命。仿真验证了所提策略的有效性。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的调频应用具有重要价值。全通滤波相位补偿技术可直接集成到ST储能变流器的控制算法中，解决火电时滞导致的调频偏差问题，提升PowerTitan系统在电网一次调频中的响应精度。SOC一致性控制策略与序贯投入机制可优化储能集群管理，减少电...

李朝东 · 叶满园 · 冉岩 · 宋蕙慧 · 中国电机工程学报 · 2025年2月 · Vol.45

级联H桥多电平逆变器因模块化特性在并网系统中广泛应用，但其强耦合非线性特性导致传统PI控制动态响应慢、参数整定困难。为此，提出一种能量成型控制策略。通过瞬时功率观测建立同步旋转坐标系下的端口受控哈密顿模型，并设计能量成型控制器。分析控制参数对系统性能的影响，给出参数整定方法。仿真与实验结果验证了该方法的有效性，表明所提策略相比PI控制参数更少、动态性能更优。

解读: 该能量成型控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的级联H桥拓扑具有直接应用价值。通过端口受控哈密顿建模可优化现有多电平逆变器的非线性控制问题，相比传统PI控制参数更少、整定更简便，可提升PowerTitan大型储能系统的动态响应速度和并网稳定性。该方法对阳光电源1500V高压系统的...

贺佳昊 · 余墨多 · 黄文焘 · 邰能灵 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年2月 · Vol.45

船载大功率脉冲负载运行引发的间谐波电流冲击与功率波动，易导致发电机机械故障。针对间谐波功率波动与脉冲参数间定量关系不明确及补偿困难的问题，提出一种快速跟踪自适应补偿方法。通过建立间谐波功率波动幅度与脉冲周期、功率、占空比的定量关系，获取幅频特性函数；结合混合储能系统与功率谱分析，确定滤波参数并经相位延迟生成控制信号，实现对间谐波功率的快速跟踪补偿。基于RT-LAB搭建中压直流舰船微网模型验证，结果表明该方法可有效补偿间谐波功率波动，优化混合储能协调控制，提升发电机运行可靠性。

解读: 该间谐波功率自适应补偿技术对阳光电源储能系统产品具有重要应用价值。文中提出的脉冲负载功率波动定量建模与混合储能协调控制方法，可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan系统，优化其应对冲击性负载的响应能力。通过功率谱分析确定滤波参数的思路，可增强储能系统在微电网场景下的电能质量治理功能，特别...

匡玉成 · 王亚飞 · 韩大伟 · 王超俊 · 中国电机工程学报 · 2025年2月 · Vol.45

氨气（NH3）作为一种无碳储能燃料在能源领域具有广阔应用前景，但其燃烧特性与传统碳氢燃料差异显著。本文采用数值模拟方法研究了CH4/NH3混合燃料在低氧稀释（MILD）条件下的燃烧特性。结果表明，在甲烷MILD燃烧中掺混NH3会导致出口NO排放显著升高；当过量空气系数大于1时，降低过量空气系数可有效减少NO和CO排放；燃料中NH3比例增加及过量空气系数降低均有助于抑制NH3中氮元素向NO的转化率。

解读: 该CH4/NH3 MILD燃烧技术对阳光电源储能系统的氢氨混合燃料发电应用具有参考价值。研究揭示的过量空气系数与NO排放的关联机制，可为PowerTitan大型储能系统配套的氢氨燃料电池或燃气轮机发电单元提供燃烧控制策略优化依据。特别是在可再生能源制氨储能场景中，通过精确控制空气系数可降低NOx排放...