Ubaid Ahmad · Roberto Giral · Carlos Olalla · Frede Blaabjerg · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年6月

传统光伏系统在子模块层面存在失配损耗，降低能量产出并引发热斑。为此，本文提出一种新型光伏微逆变器架构，集成串联堆叠缓冲转换器（SSBC）实现直流母线级有源功率解耦，并结合子模块集成转换器（subMICs）缓解子模块失配。通过将subMICs的隔离端口电容复用为SSBC的输入储能元件，省去冗余电容；subMICs对隔离端口的良好稳压能力消除了SSBC独立控制环路，简化控制并提升鲁棒性；且可调节隔离端口电压以优化SSBC效率。实验基于300 W样机与180 W商用光伏模块验证，采用20 μF薄膜电容...

解读: 该子模块级均衡与有源功率解耦技术对阳光电源SG系列组串式逆变器及户用光伏系统具有重要应用价值。其串联堆叠缓冲转换器（SSBC）架构可直接应用于SG系列的直流母线电压纹波抑制，通过电容复用方案将薄膜电容体积减小至传统方案的1/10，显著提升功率密度。子模块级MPPT技术可增强阳光电源组件级优化器产品在...

Babak Taheri · Daniel K. Molzahn · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月

最优输电切换（OTS）问题通过联合优化线路通断状态与发电机出力以降低运行成本。结合交流潮流模型的非线性与线路状态的离散变量，使得AC-OTS成为计算困难的混合整数非线性规划问题。为应对该挑战，常采用直流潮流近似将其转化为混合整数线性规划（DC-OTS），但其在交流模型下常导致次优或不可行解。本文提出一种增强型DC-OTS模型，通过优化直流潮流参数，使其有功潮流逼近交流最优潮流中的视在功率分布，从而更准确刻画线路阻塞特性。数值结果表明，所提方法显著提升切换决策精度，在交流模型下评估时最高可降低44...

解读: 该AC感知DC-OTS优化技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。在电网侧储能场景中，该方法可优化储能系统参与电网拓扑重构时的充放电策略：通过参数优化的DC潮流模型快速计算线路切换方案，同时保证AC模型下的可行性，避免传统DC近似导致的功率...

Shiying Wang · Daniel C. Ludois · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

单线电力传输（SWPT）是无线电力传输领域的一项新兴技术。在高频条件下，利用四分之一波长特斯拉谐振器可无需物理回路建立电流回路，通过环境电容耦合实现高电压增益。本文提出一种悬浮式SWPT系统，完全消除对地电连接需求，实现在自由空间两点间通过单根导线传输电能。系统通过差分特斯拉谐振器构成闭合电流路径，两端谐振器工作于四分之一波长，借助空间及周围环境的电容耦合驱动位移电流，且耦合特性与位置无关。建立了等效电路模型并分析其性能。实验搭建了10米 tether 的500W样机，在交流和直流负载下效率分别...

解读: 该悬浮单线电力传输技术对阳光电源储能及充电领域具有前瞻性参考价值。特斯拉谐振器的高频高压增益特性与SiC器件高频开关能力高度契合，可启发ST储能变流器在极端环境下的无接地传输方案设计。10米距离500W传输、85%效率的验证为充电桩产品提供了新思路：在港口、矿山等难以铺设完整回路的场景，可探索单线供...

Vasudha Kaur · Misbaudeen Aderemi Adesany · Gurpreet Singh Selopal · Kuljeet Singh Grewal · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 本研究探讨了利用可再生的海鲜贝壳废弃物进行可持续能源转化与长期储能的潜力，尤其针对孤立社区。尽管海鲜贝壳废弃物富含甲壳素和蛋白质，但其往往被忽视。研究评估并比较了三种先进的气化技术——生物质气化、等离子体气化和化学循环——以将海鲜贝壳废弃物转化为合成气和氢气（H₂）。研究采用经过验证的Aspen Plus模型，优化原料混合比例和运行参数。结果表明，以龙虾和虾壳为主的原料比以蛤蜊为主的混合物产生更高的氢气产量和更优质的合成气。例如，在1200°C条件下，生物质气化从纯龙虾或虾壳进料中可获得约...

V.F.Barnabe · M.Cont · T.C.M.Ancor · G.Delibr 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

海上风电场正成为欧盟实现2050年净零排放转型的关键发电设施选项。随着在多吉瓦级风电场中安装大型风力涡轮机的趋势日益增长，从海岸线所感知到的视觉影响正受到越来越多的关注。本研究提出了一种优化方法，将视觉影响作为社会可接受性的指标，并结合平准化度电成本（Levelized Cost of Energy, LCOE），为海上风电项目提供全面的技术经济可持续性评估。该方法在一个指定的海洋区域内求解一个多目标、多约束的风电场布局优化问题。每种研究情景下的风电场中，风机数量均为独立变量之一，且从海岸线多个...

解读: 该海上风电场多目标优化研究对阳光电源储能系统具有重要借鉴意义。研究中的度电成本(LCOE)优化方法可应用于PowerTitan储能系统与海上风电的配套方案设计,通过ST系列PCS的GFM控制技术平抑风电波动,降低综合度电成本。多约束优化思路可启发iSolarCloud平台开发风储协同优化算法,在满足...

Evaggelia Nivolianit · Yannis L.Karnava · George Chatziaslanoglo · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 近海航运的脱碳需要采取多方面的综合策略，其中先进的电池技术和可再生能源（RES）为实现零排放海上运输提供了可行路径。尽管电池驱动的储能系统已在多个行业得到广泛应用，但由于频繁的短时靠港停泊以及对高效岸基充电基础设施的需求，其在近海航运中的集成应用仍面临挑战。本研究旨在识别适用于混合动力船舶的最合适电池技术，以平衡环境与经济因素。通过分析七种不同的电气化配置方案，这些方案整合了光伏能源以及包括铅酸、锂离子和镍铁在内的多种电池技术，本研究评估了在不同放电深度（DOD）和调度策略下的系统性能。针...

解读: 该混合动力船舶储能研究对阳光电源海事电气化解决方案具有重要参考价值。研究中的光伏-储能混合配置与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统技术路线高度契合,可应用于港口岸电充电站开发。文中对比的多种优化算法(GA/GOA/GWO等)可借鉴用于优化我司储能系统能量管理策略和充放电控制算法。研究强...

Thomas Bauer · Marco Prenzel · Shigehiko Funayam · Yukitaka Katob · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 在资源匮乏但能源消耗量大的工业国家，未来很大一部分能源可能通过船舶以化学氢载体的形式进口。所考虑的氢气（H₂）衍生物——液化天然气、甲醇、液态有机氢载体和氨——在进口国进行吸热再转化为H₂的过程中会产生显著的转换损失。目前，这些损失被普遍接受，而针对提高转换效率的研究仍较为有限。本研究提出一种新概念，即利用本地可再生能源电力，通过电转热与高温热能储存系统（HT-TES-P2H系统）向再转化过程外部供给反应所需热量。本文对四种H₂衍生物的相关优缺点、关键指标，以及HT-TES-P2H系统在吸...

解读: 该研究提出的高温储热系统(HT-TES)与氢载体转化结合的方案,对阳光电源储能产品线具有重要启示。ST系列PCS可通过Power-to-Heat技术集成高温储热模块,为氨制氢等吸热过程提供热能供应,将氢产率从80%提升至96%。这与阳光电源PowerTitan储能系统的多能互补理念高度契合,可拓展至...

Gayatri Sundar Rajan · Seda Zeynep Keleş · Christian D.Peters · Binjian Ni 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 在水-能源-食物关联体系中，海水淡化与制冷的 cogeneration（共生成）系统能够应对紧迫的可持续发展目标。此类系统利用两个过程之间的协同效应，实现相互增益。本综述评估了现有的共生成研究，旨在为可持续发展应用（如同时生产淡水和实现冷藏储存）推荐有前景的研究方向。与近期关于海水淡化与制冷结合系统的综述相比，本文的创新之处在于聚焦适用于新鲜食品储存的制冷温度范围（0–15 °C），将混合系统区分为集成式（Integrated）或耦合式（Coupled），并突出制冷与海水淡化系统在可持续发...

解读: 该海水淡化-制冷联产技术对阳光电源储能系统具有重要启示。ST系列PCS可通过能量管理优化,将光伏发电与热驱动淡化系统耦合,实现电-热-冷多能互补。PowerTitan储能系统可集成废热回收模块,提升综合能效比。特别适用于海岛微网场景,结合iSolarCloud平台实现淡水-制冷-储能的智能协同调度,...

Ikram Bahir · Mohamed Medhat Ibrahi · Gaut · Abdelghafour Zaabout · Energy Conversion and Management · 2025年1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...

Massamba Sow · Mohamed. M.Ibrahi · Abdelghafour Zaabout · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 所有主要情景均强调，为实现2050年碳中和目标，必须从大气中大规模移除二氧化碳，其中生物能源结合碳捕集与封存（BECCS）在负碳组合中发挥关键作用。然而，最主要的生物源废弃物原料含水量极高，导致其资源化利用面临挑战，因为传统热化学方法需要高能耗的干燥过程。本研究引入了一种新型工艺配置的技术经济评估，该工艺整合了水热碳化（HTC）与吸附强化气化/重整（SEG/SER），旨在将湿生物废弃物转化为负碳氢气、富氢合成气或水热炭，并结合钙循环技术实现二氧化碳的原位捕集。CaO对CO2的放热捕集反应为...

解读: 该BECCS负碳技术路线对阳光电源储能系统具有战略启示意义。湿生物质制氢过程的能量效率优化(80.4%)与我司ST系列储能变流器的高效能量管理理念契合。其碳捕集与热化学过程的能量耦合思路,可启发PowerTitan储能系统在工业园区的多能互补场景设计。特别是氢能-储能协同方面,该研究的经济性分析(L...

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...

Yufei Zhoua · Hanfei Zhang · Shuo Liua · Jin Huang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 液态空气储能（LAES）是一种极具前景的大规模储能技术，其中冷能循环是其关键技术环节。然而，在LAES系统的初始启动阶段，或在长时间停机维护后的重启过程中，系统可能面临冷能储存不足的问题，而现有研究尚未充分解决在此类条件下如何建立冷能循环的难题。基于LAES系统的动态模型，本研究首先探讨了在无冷能储存的情况下，仅依靠空气节流冷却效应实现空气液化的启动过程及其性能表现。随后，提出了一种利用液化天然气（LNG）额外冷能辅助LAES系统在无冷能储存条件下启动的新方案，并建立了相应的评价指标体系，...

解读: 该LAES液空储能冷启动技术对阳光电源大规模储能系统具有重要借鉴价值。研究揭示的冷储能不足导致启动时间延长30倍的问题,与我司PowerTitan等大型储能系统面临的长期停机后重启挑战高度相关。LNG辅助冷启动方案将启动时间缩短至1/15.2,启发我司ST系列PCS可开发类似的辅助预热/预冷策略,通...

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...

Waqas Saad · Akram H.Abed · Erhan Kayabasic · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 本研究通过在相变材料（PCM）层内集成纵向浸没翅片，对单 basin 太阳能蒸馏器（SS）的性能提升进行了实验研究。研究旨在解决相变材料导热性能低的问题，以改善系统的热能储存能力与淡水产出效率。此外，在巴格达气候条件下，针对三种不同配置的系统开展了完整热经济分析：传统 SS（不含 PCM）、带 PCM 的 SS、以及在 PCM 中集成浸没翅片并与集水盆结合的 SS。实验中采用石蜡作为相变材料。PCM 储热容器的设计面积与水盆相同，为 0.5 m²，深度为 5 cm，并安装于水盆下方。实验过...

解读: 该相变储能增强技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。研究通过浸入式翅片提升PCM导热性能,实现45.12%热效率提升,与我司PowerTitan液冷储能系统的热管理优化思路高度契合。可启发ST系列PCS在集装箱储能方案中优化相变材料布局,改进电池簇间热传导设计,提升能量存储密度和系统经济性...

P.Anburaj · R.Vijayakumar · R.Vignesh Kumar · Jayanta Chanda 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287

摘要 全球范围内，水资源短缺是一项严峻的环境问题。相较于反渗透、热法海水淡化、废水回用以及大气取水装置，太阳能蒸馏器因其低成本和低环境影响，为解决此类环境问题提供了更优的方案。本研究旨在探讨采用多种储能材料（包括低碳钢、铸铁和铜）与竹质灯芯材料相结合的方式，对倾斜式太阳能蒸馏器（ISS）的能量效率、产水性能及㶲效率的影响。研究设置了多个案例进行比较分析，以确定最佳性能配置：案例1为传统ISS；案例2为带竹质灯芯材料的ISS；案例3为带竹质灯芯与低碳钢的ISS；案例4为带竹质灯芯与铸铁的ISS；案...

解读: 该太阳能海水淡化储能研究对阳光电源储能系统具有启发意义。研究验证了金属储能材料(铜、铸铁、钢)结合可再生能源的有效性,与我司PowerTitan储能系统的热管理技术理念契合。铜材料储能方案实现53.6%能量效率和最优性价比(0.023美元/升),可为ST系列PCS在离网光伏-储能-淡化一体化场景提供...

Cong Chen · Siying Li · Lang Tong · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月

我们研究了电池储能参与方提交荷电状态（SoC）相关报价情况下的能源 - 备用联合优化市场出清问题。虽然荷电状态相关报价考虑了储能的损耗和机会成本，但此类报价会导致市场出清过程中的优化问题呈现非凸性。更具挑战性的是调节备用容量出清，其中荷电状态相关成本是不确定的，因为它取决于市场出清后未知的调节轨迹。为解决多时段联合优化实时能源 - 备用市场中的非凸性和不确定性问题，我们对荷电状态相关报价引入了一个简单的限制条件，并提出了一个鲁棒优化模型，将不确定情况下的非凸市场出清问题转化为标准的凸分段线性规划...

解读: 该SoC相关报价的多时段能量-备用联合优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过在iSolarCloud云平台中集成SoC分段报价策略，可精确刻画储能系统在不同荷电状态下的充放电能力边界，优化电池全生命周期管理。该技术可直接应用于储能参与电力辅助服务...

Feng Jia · Zhe Xu · Xuhui Tan · Lei Chen 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月

风能转换系统的主要控制目标包括最大化发电功率和最小化不必要的机械负载。在持续的风扰动下，传动系统会出现宽频带的强迫扭转振动，其频谱与风的波动频谱相似。研究还发现，现有的主动阻尼控制无法有效抑制强迫扭转振动，其中一些控制方法甚至可能产生不利影响。此外，抑制这种宽频带的扭转振动可能会恶化功率跟踪效果并加剧功率波动。为解决上述问题，本文首先定义了一个闭环传递函数来描述强迫扭转振动特性。揭示了抑制扭转振动所需的电气阻尼重塑要求，进而提出了一种具有频率区分性电气阻尼配置的控制器结构。定性分析了控制参数 τ...

解读: 从阳光电源风电变流器及新能源综合解决方案业务视角来看，这项针对风电系统传动链扭振抑制的研究具有重要的工程应用价值。论文提出的频率区分电阻尼控制策略，本质上是通过优化变流器控制算法来实现机电耦合系统的多目标协同优化，这与阳光电源在风电变流器领域追求高可靠性、高发电效率的技术路线高度契合。 该技术的核...

Yangjun Zeng · Yiwei Qiu · Jie Zhu · Shi Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年8月

大规模可再生能源制氢（ReP2H）系统通常包含多个由晶闸管整流器（TR）供电的电解槽（ELZ），其有功与无功负荷呈非线性且不可解耦的关系。多台ELZ的启停与负荷分配影响能量转换效率及电网功率流动，不当调度可能导致无功过载，引发电压越限与网损增加。本文首先分析ELZ能效与无功负荷间的权衡关系，进而提出一种联合有功-无功功率管理方法，通过协调ELZ、可再生能源、储能与无功补偿装置的运行，提升系统整体效益。采用混合整数二阶锥规划（MISOCP）建模，并设计分解算法以适用于大规模系统。基于中国内蒙古风光...

解读: 该协调有功-无功功率管理技术对阳光电源光储制氢系统集成方案具有重要应用价值。研究中的MISOCP优化算法可直接应用于PowerTitan储能系统与SG系列光伏逆变器的协调控制，通过ST储能变流器的四象限运行能力提供动态无功补偿，解决电解槽晶闸管整流器引发的无功过载问题。该方法可集成至iSolarCl...

Bo Chai · S. C. Chan · Y. H. Hou · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年5月

同步电机的动态状态估计（DSE）对电力系统的监控、保护与控制至关重要。异常值和模型不确定性导致的不良数据会显著影响估计精度。本文提出一种鲁棒自适应衰减（AF）无迹卡尔曼滤波器（UKF），用于在不良数据下进行DSE及未测输入引起的未知输入估计。该方法利用AF机制减小KF中状态与测量噪声协方差矩阵的尺度失配，抑制模型不确定性。提出基于迹运算和最小二乘法的衰减因子估计方法，并采用低阶卡尔曼滤波或递推最小二乘算法进行跟踪。进一步引入基于鲁棒统计的扩展方法以有效检测和抑制不良数据。理论分析了所提滤波器的稳...

解读: 该鲁棒自适应衰减UKF技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可用于精确估计同步机等发电设备的动态状态，提升电网侧储能系统的协调控制精度。对于构网型GFM控制的ST系列储能变流器，该算法能在测量异常和模型不确定性下保持虚拟同步机参数的准确估计，增强系...

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...