Bin Liab · Zhangxi Wua · Ye Lic · Jiawei Hea 等9人 · Applied Energy · 2025年11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...

Hectordel Pozo Gonzalez · Fernando D.Bianchi · Nicolaos A.Cutululis · Jose Luis Dominguez-Garci · Energy Conversion and Management · 2025年11月 · Vol.343

摘要 本文展示了一个海上能源枢纽的案例研究，该枢纽集成了两个风电场、与多个国家连接的潜在高压直流输电线路以及氢气生产设施。分析重点在于利用位于网络不同位置的风电场和电解槽装置的备用容量来提供频率支持的能力。本研究还分析了可再生能源销售收益与维持用于频率支持的功率备用成本之间的经济收益权衡。使用电解槽和风电场进行频率支持的一个有利特征是它们的功率响应方向相反：前者吸收功率，后者注入功率，反之亦然。这一特性可用于提高整体经济收益。然而，不同类型设备的时间响应特性各不相同，这可能影响一次频率支持的效果...

解读: 该研究对阳光电源海上能源枢纽解决方案具有重要启示。风电-制氢-储能耦合系统的频率支撑策略可应用于ST系列储能变流器与电解槽协调控制:利用电解槽吸收功率与风电注入功率的互补特性,结合VSG虚拟同步机技术实现一次调频响应。PowerTitan储能系统可作为快速响应单元,补偿电解槽动态响应滞后,优化备用容...

Julian Bartels · Thomas Vogtb · Valentin Bertsch · Energy Conversion and Management · 2025年10月 · Vol.342

摘要 绿色氢正在对未来能源系统的深度脱碳变得日益重要，特别是在长期储能应用和难以电气化的领域。尽管已有大量政治路线图提出了促进通过电解生产绿色氢的个体产能目标，但决策者如何最优地定位和规模化部署电解槽的方法仍不明确。本研究旨在开发一个战略性的多指标选址框架，以评估适合大规模实施绿色氢生产基地的区域。该框架包含四个指标：i）可再生能源的可用性；ii）水资源的可用性；iii）与电力电网的连接性；以及iv）与天然气管网的连接性（作为未来氢气输送能力的代理指标）。通过以德国为案例的研究，采用邮政编码区域...

解读: 该绿氢选址框架对阳光电源ST系列储能系统和SG光伏逆变器具有重要战略价值。框架中可再生能源可用性、电网接入能力等指标与我司产品深度契合:ST储能系统可为电解槽提供稳定电力供应,平抑可再生能源波动;SG系列1500V光伏逆变器结合MPPT优化技术可最大化绿电制氢效率;GFM控制技术可增强弱电网地区的并...

Hossam A.Gabbe · Omar S.Hemie · Energy Conversion and Management · 2025年10月 · Vol.341

摘要 本文提出了微电网优化（MG-OPT），这是一种用于零净排放混合可再生能源系统的智能多目标优化框架，该框架采用混合整数线性规划和基于帕累托的优化方法。MG-OPT独特地集成了光伏、风能和燃料电池，并结合氢储能系统，针对四个相互竞争的目标进行优化：在最小化成本和排放的同时，通过交易型能源机制最大化可再生能源利用率和经济收益。在三种不同场景下的仿真结果表明了其卓越的性能：基准配置（30 kW）实现了95%的减排量，并获得每日31美元的利润；集成电动汽车的系统（40 kW）保持75%的减排水平，日...

解读: 该多目标帕累托优化框架对阳光电源混合储能系统具有重要应用价值。研究验证的光伏-风电-氢燃料电池混合架构可直接适配SG系列逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统的协同优化。其交易能源机制与iSolarCloud平台的能量管理策略高度契合,可提升微电网经济性30-45%。氢储能作为长时储能...

Yue Xia · Zhaoran Wang · Shaahin Filizadeh · Juan Su 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年9月

电磁暂态程序（EMTP）广泛用于电力系统电磁暂态仿真。近年来，电解槽作为实现可再生能源制氢及提升系统灵活性的可控负荷，其在电力系统中的应用备受关注。为拓展EMTP对电解槽多物理场暂态过程的模拟能力，本文提出了一种适用于质子交换膜电解槽（PEMEL）的等效电路模型。通过电、质量传递与热力学量之间的类比，构建了包含电流、电压、物质传输、压力、热传递和温度动态的电路模型，并利用标准元件库在EMTP中实现。模型在稳态与暂态条件下均与实验数据吻合良好，并应用于电-气综合系统，验证了其有效性与实用性。

解读: 该PEMEL等效电路建模技术对阳光电源氢能储能系统开发具有重要价值。可直接应用于：1）ST储能系统与电解槽耦合的电-氢综合储能方案，通过EMTP仿真优化变流器与电解槽的暂态交互特性；2）光伏制氢系统中SG逆变器的协调控制策略设计，基于多物理场模型预测电解槽动态响应，提升MPPT算法在波动工况下的适配...

Aaquib Firdous · Chandra Prakash Barala · Parul Mathuria · Rohit Bhakar 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

并网公用事业规模制氢系统（USHSs）需要增强运行灵活性，以确保可持续的氢气生产。质子交换膜（PEM）制氢电解槽（HEs）具有更高的运行灵活性，能够在更低和更宽的负载范围内运行，以消纳过剩可再生能源（SRE）。然而，在模块化设置中，温度变化会显著影响模块间和模块内制氢电解槽的负载，进而影响其运行灵活性。大多数研究要么忽略温度影响，要么将其简单地建模为常数，而忽视了制氢电解槽热力学特性和环境温度的变化。此外，这些公用事业规模制氢系统主要在额定容量附近运行，以满足下游的氢气需求。消纳过剩可再生能源的...

解读: 该研究对阳光电源光储氢一体化系统具有重要应用价值。PEM电解槽温度动态特性分析可直接应用于ST储能系统与SG逆变器的协同控制策略：通过iSolarCloud平台实时监测电解槽温度状态，优化PowerTitan储能系统的功率调度曲线，避免温度波动导致的制氢效率下降。研究揭示的温度-功率耦合约束可融入阳...

Engin Deniz Gulay · C.Ozgur Colpan · Mehmet Akif Ezan · Energy Conversion and Management · 2025年6月 · Vol.333

随着可再生能源装机容量的扩大以及氢能作为清洁能源载体的广泛应用，向低碳能源体系的转型正在加速。利用可再生能源驱动电解水制取绿氢是一种可持续的替代方案，但相较于化石燃料制氢方法仍面临成本挑战。本研究对土耳其伊兹密尔地区基于风能的绿氢生产进行了经济技术分析。首先，在一个10 MW风电集成的质子交换膜水电解（PEMWE）系统中，评估了两种电力分配策略（串联分配和平均分配），以确定最有效的方案。随后，采用选定的策略，比较了三种电解槽技术（碱性电解、质子交换膜电解和阴离子交换膜电解）对单位氢气平准化成本（...

解读: 该研究对阳光电源风光制氢系统集成具有重要参考价值。文中风电-电解槽功率分配策略可优化ST系列储能变流器在制氢场景的能量管理算法,模块化电解槽系统的BoP能耗分析为PCS拓扑设计提供依据。研究验证的7.5MW最优配置比(相对10MW风电)与阳光电源1500V光伏系统超配逻辑一致,可应用于PowerTi...

Longfei Li · Chenhui Lin · Ye Guo · Wenchuan Wu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月

以可再生能源为主的电力系统转型对实现碳中和至关重要。集中式可再生能源通常构成并网型微电网，受限于与主网的功率交换能力，导致可再生能源利用率不足。随着氢能成为关键能源载体，电制氢技术被广泛用于缓解弃风弃光问题。本文提出一种考虑电解槽动态特性和氢燃料电池系统的双向电氢系统协同调度模型，并设计基于混合整数线性规划的改进交替方向乘子法（I-ADMM），实现可再生能源与氢能系统的分布式协调调度。数值仿真验证了该方法在提升经济性与减少可再生能源弃用方面的有效性。

解读: 该双向电氢系统分布式调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。I-ADMM分布式优化算法可集成至iSolarCloud云平台，实现光伏-储能-制氢多能源协调调度，提升可再生能源消纳率。电解槽动态特性建模为ST储能变流器与制氢设备的协同控制提供理论基础，优化功...

Mehdi Mori · Mohammad Hasan Khoshgoftar Manesh · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.327

摘要 多联产系统通过整合多种能源和工艺，在统一系统中生产多种产品，以满足居民和工业需求，相较于单一工艺系统具有更高的可持续性和韧性。优化此类系统可最大化能源资源的利用效率。本研究提出了一种综合性的多联产系统，能够生产八种产品，以满足电力、制冷、供热以及淡水、氢气、氧气、二氧化碳和乙醇等副产品的需求。该系统基于两种可再生能源——太阳能和生物质能，并结合传统的甲烷能源。通过对能量、㶲、㶲经济、㶲环境、能值经济和能值环境等多个维度进行综合评估，对该系统进行了全面评价。采用MATLAB进行数学建模，评估...

解读: 该多能互补系统整合太阳能与生物质能源,对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要参考价值。固体氧化物电解池制氢技术可与我司储能PCS协同,实现电-氢耦合优化。研究中的多目标优化方法(机器学习+遗传算法)可应用于iSolarCloud平台,提升能效2.54%、降低成本1.88%的成果验证了智...

Mohamed Hamdi · Souheil El Alimi · Energy Conversion and Management · 2025年2月 · Vol.326

绿色氨是一种比传统高能耗且依赖化石燃料工艺更清洁的替代方案。然而，有效整合光伏发电系统、电解槽和氨合成反应器等组件仍是一项挑战，显著影响氨的生产成本。此外，可再生能源固有的间歇性也会影响电解槽和氨合成过程的持续稳定运行。本研究建立了瞬态系统仿真（TRNSYS）模型，用于评估一套24 kWp光伏驱动的碱性电解水系统耦合单程哈伯-博世反应器（转化效率为15.55%）在不同地理位置下的运行性能，特别聚焦于突尼斯地区。该模型包含电力调节单元和变工况控制器，能够在太阳辐射波动的情况下实现稳定高效的运行。研...

解读: 该光伏制氢-绿氨系统研究对阳光电源具有重要战略价值。SG系列光伏逆变器可通过MPPT优化应对太阳能波动,ST系列储能PCS可平抑间歇性供电问题,确保电解槽稳定运行。研究揭示的功率调节单元需求与我司三电平拓扑、SiC器件技术高度契合。iSolarCloud平台可集成氢储、氮储及反应器负荷优化算法,提升...

Xiaoqiang Guo · Hengyi Zhu · Han Zhang · Senyu Du 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

在可再生能源制氢系统中，过大的电流纹波会影响电解槽的使用寿命。传统三相有源桥移相策略仅有两个外部移相角，缺乏优化电流纹波的多余控制自由度。为解决该问题，本文提出一种适用于三有源桥（TAB）拓扑的电流纹波抑制策略。该策略在制氢端口设置一个内部移相角，增加了系统的控制自由度数量。通过计算得到最优移相角组合，可有效抑制制氢端口输出电流的电流纹波。

解读: 从阳光电源光伏制氢业务布局来看，这项三重有源桥（TAB）电流纹波抑制技术具有重要的战略价值。当前我们的光伏制氢系统面临的核心挑战之一，正是如何在功率变换环节有效降低电流纹波对电解槽寿命的影响。传统三相有源桥相移策略仅有两个外部相移角，控制自由度受限，难以实现电流质量的深度优化。 该论文提出的技术方...

Joonas Koponen · Vesa Ruuskanen · Antti Kosonen · Markku Niemela 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年7月

随着可再生能源制氢在储能及Power-to-X应用中的普及，氢气生产的能效至关重要。本文研究了兆瓦级碱性电解槽中，实际供电变换器拓扑结构对电解槽比能耗的具体影响，旨在优化制氢系统的能量转换效率。

解读: 该研究直接关联阳光电源的绿氢业务（Power-to-X）。阳光电源在制氢领域拥有先进的电解槽及配套电源系统，该文献对变换器拓扑的分析有助于优化公司制氢电源的效率，降低制氢成本。建议研发团队参考该研究结论，在兆瓦级制氢电源设计中，针对碱性电解槽的动态特性优化拓扑选择，并将其与iSolarCloud平台...

Yichi Zhang · Xiongzheng Wang · Gongzhe Nie · Chengyao He 等7人 · Applied Energy · 2026年4月 · Vol.409

本文针对风电出力预测不确定性，提出多电解槽系统的鲁棒优化调度方法，提升绿氢生产经济性与可靠性，耦合风电、电解制氢与储能协同运行。

解读: 该研究与阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统在风光氢耦合场景深度契合：ST-PCS可作为电解槽前端AC/DC变换与功率调节核心，PowerTitan提供短时功率支撑与波动平抑；建议将MPC算法嵌入iSolarCloud平台，实现风电-电解槽-储能联合调度，并拓展至‘光伏+制氢’场景，...

Hanlei Tian · Guozhuang Liang · Jinliang Huang · Junyu Fan 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

本文针对可再生能源制氢系统，提出了一种新型虚拟48脉冲整流拓扑。该方案通过混合多模脉冲倍增技术，有效解决了大功率电解槽电源系统中常见的谐波畸变严重、输出电流纹波大及故障容错能力不足等问题，显著提升了高电流密度制氢系统的电能质量与运行可靠性。

解读: 该技术对阳光电源的绿氢业务具有重要参考价值。阳光电源在电解水制氢领域拥有成熟的电解槽电源解决方案，该研究提出的虚拟48脉冲整流技术能有效降低大功率整流系统的谐波含量，减小输出电流纹波，从而延长电解槽寿命并提升制氢效率。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级制氢电源中的应用潜力，通过优化功率模块设计，进一步提...

Roque Aguado · Marcos Tostado-Véliz · Umberto Desideri · Francisco Jurado · Energy Conversion and Management · 2025年12月 · Vol.345

摘要 氢能是一种关键的能源载体，尤其在利用可再生能源驱动水电解制氢时，对多个领域的脱碳具有重要意义。质子交换膜（PEM）电解槽因其能够快速响应波动的电力输入而非常适合这一应用。尽管传统上在高温高压条件下运行以减少加热和压缩需求，但近期研究表明，在部分负载下，较低的运行条件可能提升效率。本研究提出了一种新颖的优化框架，用于动态调节PEM电解槽中的压力和温度。该模型在混合整数线性规划（MILP）框架内集成效率映射，并采用McCormick紧致化方法处理非线性问题。为期一周的案例研究表明，通过最优控制...

解读: 该PEM电解槽动态压力温度优化技术对阳光电源储能系统与制氢耦合方案具有重要价值。研究采用的MILP优化框架与阳光电源ST系列PCS的先进控制策略高度契合,可实现12.5%运行成本降低。建议将该动态调控算法集成至iSolarCloud平台,结合PowerTitan储能系统的GFM控制技术,优化光伏-储...

Limin Li · Yanghong Xia · Wei Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月

针对可再生能源驱动的多并联碱性电解槽（AWE）系统，由于可再生能源波动导致电解槽温度变化及容量改变，传统恒定下垂控制难以实现精确功率分配。本文提出了一种鲁棒协调控制策略，以优化大规模电解槽在波动能源下的运行效率与功率分配精度。

解读: 该研究直接关联阳光电源的“光储氢”一体化解决方案。阳光电源的PowerTitan等储能系统与电解槽的协同控制是实现绿氢高效制取的关键。文中提到的鲁棒下垂控制策略可优化电解槽在光伏/风电波动输入下的功率分配，有助于提升阳光电源电解水制氢系统的动态响应能力和系统稳定性。建议将此控制算法集成至iSolar...

Yanghong Xia · Haoran Cheng · Jin Wang · Wei Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

本文针对碱性电解槽（AWE）在离网制氢系统中因升温缓慢导致启动延迟、可再生能源利用率低的问题，提出了一种功率管理策略。该方法通过优化功率分配，有效解决了电解槽温度上升期的能源浪费，提升了离网氢电耦合系统的整体运行效率。

解读: 该研究关注离网场景下的氢电耦合与功率管理，与阳光电源的“光储氢”一体化战略高度契合。针对电解槽温度特性进行功率优化，可直接应用于PowerTitan等储能系统与制氢电源的协同控制中。建议研发团队将此温控动态模型集成至iSolarCloud平台，通过预测性功率调度提升系统在极端离网环境下的能源利用率，...

Yanghong Xia · Hanghang He · Wei Wei · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

利用风能制氢是可再生能源的重要应用方向，但风电的波动性给风机与电解槽的协调控制带来挑战。本文提出了一种基于直流母线电压信号的风氢协调控制策略，旨在解决风氢功率失配导致的直流母线电压超限问题，实现系统的鲁棒功率平衡。

解读: 该研究关注风氢直连系统的功率平衡，与阳光电源的“风光储氢”一体化战略高度契合。在公司现有的PowerTitan储能系统及电解槽电源产品线中，直流母线电压的稳定控制是实现高效制氢的核心。该鲁棒控制算法可优化阳光电源制氢电源（如PEM/碱性电解槽电源）的动态响应能力，减少对电网的冲击。建议研发团队将此控...

Yulin Liu · Tianhao Qie · Ujjal Manandhar · Xinan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年12月

随着可再生能源渗透率的不断提高，固体氧化物燃料电池（SOFC）为提高微电网供电的可靠性和可持续性提供了一种有前景的解决方案。所提出的方法解决了现有SOFC控制方法中的关键挑战，包括模型依赖、使用非最优控制策略、依赖离线训练的神经网络（NN）以及设计复杂等问题。与基于模型的方法相比，该方法利用神经网络和策略迭代技术来学习系统动态并逼近最优控制策略，从而消除了对模型的依赖。与基于离线学习的方法相比，该方法实现了在线策略评估和神经网络更新，省去了繁琐的离线训练和数据采集过程。与基于在线学习的SOFC控...

解读: 从阳光电源在新能源综合解决方案领域的战略布局来看，这项基于在线学习的固体氧化物燃料电池（SOFC）优化控制技术具有显著的战略参考价值。该技术通过神经网络和策略迭代实现系统动态学习与最优控制策略逼近，有效解决了传统方法对精确模型的依赖问题，这与阳光电源在多能互补微网系统中面临的控制复杂性挑战高度契合。...

Arvind Vyas Ramanan · Muthukumaran Pakirisamy · Sheldon S. Williamson · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月

本文针对非常规可再生能源——光合作用电池（PSC），提出了一种微型光合电化学电池（μPSC）的电气等效模型。通过对该新型能源装置进行制造、建模及测试，旨在填补该领域缺乏全面电气特性分析的空白，为生物能源的能量收集与应用提供理论基础。

解读: 该文章研究的微型光合电化学电池属于前沿生物能源技术，目前与阳光电源现有的光伏、储能及氢能产品线（如PowerTitan、PowerStack等）在技术路径上存在较大差异。该技术处于实验室研究阶段，短期内难以商业化应用。建议研发团队关注其能量收集机制，探索其作为未来微电网中分布式能源补充的可能性。对于...