Fugui Donga · Peijun Wanga · Wanying Lib · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

在全球能源转型背景下，可再生能源项目的投资决策至关重要。风光氢储一体化（WPHSI）项目的评估涉及多源信息、复杂指标和动态专家意见，传统方法难以满足其动态性与复杂性的决策需求。本研究提出了一种基于多属性决策（MADM）的新型投资适宜性评估框架。首先构建了宏观—微观评价体系；设计了一种具有权重更新机制的动态社会网络专家赋权方法，并进一步提出三阶段赋权流程：（1）基于云模型的决策试验与评价实验室方法（CDEMATEL）量化指标间的因果关系并计算主观权重；（2）引入基尼系数改进传统的基于标准间相关性的...

解读: 该风光氢储一体化项目多属性决策框架对阳光电源具有重要战略价值。研究提出的GIS选址与动态评估方法可直接应用于PowerTitan储能系统和ST系列PCS的项目部署优化,特别是在内蒙古等新能源富集区的多能互补场景。云加权赫罗尼安算子的多维评估机制可融入iSolarCloud平台,增强智慧运维的投资决策...

Aubert Hervé · Mathieu Bressel · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本文研究了协方差矩阵自适应进化策略（Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy, CMA-ES）在孤立光伏-氢能微电网优化定容中的应用。系统组件（特别是光伏（PV）面板和氢能储能系统（HESS））的精确容量配置对于确保系统的成本效益、能源自主性和运行可靠性至关重要。本研究提出了一种基于氢气真实气体行为的先进HESS模型，相较于传统的理想气体近似方法，该模型在物理真实性方面具有显著提升。尽管诸如遗传算法（GA）和粒子群优化（PSO）等元启发...

解读: 该CMA-ES优化算法对阳光电源光储微网系统设计具有重要应用价值。研究中的光伏-氢储能微网优化sizing问题,可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的容量配置优化。CMA-ES算法在高维非凸问题上表现优异,较传统GA算法适应度提升26%,可集成至iSolarCloud平台用于离网微电网...

Mohammad Hasibul Hasan · Dominik Keiner · Christian Breyer · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本研究针对全球划分为145个区域的地区，对100%可再生能源系统中的跨年度储能需求进行了全面分析。该研究首次在全球范围内评估了太阳能和风能资源在多个部门（包括电力、热力、交通和海水淡化）的应用情况。跨年度储能选项包括氢气、甲烷和液体燃料。基于美国国家航空航天局（NASA）1984年至2005年的高分辨率气象数据，分析了不同区域的储能需求、可再生电力发电的过剩容量以及相关的经济影响。结果表明，各区域在储能需求方面存在显著差异，其中氢气再发电系统的储能需求在全球不同区域之间的变化范围最广。本文...

解读: 该研究揭示跨年度储能在全球100%可再生能源系统中的关键作用,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要战略价值。研究发现提高光伏风电装机过容量(5%)比大规模储能更经济,这验证了阳光电源SG系列逆变器与储能系统协同优化的技术路线。氢储能再电气化需求(417.4 TWh)为公司开...

Ning Ma · Pan Zhao · Wenpan Xu · Aijie Liu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 高比例可再生能源接入导致电力系统出现显著波动，对储能系统提出了更高的灵活吸纳与高效供电要求。本文提出了一种新型集成策略，将定压储能技术的高效率特性与氢电混合储能技术的灵活性相结合，在此基础上构建了一套多级净零排放的定压氢电耦合储能系统。该系统具备宽范围的功率调节能力，并结合自适应功率分配方案，在高可再生能源渗透率的实际场景中验证了其有效性。结果表明，该系统支持五种充电模式和四种放电模式，其中充电模式I的峰值效率达到85.17%，放电模式II的峰值效率为46.66%。宽范围协调控制框架在低于...

解读: 该氢电耦合多级等压储能技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要启示。其宽范围功率调节策略(可调功率范围提升45.28%)可优化我司储能PCS的多模式协调控制算法,特别是在高比例新能源场景下的充放电效率提升(充电效率85.17%,放电效率46.66%)与弃风抑制(降低22.8...

Loiy Al-Ghussain · Zifeng Lua · Mohammad Alrbai · Sameer Al-Dahidi 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本研究对利用太阳能光伏（PV）、风能以及光伏/风能混合系统结合质子交换膜（PEM）电解槽进行的可再生氢气生产进行了全球评估。采用多目标优化方法，评估了系统的经济技术性能及生命周期温室气体（GHG）排放，并考虑了系统组件中的内含排放。结果确定了以最小化氢气平准化成本（LCOH）和氢气碳强度（CI）为目标的最优配置，展示了到2030年实现成本与碳强度降低的潜力。具体而言，在中东和北非（MENA）地区以及智利等高辐照区域，独立光伏系统可实现氢气平准化成本低于6.5美元/千克H₂，碳强度低于2.5...

解读: 该研究对阳光电源光伏制氢系统集成具有重要价值。SG系列光伏逆变器结合ST系列储能PCS可构建混合制氢系统,通过MPPT优化和VSG控制技术提升电解槽供电稳定性。1500V高压系统可降低制氢度电成本,三电平拓扑和SiC器件提高转换效率。iSolarCloud平台可实现光伏-储能-制氢全链路智能调度,优...

Yan Suna · Hong-Wei Lia · Di Wangb · Chang-He Duac · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

本文提出了一种基于太阳能-氢能互补利用技术的新型复合系统，首次将氢气轮机、热电发生器和质子交换膜电解槽集成到太阳能塔式-超临界CO2布雷顿循环系统中。文中首次提出了以氢气轮机替代传统太阳能塔式系统中储热系统的概念。为应对太阳能的间歇性问题，提出了三种灵活运行模式：纯氢模式、太阳能-氢能互补模式和纯太阳能模式。建立了所提出系统的集成动态模型，开展了详细的年性能分析和敏感性分析，提出了针对该系统在三种运行模式下动态性能的综合评价方法，并实施了负荷调节策略研究。结果表明，该系统的产氢速率在7月份最高，...

解读: 该太阳能-氢能互补系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要启示。系统提出的三种灵活运行模式(纯氢、互补、纯光伏)与阳光电源GFM/GFL控制技术和VSG虚拟同步发电机技术高度契合,可优化PowerTitan储能系统的动态响应特性。45-330秒的响应时间范围为PCS功率控制策略提供参...

Mengshu Shia · Peilin Xieb · Lujin Yaoc · Hongye Guoa 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 零碳港口微电网（ZCPMGs）是海运交通系统中的关键能源枢纽，可保障能源供应安全并推动低碳发展。ZCPMGs通常依赖海上风力发电，并辅以储能系统，实现离网孤岛模式运行。以往的ZCPMGs主要关注电力供应，而随着船载微电网（SMGs）对氢气需求的增长，电-氢协同已成为不可或缺的趋势，这对电-氢耦合储能系统（EHCESs）的配置提出了更高要求。此外，海上风电、船舶负荷以及电价的不确定性显著增加了EHCES配置优化的复杂性。为应对上述挑战，本文提出一种双层优化模型：上层聚焦于EHCES的容量配置...

解读: 该零碳港口微电网电氢耦合储能技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的双层优化模型可为我司海上风电储能配置提供决策支持,特别是在应对可再生能源波动性方面,可结合GFM控制技术增强离网海岛模式稳定性。电氢耦合架构与我司充电桩业务形成协同,为船舶微电网供能场景提...

Stijn Allya · Timothy Verstraeten · Ann Nowéb · Jan Helsen · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 海上风电场及混合风电-氢能电站在多个收益来源中获取收入，而每个来源均存在不确定性与权衡关系，因此最大化其整体盈利能力具有挑战性。由于电力通常在实际发电前进行交易，天气预报在电力交易策略中起着关键作用。此外，其他市场参与者交易与控制策略会影响公共电网的平衡，从而影响通过电网调频所能获得的收益。同时，电解槽的运行状态可能影响当前及近期的氢气生产潜力。为应对上述挑战，本文提出一种新颖的多智能体强化学习（MARL）方法，包含两个专门设计的强化学习（RL）智能体：一个负责日前电力市场交易，另一个负责...

解读: 该多智能体强化学习技术对阳光电源风储氢一体化系统具有重要应用价值。可应用于ST系列储能变流器与电解制氢设备的协同优化控制:日前交易智能体优化PowerTitan储能系统的电力市场竞价策略,实时控制智能体动态调节风电并网与电解槽功率分配。结合iSolarCloud平台的气象预测与市场数据,该MARL架...

D.H.Jamali · C.Ganzer · K.Sundmacher · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 实现从当前以化石能源为基础的能源供应体系向完全基于可再生能源的体系转型，快速且具有成本效益地发展氢气输送基础设施是不可或缺的一环。除了通过水电解、沼气重整或生物质气化等可持续方式生产氢气外，还必须建立并针对特定净零排放路径调整完善的绿色氢气输送、储存和分配系统。现有文献中，对管道网络中氢气输送的数学建模与优化问题常常被忽视或过度简化。此类简化可能导致能量和/或经济评估结果不准确，甚至危及基于模型的网络设计的可行性。在本研究中，我们提出了一种混合整数非线性规划（MINLP）方法，用于氢气管道...

解读: 该氢能管网拓扑优化研究对阳光电源绿氢制储系统具有重要参考价值。文中MINLP优化方法可应用于光伏制氢系统的能量管理:ST系列储能PCS可与电解槽协同优化,在管网压力约束下动态调节制氢功率;iSolarCloud平台可集成管网hydraulics模型,实现源-网-荷协调控制。研究揭示的既有管网改造经济...

Yashuai Huang · Xilin Shi · Shijie Zhuc · Xinxing Wei 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 氢气作为一种兼具储能介质、原料和燃料多重角色的能源载体，目前受到广泛关注。地下氢气储存（UHS）被认为是大规模氢气储存的一种安全、经济且高效的解决方案，然而相关技术经济研究仍较为有限。本文基于工程案例，建立了针对枯竭气藏（DGR）、盐穴（SC）和衬砌岩洞（LRC）三种储氢方式的氢气储存平准化成本（LCOHS）计算模型。研究重点分析了氢气储存规模及注采频率对LCOHS的影响，旨在从经济角度为能源管理与政策制定提供数据支持。结果表明：（1）当储存容量为10^7 kg、每年完成一次注采循环时，盐...

解读: 该地下储氢技术研究对阳光电源储能系统具有战略参考价值。研究表明盐穴和岩洞储氢在高频注入-提取场景下成本优势显著(0.31-0.38美元/kg),这与我司ST系列PCS和PowerTitan储能系统的快速响应特性高度契合。可探索将地下储氢与电化学储能形成互补:电化学储能负责高频调节,地下储氢承担季节性...

Salman Habib · Sami El-Ferik · Muhammad Majid Gulzar · Sohaib Tahir Chauhdary 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 本文提出了一种三级分层优化框架，用于协调高比例分布式能源（DERs）接入下的现代配电系统中的决策过程。在底层（第一级），各个智能家庭对其本地光伏发电、电池储能和电动汽车充电进行优化，以降低成本或提高自用率。在第二级，微电网对家庭层面的决策进行聚合，共享风力发电机和燃料电池等资源，并支持点对点能量交易。在顶层（第三级），配电网运营商（DSO）负责调度集中式发电，执行线路容量限制，并设定电价信号或激励机制，以维持系统的整体可靠性。由于直接求解该大规模混合整数线性规划问题在计算上具有挑战性，本文...

解读: 该三层分层优化框架对阳光电源户用光储充一体化解决方案具有重要应用价值。底层智能家居优化与SG系列户用光伏逆变器、ST系列储能变流器及EV充电桩深度契合,可通过分布式ADMM算法实现成本降低12%、网损从4.1%降至3.3%。微电网层的P2P交易机制可赋能PowerTitan储能系统参与多场景协调调度...

Stephan Kigle · Nadja Helmer · Tapio Schmidt-Achert · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 本研究探讨了陆上风电、海上风电和光伏等波动性可再生能源（vRES）的扩张延迟与加速对欧洲（包括欧盟27国、英国、挪威和瑞士）氢及其衍生物进口需求的影响，以满足终端能源消费部门的需求并实现欧洲温室气体（GHG）排放目标。通过使用多能源系统模型ISAaR，我们分析了14种不同vRES扩张水平的情景，并评估了相应的氢价格变化。在基准（BASE）情景下，欧洲加权平均氢价格从2030年的4.1欧元/千克下降至2050年的3.3欧元/千克。研究结果表明，延迟vRES扩张将显著增加对氢及其衍生物进口的需...

解读: 该研究揭示欧洲可再生能源扩张延迟将导致氢能进口依赖加剧及成本上升,对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有战略指导意义。加速光伏装机可降低2050年氢价至3欧元/kg以下,验证了我司1500V高效光伏系统与PowerTitan储能方案在制氢场景的协同价值。建议强化光伏-储能-制氢一体化解决方...

Longwen Changab1 · Zening Liab · Xingtao Tianc · Jia Suc 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 为降低南极无人观测站（UOS）运行过程中的碳排放，本文提出了一种融合虚拟储能（VES）与氢气废热回收（HWHR）的两阶段分布鲁棒低碳运行方法。首先，针对具有复合围护结构的UOS，构建了包含风能、太阳能、氢能及电池储能的多能互补模型；该模型考虑了风力机结冰与光伏组件积雪覆盖的影响，并引入了氢能源系统与热泵（HPs）之间的电热耦合关系。其次，基于不精确狄利克雷模型（IDM）构建模糊集，建立了在特定置信水平下刻画南极地区风电与光伏发电（WP）出力以及室外温度不确定性的不确定性集合。进一步地，提出...

解读: 该南极无人站低碳运行技术对阳光电源极端环境能源解决方案具有重要价值。研究中的风光氢储多能互补架构可直接应用于ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同控制策略,特别是光伏积雪、风机结冰等极端工况建模为1500V系统在高寒地区的MPPT优化提供参考。两阶段分布鲁棒优化方法可集成至iSolarCloud平...

Qingzhu Zhang · Yunfei Mu · Hongjie Jia · Xiaodan Yu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.398

摘要 离网型海岛微电网（OGIM）中可再生能源的高度波动性在多个时间尺度上对电力平衡构成了重大挑战。氢-电池混合储能（HHBS）能够在不同时间尺度上有效缓解电力不平衡问题。然而，HHBS的规划通常需要考虑全年运行情况，导致因变量数量庞大而带来显著的计算复杂性。为应对这一挑战，本文提出一种新颖的规划方法，通过融合时间序列聚合（TSA）和时间尺度压缩（THC），在不牺牲规划精度的前提下优化计算效率。该方法在保留氢储能（HS）长运行周期特性的同时，最大限度减少与电池相关的变量数量，从而确保计算可行性与...

解读: 该氢-电混合储能规划方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。TSA-THC算法可集成至iSolarCloud平台,实现海岛微电网多时间尺度能量管理优化,将计算效率提升50%以上。氢储能长周期特性与电池短周期响应的协同配置,可指导阳光电源开发GFM控制策略下的混合储...

Shengyuan Wanga · Fengzhang Luoa · Jiacheng Foa · Yunqiang Lvb 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.398

摘要 在“双碳”目标驱动下，中国部分县级配电网（DN）已呈现出超高渗透率的分布式电源（DG）接入，导致功率与能量不平衡、电压越限等运行问题。这些问题对跨馈线灵活性资源的协调利用与优化配置提出了更高要求。此外，这些资源强烈的时空耦合特性显著增加了系统建模与求解的复杂性。为应对上述挑战，本文提出一种基于特征提取的多级电-氢混合储能与多端口软常开点（MEH-SOP）系统的两阶段时空解耦配置方法。首先，构建MEH-SOP系统，以实现从日内至周际时间尺度的能量协调以及馈线间的资源共享；其次，建立MEH-S...

解读: 该多级电氢混合储能与柔性互联技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的时空解耦配置方法可优化我司多端口SOP产品在高比例分布式光伏场景下的协调控制策略,特别是结合iSolarCloud平台的STL特征提取算法,能显著提升多时间尺度能量管理效率。电氢混合储能...

Bin Liab · Zhangxi Wua · Ye Lic · Jiawei Hea 等9人 · Applied Energy · 2025年1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...

R.Travaglinia1 · L.S.F.Frowijnb1 · A.Bianchini · Z.Lukszo 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要：北海地区雄心勃勃的海上风电发展目标亟需创新解决方案，以高效地将能源输送至陆上需求点。风能制氢系统为此提供了有前景的路径，其系统配置可分为三种典型模式：集中式岸上电解（C-ON）、集中式离岸电解（C-OFF）以及在每台风力涡轮机处部署的分布式离岸电解（D-OFF）。本研究提出了一种高分辨率、时间依赖的模拟框架，能够针对离岸风能制氢系统进行以运行动态和综合成本估算为重点的分析。该框架可对D-OFF进行详细分析，捕捉其因直接连接单台风机所带来的独特运行特性，包括动态运行的影响。从风电场到氢气承购...

解读: 该海上风电制氢研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。研究表明集中式海上电解(C-OFF)配置因规模效应和动态运行特性实现最低制氢成本,这与阳光电源PCS在波动性可再生能源场景下的动态响应优势高度契合。ST系列可为海上电解系统提供高效电力转换,GFM控制技术能应对风电...

Junzhe Shia · Ulf Jakob FløAarsnes · Shengyu Taoa · Ruiting Wanga 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 燃料电池（FC）/电池混合系统在实现零排放公交、卡车、船舶和飞机方面已引起广泛关注。对于此类混合系统而言，在线能量管理系统（EMS）至关重要，它能够控制能量流动并确保系统的最优运行性能。关键考虑因素包括燃料效率以及缓解燃料电池和电池的老化退化。本文提出了一种面向健康状态的多堆燃料电池与电池混合系统的能量管理系统。所提出的EMS采用混合整数二次规划（MIQP）方法，独立控制混合系统中的每个燃料电池堆，即基于MIQP的单堆控制（ISC），从而显著降低燃料成本以及燃料电池和电池的退化程度。所提方...

解读: 该健康感知能源管理技术对阳光电源储能及充电桩产品具有重要价值。文中多堆栈独立控制策略可应用于ST系列PCS的电池簇管理,通过MIQP优化算法实现电池衰减降低4%、能效提升22%。其快速求解特性(比DP快2243倍)适配iSolarCloud平台实时调度需求。该方法可延伸至充电站多枪协同控制,降低设备...

Efat Mohammad · Alexander John Headle · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 氢能在未来能源格局中有望作为一种灵活的储能介质，在多种应用中发挥关键作用。在各类制氢技术中，聚合物电解质膜水电解槽（PEMWEs）因其对控制信号具有高效的动态响应能力以及实现紧凑系统设计的潜力而受到广泛关注。尽管已有部分研究探讨了PEMWEs的长期价值，但其退化效应常常被忽视，从而给经济性评估带来了显著的不确定性。本文强调了退化现象对PEMWE系统长期价值的关键影响：在一个案例研究中，根据所采用的实验研究数据不同，预测的氢气生产成本可能相差高达300%。本文通过综述现有文献，重点分析基于P...

解读: 该研究揭示PEM电解槽老化对制氢经济性的关键影响,为阳光电源储能系统与制氢耦合方案提供重要参考。ST系列PCS可通过精准功率控制优化电解槽动态响应,降低退化速率。建议在PowerTitan储能系统中集成电解槽健康管理算法,基于iSolarCloud平台实现退化预测与运维优化,延长设备寿命并提升绿氢制...

Roque Aguado Molin · Juan JoséCartelle Barros · María del Pilarde la Cruz López · Manuel Lara Coira 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 全球能源转型向低碳经济迈进，推动了可变能源在电力市场中的日益普及。间歇性可再生能源的前所未有的部署，使电力行业的决策者面临在不同储能技术之间进行选择的挑战，这一选择必须基于可持续性标准。现有研究存在诸多不足，包括缺乏社会维度、采用违背可持续发展的权重方法，或应用易受排序逆转问题影响的方法论等。为弥补当前知识的空白，本研究提出了一种用于评估电网储能技术全球可持续性的新型概率模型。该模型基于MIVES（可持续性评估综合价值模型）–蒙特卡洛方法，结合了需求树、价值函数、层次分析法和概率模拟。模型...

解读: 该研究对阳光电源储能技术选型具有重要参考价值。研究表明钒液流电池(VRFB)、液态空气储能(LAES)和抽水蓄能在全球可持续性评估中表现最优,氢储能排名靠后。这为阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的技术路线验证提供依据,建议优先聚焦电化学储能领域的VRFB技术集成,结合GFM控制和...