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...

Ziqi He · Wanhai Xu · Yumeng Sun · Xinrui Zhang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 随着太阳能光伏（PV）系统逐步向海洋扩展，亟需严谨的技术经济分析来指导不同光伏技术的投资与部署决策。目前，针对不同类型的近海光伏系统尚缺乏明确的适用区域划分。本研究通过地理信息系统（GIS）方法，对两种常见的近海光伏技术——固定式与漂浮式系统——进行了比较分析。利用所提出的GIS模型，对比了在不同海洋条件（如水深、离岸距离和风速）下两者的发电潜力、成本以及经济可行性。此外，首次绘制了每种技术适用的地理边界及其平准化度电成本（LCOE）的空间分布图。该方法应用于中国海南岛沿海水域的大规模近海...

解读: 该研究对阳光电源海上光伏系统解决方案具有重要指导意义。针对30米内浅水固定式光伏系统(LCOE $81.2-293/MWh),SG系列1500V光伏逆变器凭借高防腐等级和宽电压范围可显著提升发电效率;对于40公里内漂浮式系统,PowerTitan储能系统可平抑海上风浪导致的功率波动。建议结合GIS模...

Changlan Liu · Zhongbing Liu · Yaling Wu · Benjia Li 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 在能源共享型社区中，可再生能源与电池储能系统（BESS）的结合使用能够缓解电网负荷压力，并通过提高能源利用效率降低整体用电成本。然而，目前大多数社区BESS的设计忽略了能源共享潜力的影响，导致社区与电网之间的能量交换增多以及BESS容量过度配置。因此，本文提出一种面向混合型工业园区并网光伏-储能系统的分布式分组共享优化设计方法，旨在提升能源共享潜力的同时最小化所需储能容量。首先，将社区内的建筑划分为四组以最小化年度运行成本；随后，为降低年总成本和输电损耗，采用遗传算法（GA）对每组的储能容...

解读: 该分组优化设计对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究通过遗传算法优化分组配置,实现储能容量降低20.7%、年成本下降16.1%,验证了分布式储能系统的精细化配置策略。可为阳光电源工商业储能解决方案提供优化思路:结合iSolarCloud平台的负荷预测功能,根据用...

Tekai Eddine Khalil Zidan · Sebastian Zainali · Yuri Bellon · Mohammed Guezgouz 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 传统的地面光伏系统发电需要占用大量土地，可能与粮食生产产生用地竞争。农光互补系统通过将发电与农作物种植相结合，有助于缓解这种土地资源的竞争。农光互补系统的盈利能力预计将成为决策者和利益相关方在考虑采纳该技术时的关键因素。本研究旨在分析单轴、垂直和高架三种农光互补系统相较于传统地面光伏系统在欧洲范围内的经济表现，重点关注瑞典、丹麦、德国和意大利等国家。通过采用基于蒙特卡洛模拟的随机分析方法，本研究对今后几年内欧洲各国农光互补项目的盈利能力和成本效益提供了重要的预测贡献。此外，研究还识别出对净...

解读: 该研究对阳光电源农光互补解决方案具有重要战略价值。单轴跟踪系统的经济优势验证了SG系列逆变器在跟踪式光伏电站的应用潜力,1500V高压系统可进一步降低LCOE。垂直及高架系统的土地双重利用模式,结合PowerTitan储能系统可平抑发电波动,提升农业用电保障。蒙特卡洛分析方法可集成至iSolarCl...

Jianhong Liu · Zhenyu Tian · Mingwei Sun · Xihan Chen 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

全光谱太阳能利用与固体氧化物电解池（SOECs）的集成技术为高效制氢提供了有前景的解决方案。然而，该技术的发展面临两个主要挑战：其一，太阳能提供的热能与电能供给比例与SOECs运行所需的热电需求比例之间存在不匹配；其二，太阳能输入的波动性与SOECs对温度波动耐受能力有限之间的矛盾。针对上述问题，本研究提出了一种集成热储能模块的SOEC制氢系统。该系统根据波长对太阳能进行分频利用：短波长太阳光通过光伏电池转化为电能，长波长太阳光则在反应器中转化为热能。反应器通过储存和释放多余的太阳能热量来抑制温...

解读: 该全光谱太阳能制氢技术对阳光电源光储融合系统具有重要启示。研究中光伏发电与热能分频利用的思路,可应用于SG系列逆变器与ST储能系统的协同优化:通过PowerTitan储能单元平抑光伏波动,配合iSolarCloud平台实现热电比动态调控。系统夜间利用储能回收余热降低26.6%电网功耗的策略,与阳光电...

Emilie Rosenlund Soysa · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 随着旨在促进可再生能源投资的扶持机制逐步退出，发电企业必须考虑电力市场风险。市场价格暴露通过使生产者的收入流易受 merit-order 效应的影响，并增加收入风险，从而提高资本成本，进而影响投资的经济可行性。资本成本对风电和太阳能发电等资本密集型可再生能源的盈利能力具有不利影响。为分析电力市场价格暴露、merit-order 效应与风电融资成本之间的关系，本文基于模拟的收益分布，构建了丹麦西部地区风电投资资本成本的模型。收益分布是通过一种新型的价格预测模型生成的，该模型为基于自适应网络的...

解读: 该研究揭示风电市场化投资中融资成本与收益波动的关联,对阳光电源储能业务具有重要启示。通过部署ST系列PCS和PowerTitan储能系统,可平抑风电出力波动,降低merit-order效应导致的价格风险,改善项目收益分布,从而降低融资成本。研究强调的碳价机制与储能调峰能力结合,可优化风储一体化项目经...

Zitong Huang · Katharine Maher · Anthony Robert Kovscek · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 地下氢气储存（UHS）通过应对可再生能源在地理位置依赖性、波动性和预测性方面的固有挑战，为大规模能源储存提供了可行方案。为了将可再生能源的储能能力从吉瓦时（GWh）提升至太瓦时（TWh），有必要对具备大容量且易于进入的潜在场地进行研究。氢气（H₂）在地下环境中可作为氧化还原反应中的还原剂，与矿物和水相组分发生反应。因此，建立气–卤水–矿物三相反应网络的模型，对于理解氢气（H₂(g)）在地下储存过程中的行为至关重要。为满足这一需求，我们使用PHREEQC进行了时间依赖性的批处理模拟，以研究地...

解读: 该地下氢储能研究为阳光电源储能系统提供重要参考。研究揭示石英砂岩储层氢损失率低于1%,验证了大规模TWh级氢储能可行性,可与PowerTitan储能系统形成互补方案。温度和水饱和度敏感性分析对ST系列PCS热管理优化具有指导意义。氢-硫化氢转化机理研究可启发电化学储能安全监测策略,提升iSolarC...

Carlos Eduardo Driemeier · Giovana C.Tonon · Mateus Ferreira Chagas · Gabriel P.Petrielli 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 电解水制氢（e-H₂）正受到全球广泛关注，被视为实现深度脱碳的关键载体。巴西的e-H₂生产具有独特性，因其电力系统具备大陆级规模、高度脱碳（2023年可再生能源占比达93%），并拥有大规模能源储存能力（210 TWh）以及水电水库提供的约50 GW调度灵活性。在此特殊背景下，本研究评估了并网型e-H₂生产的碳强度（通过从摇篮到大门的生命周期评估进行量化）以及保障其碳排放完整性的必要条件。研究收集了太阳能、风能系统及碱性电解槽的生命周期清单数据，提出了太阳能和风能发电碳排放因子的地理空间建模...

解读: 该研究揭示大规模可再生能源电网中电解制氢的碳强度优化路径,对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan系统具有重要启示。研究证实储能系统可实现电解槽90%容量因子运行而不增加电网碳排放,验证了时序匹配灵活性的价值。这为阳光电源开发风光储氢一体化解决方案提供理论支撑:通过GFM控制技术协调可再生...

Muhammad Faizan · Imran Afgan · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 本研究利用相变材料（PCM）将热能储存（TES）系统与核电厂（NPPs）进行集成，采用计算流体动力学（CFD）模拟与机器学习技术，以提升核电厂的整体效率与盈利能力。本研究的创新性不仅在于分析PCM热物理特性、设计参数及输入条件对系统性能的影响，更在于开发一种可有效集成于核电厂的TES系统，解决包括输入参数的动态评估以及响应实时需求波动时对可用过剩能量的利用等关键挑战。为开展分析，共执行了2500组CFD模拟，用于评估垂直环形通道内相变行为。系统地分析了诸如传热流体注入条件和多种PCM特性等...

解读: 该研究的CFD仿真与机器学习优化方法对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。核心启示包括:1)动态评估技术可应用于PowerTitan储能系统的实时需求响应优化,提升削峰填谷效率;2)多目标遗传算法(MOGA)可用于优化PCS充放电策略,平衡充电时长与能量密度;3)ANN预测模型可集成至iSol...

Abhishek Pari · Alok Kumar · Palanisamy Muthukumar · Amaresh Dalal 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

氢气作为清洁能源载体，对可持续能源未来至关重要。高效的压缩技术对其有效储存与运输具有关键作用。本研究详细阐述了一种工业级绿色氢气压缩系统的研制过程，该系统采用金属氢化物氢气压缩机（MHHC），并集成可再生热能系统。该系统利用低于100°C的低温热源，可将氢气从初始压力10–20 bar压缩至超过250 bar。在本研究中，共将550 g氢气在反应器内通过三个阶段压缩至300 bar，操作温度范围为5–91.2 °C，因此适用于与太阳能热系统耦合应用。第一级反应器装有25 kg La0.8Ce0....

解读: 该金属氢化物压缩技术为阳光电源绿氢储能系统提供创新方向。可与ST系列储能变流器和SG光伏逆变器耦合,利用<100°C低品位余热实现10-300bar氢压缩,首级效率5%。适配工商业光伏场景:PowerTitan储能系统可提供热管理能量,iSolarCloud平台可优化三级压缩循环控制。该技术可拓展至...

Zeyuan Wang · Xinlei Zhou · Fenghao Wang · Xinyi Sh 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 与传统的深孔地源热泵（DB-GSHP）系统相比，将潜热储能（LHTES）和钻孔被动加热集成到DB-GSHP系统中，在实现节能和提高需求灵活性方面具有更大的潜力。本研究提出了一种针对集成LHTES和被动加热的混合式DB-GSHP系统的自适应模型预测最优控制策略。该最优控制问题通过自适应性能模型、分位数回归、在线辨识和遗传算法（GA）进行求解，以确定混合系统的最优控制参数。为预测系统能耗性能，本文提出了针对深孔换热器（DBHE）、LHTES储罐和热泵的新型自适应模型，并采用带自适应遗忘因子的递...

解读: 该自适应模型预测控制技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。研究中的在线参数辨识、遗传算法优化和分位数回归降维方法,可应用于PowerTitan储能系统的多能源协调控制,实现光储热一体化场景下的成本优化。特别是自适应遗忘因子递推最小二乘算法,可集成到iSolarCloud平台的预测性维护模块...

Domenico Mazzeo · Andrea Di Zioa1 · Claudio Pesenti · Sonia Lev · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 光伏（PV）系统的快速扩张对于能源系统的脱碳至关重要，但也引发了与农业争夺耕地的担忧。农光互补（APV）系统通过在同一土地上将光伏装置与农业生产相结合，提供了一种可持续的解决方案。然而，由于对设计参数及其对能源和作物生产力影响的理解有限，APV系统的推广应用受到限制。本研究提出了一种模拟框架，用于评估开放式田间APV系统的性能，重点分析地面覆盖率（GCR）、净空高度以及跟踪配置对太阳辐照度分布、作物产量和太阳能发电量的影响。采用土地当量比（LER）来评估农业产出与太阳能发电的综合生产力。针...

解读: 该农光互补系统研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维方案具有重要价值。研究中双面组件配合跟踪系统的优化设计,可结合我司1500V系统及多路MPPT技术,针对非均匀光照实现精准功率优化。LER值1.04-2.05验证了农光互补的土地综合效益,iSolarCloud平台可集成辐照度监测与作物生长数据...

Haohui Ding · Xi Lu · Qinran Hu · Zaijun Wu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 在寒冷地区，低温和强降雪常常导致停电。这些地区对便携式储能系统（PESS）有很高的需求，以缓解断电带来的不利影响。然而，电池在低温下的效率会下降，且其容量会显著衰减。现有的离网电池热管理方法通常基于单一类型电池的使用，在极低温度（–30 ∘C）下可能因电池本身的局限性而失效。因此，本研究设计了一种适用于低温环境的双电池PESS（PESSLT），并制造了原型样机。所提出的PESSLT结合了电池热管理方法与混合储能方法，以在极低温条件下实现高充放电效率和低容量衰减。为实现对PESSLT的精确能...

解读: 该双电池低温储能技术对阳光电源PowerTitan及ST系列储能系统在高寒地区应用具有重要参考价值。研究提出的温度-功率耦合电池模型可优化我司PCS的BMS协同控制策略,提升-30°C极端工况下充放电效率从39%至67%。双电池混合配置思路可应用于户外储能柜及移动储能产品,结合iSolarCloud...

Dunjian Xi · Yan Xu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 大规模储能系统（ESS）正越来越多地参与电力市场，并可能作为价格制定者影响市场价格。然而，许多电力市场仅披露有限的市场信息，例如新加坡国家电力市场（NEMS）不公开网络参数和竞争对手的投标数据，这使得储能系统难以做出最优的投标决策。本文以NEMS为案例，提出了一种适用于信息受限情况下价格型储能系统的通用战略投标策略，该策略仅需公开的负荷需求数据及其市场出清价格。通过对历史数据进行统计分析，利用随机价格配额曲线（SPQCs）对出清价格进行建模，该模型能够描述价格概率分布随储能系统投标决策的变...

解读: 该研究针对储能系统在信息受限市场中的竞价策略,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。通过随机价格配额曲线建模市场出清价格,可优化储能系统充放电决策,提升收益。建议将此策略集成到iSolarCloud平台的智能调度模块,结合历史电价数据统计分析,为新加坡等信息披露受限...

Saad Ahm · Christian Beauger · Amir Zad · Waseem Iqbal 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 质子交换膜燃料电池（PEMFCs）是一种具有前景的储能装置，以其对动态电流负载的良好适应性以及高效制取高纯度H₂的能力而著称。然而，其广泛应用仍面临诸多挑战，尤其是在功率密度和效率方面。本综述系统探讨了提升PEMFC功率密度的多种策略，提出了当前高性能PEMFC的研发路径，重点阐述了催化材料、质子交换膜、气体扩散层、双极板以及膜电极组件（MEAs）等方面的最新进展。此外，本文还讨论了PEMFC系统工程领域的最新研究成果，着重分析了在酸性条件下系统效率、成本效益和耐久性的改进情况。通过介绍近...

解读: 该PEMFC质子交换膜燃料电池技术对阳光电源储能及充电业务具有前瞻价值。其MEA膜电极组件优化、功率密度提升策略可借鉴至PowerTitan储能系统的电堆设计;双极板与气体扩散层技术与公司SiC/GaN功率器件的热管理需求高度契合;氢能高效转换特性可拓展iSolarCloud平台的多能互补管理场景。...

Du Wen · Xinyi Wei · Antonin Bruneau · Aris Maroonian 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 氨由于其高氢含量、易于运输以及成熟的生产基础设施，被视为一种有前景的氢载体和储能介质。本研究对氨制氢（A2H）和氨发电（A2P）路径进行了全面的技术经济性分析，比较了多种用于氢气生产和发电的工艺配置。高温氨裂解器（600 °C）的最大能效达到87.55%，最大㶲效率达到86.09%，优于低温裂解器（450 °C），后者能效范围为82.16%至86.75%。在氢气分离技术中，变温吸附（TSA）造成的效率惩罚最低，但成本最高；而变压吸附（PSA）虽然能耗更高，但其单位氢气平准化成本（LCOH）...

解读: 该氨氢转换技术为阳光电源储能系统开辟新应用场景。研究显示氨作为氢载体可实现跨区域能源运输,与ST系列PCS和PowerTitan储能系统形成互补:在可再生能源富集区,利用光伏制氢合成氨存储;在用能侧通过氨裂解制氢,结合燃料电池或氢燃气轮机发电。特别是高温裂解-SOFC集成系统效率达69.55%,度电...

Mingyuan Wang · Jinzhi Zhou · Jie Ji · Jian Song 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 太阳能光伏（PV）驱动质子交换膜（PEM）电解槽用于制氢时，其运行稳定性和能量效率与其工作条件密切相关。然而，由于昼夜和季节变化，太阳辐照度存在大幅波动，这对太阳能光伏-PEM系统不利。为解决上述问题，本文提出一种新型的碲化镉（CdTe）光伏耦合PEM电解槽系统，并配备跟踪装置，以提升光伏输出功率及系统运行稳定性。在MATLAB/Simulink中建立了数值模型，并通过实验数据进行了验证。研究了太阳辐照度、环境温度、PEM电解槽阴极压力和操作温度以及光伏组件旋转角度对系统性能的影响。数值模...

解读: 该CdTe光伏-PEM电解制氢系统研究对阳光电源光储氢一体化方案具有重要参考价值。文中太阳辐照波动导致的系统稳定性问题,可通过我司ST系列储能PCS配合PowerTitan储能系统平抑功率波动,提升电解槽运行稳定性。SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术可进一步提升9.45%的STH效率。追踪装置提升...

Lisanne Gossel · Elisa Corbean · Sören Dübal · Paul Bran 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 近年来，金属能源载体作为可再生能源电力的一种有前景的储存和运输材料，在科研领域受到日益增长的关注。在发展金属燃料驱动的循环经济体过程中，研究涉及一个从微观到宏观尺度的复杂模型层级体系，因此在不同复杂程度的模型层级之间传递信息成为实现该新技术的关键任务。化学反应器网络（CRN）是一种简化复杂度的反应器模型，也是实现跨尺度关联的一种有前景的方法。这类模型兼具引入详细化学机理的能力以及高效开展大规模参数研究的优势。前提是能够从CRN获得比实验数据或计算流体动力学（CFD）等精细模拟方法更为密集的...

解读: 该跨尺度模型校准方法对阳光电源储能系统优化具有重要借鉴价值。文中化学反应器网络(CRN)的降阶建模思路可应用于PowerTitan储能系统的电化学-热管理耦合模型,通过贝叶斯校准实现从电芯微观特性到系统宏观性能的信息传递。该方法可支撑ST系列PCS在不同工况下的性能图谱构建,提升iSolarClou...

Hadi Vatankhah Ghadim · Jannik Haas · Christian Breyer · Hans Christian Gils 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 可再生能源技术的成本预测是计算能源转型路径的主要输入之一。以往研究表明，这些成本预测往往被高估。在本研究中，我们更新了对主要可再生能源技术成本预测的评估，比较了2020年至2050年间超过40项研究中的150种情景，涵盖的技术包括大型地面光伏电站、屋顶光伏系统、陆上与海上风电以及锂离子电池。总体而言，所审查的所有研究均预计平准化度电成本（LCOE）和资本支出将显著下降，但下降幅度存在差异。尽管修订后的成本预测已有所改善，并更贴近历史发展趋势，但仍显得过于悲观。大多数针对2050年的成本预测...

解读: 该研究揭示光伏和储能成本下降速度超预期,对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器产品线具有战略意义。成本快速下降将加速光储一体化项目部署,验证了公司在1500V高压系统、SiC功率器件应用及三电平拓扑等降本增效技术路线的正确性。建议强化PowerTitan储能系统与iSolarCloud平台...

Xiqing Wei · Ambe Harrison · Abdulbari Talib Naser · Wulfran Fendzi Mbasso 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 本文针对由部分遮阴条件（PSC）引起的光伏（PV）系统能量损失这一紧迫挑战展开研究，该问题是实现太阳能利用效率与可靠性最优化的关键障碍。研究提出了一种突破性的全局最大功率点跟踪（GMPPT）方法，旨在应对复杂遮阴场景下的动态变化，从而为最大化能量输出提供变革性解决方案。该方法的核心是“可信邻域识别机制”（Confident Neighborhood Identification Mechanism, CNIM），其理论基础在于：识别出围绕全局最大功率点（GMPP）的“可信邻域”，有助于实现...

解读: 该GMPPT智能控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其基于神经网络的无气候传感器方案与我司多路MPPT优化技术高度契合,可显著提升复杂遮挡场景下的发电效率。CNIM置信邻域识别机制可融入iSolarCloud平台实现智能诊断,FTST双阶段追踪算法(18ms收敛速度)可优化现有MP...