Heidar Jafarizadeh · M.Soltaniabc · Walied Alfraidi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

本研究对液态空气储能（LAES）和压缩空气储能（CAES）进行了全面的热经济学评估，重点关注㶲与能量存储、材料 containment 以及储热（TES）单元相关的成本影响。通过解决以往存在的不确定性，旨在为能源领域的决策提供科学依据。研究揭示了CAES与LAES系统在空间布局上的显著差异：CAES将大量空间用于压缩空气储存（CAS），而LAES则将类似体积的空间用于液态空气罐（LAT）和TES单元的容纳。当考虑所有影响能量密度的空间因素时，LAES展现出显著的能量密度优势，其能量密度超过CAE...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能系统选型具有重要参考价值。LAES在能量密度上优于CAES 6.9倍,适合土地受限场景,但总成本高65%。对于PowerTitan等大型储能项目,400MW以上LAES系统成本优势明显,混合TES方案可降低14%成本。建议在地质条件受限区域优先考虑LAES技术路线,结合i...

Javier Cardo-Miota · Hector Beltran · Emilio Pérez · Shafi Khadem 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 可再生能源（RES）与储能系统（ESS）的集成在优化其参与电力市场的过程中带来了挑战与机遇。本研究提出了一种新方法，利用深度强化学习（RL）算法为共址配置的可再生能源与电池储能系统（BESS）开发最优投标策略，实现同时参与电能量市场和辅助服务（AS）市场的多市场运作。所提出的方法采用马尔可夫决策过程（MDP）框架，根据市场状况和技术约束动态管理BESS的使用。作为强化学习智能体，采用了名为双延迟深度确定性（TD3）策略梯度算法的Actor-Critic方法。数据驱动的训练过程有助于模型学习...

解读: 该深度强化学习多市场竞价策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中TD3算法实现的动态BESS调度与我司储能系统的智能能量管理高度契合,可集成至iSolarCloud平台实现日前市场与辅助服务的联合优化。案例中光储协同参与调频备用服务的模式,可直接应用于我司1...

Jiawei He · Ningjing Bu · Weijie Wen · Bin Li 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 集中式储能电站对于抑制可再生能源功率波动、调节系统电压等方面具有重要作用。众所周知，能够快速且有选择性地识别故障的保护装置对电力系统至关重要。然而，储能电站的四象限运行特性对距离保护的性能具有独特影响。本文分析了在储能电站四象限运行特性下相位比较式距离保护的动作性能，推导出相位比较结果与储能变流系统（PCS）正序和负序d-q轴电流之间的严格数学关系。此外，还分析了正序和负序q轴电流对相位比较结果及系统电压的影响。在此基础上，提出了一种故障后适用于储能PCS的q轴电流优化注入策略（QCOIS...

解读: 该研究针对储能电站四象限运行特性对距离保护的影响,提出q轴电流优化注入策略,可将过渡电阻耐受能力从1Ω提升至6Ω。对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要价值:可优化PCS故障后电流控制策略,通过正负序d-q轴电流协调控制,提升并网线路保护可靠性,同时不影响故障穿越能力。该方法...

Xue Ke · Lei Wang · Jun Wang · Anyang Wang 等12人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 电动汽车的快速发展对锂离子电池的热安全管理提出了更高要求。传统的物理模型需要大量离线参数辨识，在计算效率与模型保真度之间难以平衡；而数据驱动方法虽然精度较高，但缺乏可解释性，且在不同工况下需要大量数据支持。为应对上述挑战，本文提出了一种物理信息引导的注意力残差网络（Physics-Informed Attention Residual Network, PIARN），该模型将改进的非线性双电容模型与热集总模型嵌入到物理引导的循环神经网络框架中，从而提升了模型的可解释性与泛化能力。所设计的残...

解读: 该物理信息引导的电池温度预警技术对阳光电源储能系统具有重要价值。PIARN模型结合物理模型与深度学习,可集成至ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS热管理模块,实现0.1°C精度的在线温度预测和近100%准确率的热预警。其轻量化物理模型与残差网络架构适合边缘计算部署,可通过iSolar...

Zirong Xu · Zhiyuan Tang · Yongdong Chen · Youbo Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

本文研究了在主动式低压配电网（DNs）中为减小电压偏差而进行的分布式模块化储能（DMES）最优鲁棒配置（位置与数量）问题。在所提出的配置问题中，设计了一种新颖的集中-本地控制框架（CLCF）用于DMES的电压调节，并对该框架下的下垂系数设定方案进行了优化确定。此外，为了应对有功与无功功率注入之间的不确定性及其相关性，本文在一种新型的相关多面体不确定性集（CPUS）下构建了鲁棒优化模型来表述DMES配置问题，从而避免解的过度保守性。进一步地，为使所提出的非线性非凸配置问题在计算上具有可追踪性，将其...

解读: 该分布式模块化储能优化配置技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。论文提出的集中-本地控制框架与下垂系数优化调度,可直接应用于我司储能变流器的电压调节策略,提升低压配网场景下的电压质量。其鲁棒优化模型能有效应对功率不确定性,为iSolarCloud平台的智能运维算...

Sheng Yu · Bin He · Lei Fang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 天气条件的不稳定性常导致光伏发电呈现出随机性和波动性，使得准确可靠的光伏发电功率预测对于综合能源系统的稳定调度至关重要。由于难以捕捉相邻离散时间点之间的时序依赖关系，多步预测仍面临挑战，这主要归因于一维建模方法在时间序列特征表达能力上的局限性。为此，本文提出一种专门针对光伏发电功率多步短期预测的方法论框架。该框架基于TimesNet架构，通过将气象特征在二维空间建模以增强特征表达能力。此外，引入了一种新的特征提取模块，用于替代原始TimesNet中的Inception模块，缓解了标准卷积中...

解读: 该多步光伏功率预测技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及储能系统调度具有重要价值。TimesNet二维时序建模可增强SG系列逆变器功率预测精度,改进的损失函数能提升异常工况识别能力。12小时预测RMSE降低3.21%可优化ST系列PCS的充放电策略制定,减少PowerTitan储能系统的...

Alireza Parsay · Mahdi Gandomzadeh · Ali Akbar Yaghoubi · Arman Hoorsun 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 在污染与光伏系统领域的大多数综述研究主要集中在粉尘缓解方法及其分析上。然而，对该领域研究趋势进行长期综合性文献计量分析仍然十分必要。本研究聚焦于对光伏系统污染缓解现有文献的系统性与文献计量学分析。本文首先讨论了该领域文献的一般发展趋势，随后将缓解策略归纳为四大主要类别。所综述的文献被划分为预防性措施、粉尘监测系统、主动清洁方法以及用于清洁调度的多准则决策策略。预防性措施主要关注增强粉尘去除的被动技术，例如自清洁涂层。然而，这些策略在很大程度上依赖于风力、降雨强度和湿度等环境因素，有时可能导...

解读: 该综述系统分析光伏组件积灰监测、清洁技术对阳光电源SG系列逆变器及iSolarCloud平台具有重要价值。研究涵盖的被动防尘涂层、主动清洁方法与智能决策模型,可与公司MPPT优化技术协同,通过iSolarCloud集成积灰监测算法,实现清洁周期动态优化,降低发电损失。特别是电机械清洁与决策系统的结合...

Ramanan C.J. · King Hann Lim · Jundika Candra Kurni · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 漂浮式光伏（FPV）在节约土地资源、减少水体蒸发以及缓解光伏组件热退化方面具有显著优势。先前的研究表明，FPV由于冷却效果更佳，其光伏组件的发电效率优于陆地光伏（LPV）系统。然而，大多数已报道的研究存在若干局限性，例如异地测量、人工数据采集、数据平均处理、数值分析的限制，以及FPV与LPV设计之间比较的不足。这些局限性阻碍了对因冷却机制带来的FPV性能优势进行准确预测。因此，本研究针对250 mm安装高度的FPV、800 mm安装高度的FPV以及800 mm安装高度的LPV系统，开展了为...

解读: 该研究揭示浮式光伏(FPV)较地面光伏温度降低2°C以上,显著提升发电效率。对阳光电源SG系列逆变器在FPV场景应用具重要价值:1)需优化MPPT算法以适应FPV独特的温度-功率特性曲线;2)可结合iSolarCloud平台开发FPV专用热管理模型,实时监测水温、湿度等环境参数;3)建议针对250-...

Lingfeng Tang · Haipeng Xi · Yongguan Wang · Zhanbo Xu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 商业建筑中的供暖、通风与空调（HVAC）系统可作为灵活性资源，促进可再生能源在电力系统中的集成。然而，冷水机组复杂的运行特性以及水循环与空气循环耦合下的多区域热动态特性导致HVAC系统控制模型复杂度高，限制了其运行灵活性的充分挖掘。为解决该问题，本文提出一种融合物理感知深度学习的模型预测控制（MPC）方法，以实现面向需求响应的深度灵活商业建筑HVAC系统控制。首先，采用具有高逼近能力的深度学习模型捕捉冷水机组的运行特性，并结合物理约束模块以保证运行约束的满足；多区域热动态则利用基于先验建筑...

解读: 该物理感知深度学习MPC技术对阳光电源工商业储能系统具有重要应用价值。论文中HVAC柔性调控思路可迁移至ST系列PCS的需求响应场景:利用深度学习建模复杂负荷特性,结合物理约束保证设备安全运行;图卷积网络建模多区域热动态的方法,可借鉴用于PowerTitan多簇电池热管理协同优化;混合整数线性化嵌入...

Yue Xiang · Guohua Zhang · Xinjin Wang · Guoyin Zhang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 压缩空气储能（CAES）被认为是一种为电力系统提供辅助服务的可行方案，其中地下衬砌岩洞（LRC）是储存压缩空气的良好选择。在过去几十年中，基于现场试验和数值模拟，已提出了一些关于LRC的旧有设计理念，例如由围岩承担大部分内压而钢衬承担较少荷载等。然而，这些理念尚未得到理论上的验证。为克服这一局限性，本文在若干合理假设的基础上，建立了一个严谨的解析模型，用以证明LRC的荷载分担特性。尽管仅涉及简单的弹性理论，该解析模型仍能可靠地预测LRC的力学行为，并通过与数值模拟以及实验室/现场试验结果的...

解读: 该压缩空气储能地下洞穴承载特性研究为阳光电源大规模储能系统提供重要参考。研究揭示围岩承担80%内压、混凝土衬砌17%、钢衬仅3%的荷载分配规律,对PowerTitan等大型储能系统的选址具有指导意义。CAES作为电网辅助服务的可行方案,可与阳光电源ST系列PCS协同构建GW级储能电站。研究提出的高地...

Zhen Chen · Weijie Liu · Di Zhou · Tangbin Xi 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 不一致性是导致锂离子电池组性能下降的关键因素。准确识别不一致电池对电池储能系统（ESS）的健康管理具有重要意义。现有大多数方法依赖先验知识，且难以获得电池动态特性的最优表征，因而不再适用于不一致性水平随时间变化的在线场景。本文提出一种基于深度嵌入聚类的电池储能系统在线无监督多层级不一致性识别方法。首先，通过一种改进的自编码器从充放电电压曲线中提取具有判别性的潜在表征，该自编码器同时考虑信息保留能力和重构误差。其次，构建基于改进自编码器与K均值算法的深度嵌入聚类模型，并设计一种贪心算法交替优...

解读: 该深度嵌入聚类技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的电池健康管理具有重要价值。通过无监督学习实现多层级不一致性识别,可集成至iSolarCloud平台实现在线预测性维护,提升BMS诊断能力。该方法无需先验知识、适应时变特性的优势,可优化ESS全生命周期管理策略,降低电池簇退化风...

Wei Li · Zihan Gao · Shida Liu · Jing Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 能源存储因其在平衡能源供需、减少可再生能源不稳定性以及提高能源效率方面的潜力而受到越来越多的关注。相变材料（PCM）被用于增强储热罐的热性能。然而，传统的PCM应用面临传热效率低的问题。红细胞（RBC）形状的封装PCM可能克服这一缺陷。本文采用实验与数值模拟相结合的方法，对RBC形状封装PCM储热罐和球形封装PCM储热罐在蓄热与放热时间、有效放热量、温度分层、理查德森数（Richardson number）以及能量效率等方面进行了研究。结果表明，RBC形状封装PCM储热罐的平均完全熔化时间...

解读: 该红血球型相变材料封装技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究显示RBC型PCM相比球形封装熔化时间缩短44.73%,热传递效率显著提升,可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化。通过改进相变材料封装形态,能提升ST系列PCS温控性能,增强温度分层效果,提高能量利用率7.5%。该技术...

Hanif Auwal Ibrahi · George Alex Thopi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 过去十年中，风能在全球能源转型中发挥了关键作用。这种转型在撒哈拉以南非洲地区尤为明显，其中南非处于领先地位。陆上风能在南非的能源转型中至关重要，但该技术全面的外部成本仍缺乏深入研究。本研究通过对一个138兆瓦的风电场进行生命周期评估（LCA），旨在填补现有文献中的空白，评估其温室气体（GHG）和非温室气体影响，并将其转化为成本形式。本研究为理解陆上风能对环境、人类健康、生物多样性、农作物以及材料资源的影响提供了重要见解，有助于提升海上风电整体可持续性。研究结果表明，气候变化影响为26.1克...

解读: 该生命周期成本研究对阳光电源风储一体化方案具有重要参考价值。研究显示制造和建设阶段占外部成本89.4%,验证了我司ST系列储能变流器及PowerTitan系统在提升风电全生命周期效益的战略意义。通过储能系统平抑风电波动可降低电网健康影响成本,iSolarCloud平台的预测性维护能延长设备寿命减少制...

Junyan Shaoa · Houhe Chenb · ÖzgürÇelik · Baoze Weia 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 未来的农业正朝着更智能、更可持续的生产模式转变。这一创新体现为将温室与光伏储能系统（PESS）相结合。农业园区运营商（APOs）可高效利用太阳能，以促进作物生长并优化整体能源管理。因此，通过部署和管理PESS，APOs转变为产消者（prosumers）。除了普遍认知的益处外，这一转型也为APOs带来了权衡问题：1）使用储能装置储存更多太阳能，从而延长作物每日的生长供电时间；2）将储能容量租赁给电力公司以获取额外收入或抵扣部分电费支出。针对这一未来具有实际意义的挑战，本文构建了一个双层优化模...

解读: 该研究针对农业光伏储能系统的双层优化决策,与阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器深度契合。论文提出的储能在辅助服务市场与自用间的权衡策略,可为PowerTitan储能系统的能量管理算法提供优化思路。通过KKT方法求解的双层模型能指导iSolarCloud平台开发农业园区场景的智能调度功能,...

Ang Xuan · Yingfei Sun · Zhengguang Liu · Peijun Zheng 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 通过整合多能设备、储能系统和可再生能源技术，区域综合能源系统（RIESs）日益被视为应对未来能源需求的关键策略。该领域面临的主要挑战之一是在现有天然气与电力网络中引入分布式RIESs的扩展规划问题，包括确定RIESs建设的最佳位置以及选择合适的设备类型和容量。传统的联合规划模型通常未能充分考虑投资决策由多个具有不同所有权利益的利益相关方共同作出的实际情况。在本研究中，我们提出了一种新颖的三方分布式规划模型，将联合规划问题分解为三个子问题，以分别反映不同利益相关方的利益诉求。为协同求解这些子...

解读: 该三方分布式规划模型对阳光电源综合能源解决方案具有重要价值。研究中的ADMM算法可优化ST系列储能系统与SG光伏逆变器在区域能源网络中的选址与容量配置,符合多利益主体协同决策场景。其电-气耦合规划思路可指导PowerTitan储能系统与充电站的协同布局,提升iSolarCloud平台在多能源网络中的...

Chaoxian Wu · Washington Ochieng · Kuang-Chang Pien · Wen-Long Shang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 随着城市铁路系统在全球范围内的广泛应用，过去几十年来其能源消耗持续显著增长，由于电力主要来自传统（化石燃料）发电厂，导致了大量间接碳排放。近年来，可再生能源发电（如风能和光伏发电）在电力系统中的渗透率逐步提高，然而受自然气象条件影响所带来的间歇性特征给其有效利用带来了困难。本文聚焦于与含风电发电的电力系统相耦合的城市铁路系统，提出一种优化模型以寻找能够最小化其运营过程中碳排放的最优运行时刻表。研究以兰州地铁1号线为案例进行分析，结果表明，所提出的方法能够确定最优时刻表，使每日碳排放量减少2...

解读: 该研究将风电消纳与城轨系统碳减排结合,对阳光电源储能及充电业务具有重要启示。ST系列储能变流器可作为风电-轨道交通耦合的关键枢纽,通过PowerTitan系统实现风电时移调度,配合iSolarCloud平台的预测性调度算法,优化列车时刻表与风电出力的匹配度。该思路可延伸至光储充一体化场站:利用GFM...

Hyun Ho Shina1 · Changho Hana1 · Yeonsook Heo · Hoseong Lee 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 地表水源热泵（SWHPs）是实现大型办公建筑可持续供热与制冷的有前景解决方案。然而，关于采用离心式压缩机并结合热能存储（TES）的SWHPs在部分负荷条件下的性能研究仍较为匮乏。本研究提出了一种针对配备离心式压缩机和热能存储系统的SWHPs的最优运行策略，旨在通过优化大型办公建筑中的部分负荷运行来提高能源效率并降低运行成本。通过动态仿真分析了多种运行工况，考虑了建筑负荷率、水温以及最大部分负荷率（PLR）等因素。本文提出了一种新颖的部分负荷率限制策略（TPSC），相较于满负荷运行策略（TF...

解读: 该研究的部分负荷优化策略与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统高度契合。论文提出的多目标遗传算法优化方法可借鉴至储能系统充放电策略,通过神经网络预测负荷曲线,优化PCS功率调度。研究实现80.4%夜间用电占比及16.8%成本削减,验证了储能削峰填谷价值。可结合iSolarCloud平...

Nelson James · Ransisi Huang · Jason Woods · Eric Kozuba · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

低成本储能将在支持能源行业脱碳方面发挥重要作用。本文提出了一种用于建筑的新型显热储能方法，该方法利用装有防冻液的储罐在机械通风系统中加热室外空气。如果将液体加热至足够高的温度，在寒冷气候下的放电过程中，其温度波动可能接近100°C。由于显热储能系统的能量密度与系统温差成正比，因此该概念相比其他应用于建筑领域的液态显热储能装置具有实现更高能量密度的潜力。本文建立了一维数值模型，并采用30 wt%（质量分数）乙酸钾水溶液作为防冻液进行了实验验证。在实验室条件下，使用商用热水箱实现了47.0千瓦时每立...

解读: 该建筑显热储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要启示价值。其高能量密度(74.7kWh/m³)和低成本特性,可与PowerTitan储能方案结合,应用于建筑微网场景。通风耦合设计理念可启发我们开发建筑一体化储能产品,将PCS与暖通系统深度融合。该技术的温度大幅波动特性(100°C)对储能热管理系...

Joshua Mc Tigu · Jason Hirsch · Zhiwen Ma · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

摘要 抽水式热能储存（Pumped Thermal Energy Storage, PTES）是一种适用于长时储能（10−1000小时）的电力储存系统，因其能量容量的边际成本较低而具有优势。本文提出了一种采用颗粒物储热技术的PTES系统的技经模型。颗粒物成本低廉，并可在较宽温度范围内运行，相较于其他PTES设计方案，能够实现更高的效率并降低成本。我们展示了往返效率、单位功率输出、资本成本以及平准化储能成本（LCOS）如何依赖于压力比、换热器端温差、压降和最高运行温度等关键参数。我们将基于颗粒物的...

解读: 该泵热储能(PTES)技术为阳光电源长时储能方案提供重要参考。硅颗粒储热系统66%往返效率和0.115美元/kWh储能成本,显著优于锂电池,适合PowerTitan系列拓展至10-100小时长时储能场景。直接接触式流化床换热技术可启发ST系列PCS热管理优化。其低边际成本特性与阳光iSolarClo...

Mohammad Reza Salehizadeha1 · Muhammed Ali Beyazıtb1 · Akin Tascikaraoglu · Jay Liu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

摘要 为了满足燃料电池电动汽车（FCEV）日益增长的数量，建立一种可持续的氢气供应方法已成为当务之急。在此背景下，本文提出的方法利用住宅屋顶光伏（PV）面板产生的过剩电力，支持加氢站进行绿色氢气生产。为实现这一目标，我们建议组建若干可再生能源社区（REC），以聚合过剩电力。作为回报，聚合后的加氢站根据各REC在支持氢气生产方面的贡献，在需求响应（DR）时段向REC内的家庭用户提供相应的能源信用额度。加氢站配备有社区储能系统（CESS），用于储存电能，并在DR时段将电能回馈给REC。为实施该构想，...

解读: 该文提出的光伏-储能-氢能耦合架构与阳光电源产品线高度契合。户用光伏余电聚合场景可应用SG系列逆变器的MPPT优化技术提升发电效率;社区储能系统(CESS)可部署PowerTitan或ST系列PCS实现双向能量调度;需求响应期间的削峰填谷需求验证了储能系统快速响应能力的价值。文中提出的三阶段优化决策...