Seyed Ehsan Ahmadi · Elnaz Kabir · Mohammad Fattahi · Mousa Marzbandc 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 当前的能源转型正在显著提高可再生能源（RES）在电力系统中的占比；然而，其间歇性和波动性带来了重大挑战，包括负荷削减和系统阻塞。本研究探讨了电池储能系统（BSS）在平衡电力供需、缓解上述问题中的作用。我们采用两阶段随机规划方法对电池的位置、容量和类型进行优化，其中第二阶段涵盖全年逐小时的运行决策。与以往研究不同，本文综合考虑了多种电池技术的完整技术与经济特性。纽约州（NYS）电力系统——当前正处于向高比例可再生能源发电转型的关键阶段——被作为本研究的案例。基于1980年至2019年的历史负...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统部署具有重要指导意义。研究验证了储能系统可降低34%弃风弃光和21%负荷削减,印证了我司储能解决方案在高比例可再生能源电网中的价值。其双阶段随机优化方法可应用于iSolarCloud平台,结合40年气象数据的不确定性建模,可优化我司储能系统...

Kaixuan Zhang · Cheng Chena · Lixin Era · Weixiang Shenb 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

准确的荷电状态（SOC）估计对于电动汽车和储能系统的安全高效运行至关重要。针对磷酸铁锂（LiFePO₄或LFP）电池在电压平台区可观测性降低和对噪声敏感的问题，本研究提出了一种具有双误差协同机制的自适应鲁棒扩展卡尔曼滤波器（AREKF），用于SOC估计。首先，基于辨识得到的开路电压（OCV）和估计的SOC构建收敛条件，控制SOC校正的激活与关闭；进一步地，通过将不可测量的SOC误差条件转化为基于状态预测与反馈误差的可测电压条件，扩展了存在SOC误差时的校正窗口。其次，通过比较计算得到的电压残差协...

解读: 该LFP电池SOC估算技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。针对磷酸铁锂电池平台区可观测性弱的难题,所提自适应鲁棒EKF算法可直接集成至BMS与PCS协同控制架构中,提升储能系统在宽温度范围(-20~60℃)及高噪声工况下的SOC估算精度(±2%),优化充放电策...

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...

Yu Meng · Johannes Schmidt · Jakob Zscheischler · Emanuele Bevacqu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 在互联的欧洲电力系统中，可再生电力干旱（REDs）——即可再生能源无法满足需求的时期——可能由天气驱动的高需求与风能、太阳能和/或径流式水电低发电量之间的复合效应引发，特别是当多个区域同时发生REDs并相互叠加时。然而，目前对这类复合效应以及REDs历史趋势的理解仍然有限。本研究利用基于PyPSA-Eur框架推导出的1941年至2023年的周度电力发电与需求数据，分析REDs，重点关注受REDs影响最严重的季节，并假设采用当前固定的装机容量以隔离纯气候驱动的影响。在由高度互联的小型区域组成...

解读: 该研究揭示欧洲可再生能源电力短缺(REDs)的复合效应,对阳光电源储能系统具有重要价值。研究表明风电-需求相关性和跨区域负荷关联使RED风险增加40%,验证了PowerTitan等大规模储能系统在应对多日能量缺口的必要性。ST系列PCS可通过GFM控制技术提供惯量支撑,平抑风光出力波动。iSolar...

Junyu Chen · Xianhao Liu · Yuting Li · Xiangyou Feng 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 随着电子芯片功率的不断提升，冷板已成为冷却高热负荷电子器件的一种有前景的解决方案。增材制造技术的发展促进了复杂结构的加工成型，为先进结构设计提供了更广阔的可能性。三重周期性极小曲面（Triply Periodic Minimal Surface, TPMS）结构具有优异的热物理性能，因而成为传热应用中的重要候选结构。本研究通过数值方法系统分析了蛇形流道以及三种TPMS结构（Diamond、Gyroid和I-WP）冷板的传热能力与流动特性。基于数值模拟结果，从流动模式及导热与对流耦合传热的角...

解读: 该TPMS结构冷板技术对阳光电源SiC功率器件散热具有重要应用价值。Diamond结构可应用于ST系列PCS和电动汽车驱动系统的高功率密度模块,其256.9 W/cm²散热能力可支撑SiC器件高频开关损耗。梯度单元尺寸设计可优化三电平拓扑中不均匀热分布,提升PowerTitan储能系统功率密度3-6...

Hao Huang · Ze Yanga · Ziqi Chena · Xuqi Wanga 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 铝离子电池（AIBs）具有高容量、安全性以及环境可持续性等诸多优势，被视为移动电源和储能应用领域中极具前景的技术解决方案。然而，过量电解质的使用会降低能量密度，且大容量电池存在热不稳定性问题，这些因素严重阻碍了其大规模应用。AIBs的能量存储机制涉及在氯铝酸盐离子液体电解质中，金属铝（Al）在负极的可逆沉积/溶解过程，以及AlCl₄⁻在石墨正极的嵌入/脱嵌过程。这些电化学反应导致两种阴离子（AlCl₄⁻ 和 Al₂Cl₇⁻）浓度发生动态变化，进而影响电解质的导电性、扩散系数以及电池的极化行...

解读: 该铝离子电池双阴离子电化学模型对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其电池管理策略优化思路可应用于PowerTitan储能系统的BMS算法改进,通过精确模拟电池内部状态(仿真误差<0.38%)提升ST系列PCS的充放电控制精度。正负极材料质量比优化方法(1.85:1)可指导储能电芯设计,提高能量密度。...

Ke Yana · Jian Liua · Jiazhen Zhang · Fan Yangb 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 高质量的光伏发电（PV）功率预测对于高效的能源管理和可靠的电网集成至关重要，然而实际应用中的数据常常面临目标变量和辅助变量的大范围缺失问题。为应对这一挑战，本文提出MDCTL-MCI，一种具备缺失感知能力的预测框架，该框架联合利用信号分解、多尺度协变量交互以及多域协同迁移学习。首先，采用多元奇异谱分析（MSSA）对不完整时间序列进行去噪与重构，在无需显式填补的情况下增强潜在的时间结构特征。接着，引入轻量级的多尺度协变量交互（MCI）模块，建模重构后的光伏功率、全球水平辐照度、直接法向辐照度...

解读: 该多域协同光伏预测技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。针对实际电站数据缺失问题,MSSA信号重构与多尺度协变量交互建模可直接集成至SG系列逆变器的MPPT优化算法,提升发电功率预测精度10.5%-15.3%。多站点迁移学习策略可赋能PowerTitan储能系统的充放电调...

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...

Borui Zhang · Chaojie Lia · Guo Chena · Zhao Xub 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 电池储能系统（BESS）涉及大量资本投入，因此盈利能力成为关键关注点。在澳大利亚国家电力市场（NEM）中，频率控制辅助服务（FCAS）市场已成为BESS的主要收入来源。然而，FCAS市场的高波动性和复杂动态特性使得捕捉潜在市场机会并制定盈利性竞价策略极具挑战性。为应对这些挑战，本文提出了一种面向联合电能与FCAS市场的电池储能系统的大语言模型（LLM）协调式自动竞价系统。该系统引入了一种LLM驱动的智能体协调框架，通过多智能体工作流以及基于心智理论（ToM）推理的交互机制，实现自动化且可解...

解读: 该LLM协同自动竞价技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统在澳洲等调频市场具有重要应用价值。论文提出的交叉注意力机制可增强市场动态识别,分布式深度强化学习算法能优化FCAS市场不确定性下的竞价策略,可集成至iSolarCloud平台实现储能资产智能竞价。该方法显著优于传统预测优化...

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...

Arash Kazemia · Changying Xiang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 在高密度城市环境中，城市太阳能的部署通常受限于屋顶可用性、建筑高度以及遮挡效应。本研究提出了一种稳健且以数据驱动的框架，整合高分辨率地理信息系统（GIS）数据、三维建筑模型和详细的都市形态信息，用于评估多种太阳能技术的潜力，包括标准光伏系统、光伏光热（PVT）系统（例如采用水、空气或制冷剂作为传热介质）以及太阳能热系统（例如平板型或真空管集热器，使用水或空气作为传热介质）。以香港为案例进行研究，分析揭示了城市几何形态的影响，结果显示考虑遮挡效应后，屋顶太阳辐射量平均减少31%。在所评估的技...

解读: 该研究对阳光电源城市光伏解决方案具有重要参考价值。研究显示光伏热电联产(PVT)系统在高密度城市环境中能实现最高综合能源产出(15.99 TWh/年),这与阳光电源SG系列逆变器的多场景适配能力高度契合。针对城市遮挡导致辐射降低31%的挑战,可通过MPPT优化技术和iSolarCloud平台的智能监...

Renfeng Wei · Yong Liab · Yanfeng Liu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 迄今为止，关于地下热能储存（UTES）的综述研究往往较为零散，缺乏对研究热点时空演变特征的系统分析。本研究旨在对全球UTES领域的发展脉络和研究趋势提供一种客观且全面的分析。研究以过去30年发表的7705篇文献作为数据来源，运用知识图谱技术进行文献计量与内容分析，聚焦三个核心问题：研究前沿与技术成熟度、关键瓶颈以及未来发展趋势与成本特征。目的在于克服传统定性综述的局限性，构建一个数据驱动、多维度的分析框架。结果表明，UTES领域经历了萌芽期、稳定增长期和快速扩张期三个发展阶段，预计在206...

解读: 地下储热技术(UTES)与阳光电源储能系统形成互补协同。ATES/BTES的热-流-固耦合优化可借鉴应用于PowerTitan液冷系统的热管理算法;相变材料(PCM)集成思路可启发ST系列PCS的温控优化设计;能量桩(EP)作为地下结构与能源系统纽带,其高研究强度特性提示可探索光储充一体化场站的地基...

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...

Yunfei Zhang · Jian Lia · Mingzhe Yua · Xu Chena 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 卡诺电池是一种新兴的长时电能储存技术，有望大规模应用于促进波动性可再生能源的消纳。然而，卡诺电池由热泵、储热和热机单元组成，其内部存在复杂的能量流耦合关系。在不同工况下决定电-电（PTP）效率的主导因素及其耦合关系尚不明确，传统的优化方法也因耗时较长而制约了优化设计进程。本文构建了SHapley加性解释（SHAP）模型，用于识别卡诺电池的主导因素及其相互间的耦合关系。进一步提出一种融合SHAP与物理引导神经网络（PGNN）的新型优化方法——SPGO方法，能够快速实现最大PTP效率并给出相应...

解读: 该卡诺电池优化技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。论文提出的SHAP主导因素识别与物理引导神经网络(PGNN)优化方法,可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的效率优化。其多物理场耦合分析思路与SiC器件热管理优化高度契合,PGNN模型在插值/外推场景下误差降低15-30%的表现,...

Yilong Zhou · Shredatta Marath · Miro Zeman · Olindo Isabell 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

在城市地区集成光伏（PV）系统可增强本地可再生能源电力生产，但由于光伏组件反射率较低，也会导致地表反照率降低。反照率的下降增加了地球对能量的吸收，从而产生正的辐射强迫（RF）；而光伏电力替代化石燃料发电则通过避免二氧化碳排放产生负的辐射强迫。本研究采用一种新颖的工作流程，量化了城市屋顶光伏部署的净辐射强迫影响。该工作流程结合了两个模型：（1）几何光谱反照率（GSA）模型，利用LiDAR数据和地理配准的材料分布图，模拟光伏集成前后的反照率变化；（2）基于简化天际线的光伏模型，利用LiDAR提取的屋...

解读: 该研究揭示城市光伏部署的反照率降低效应及辐射强迫动态平衡机制,对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要指导意义。研究表明低碳电网场景下反照率负效应凸显,这要求提升系统发电效率以缩短气候收益回收期。可启发我们优化MPPT算法、采用SiC功率器件降低损耗,并通过iSolarCloud...

Aleksander Sutia · Marc Budinger · Gianpietro Di Ritoa · Aurélien Reysset · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

电池管理系统对电动垂直起降无人机（eVTOL UAV）的性能具有显著影响。对于由多个电池组供电的无人机，为了优化能量与功率分配、延长循环寿命和飞行时间，需要在传感器数量受限的条件下对荷电状态和温度进行监测。为实现这一目标，首先通过专用实验测试辨识电池组的电-热耦合模型，并利用基于参考无人机飞行任务仿真所生成的电流负载曲线的实验数据对该模型进行验证。随后，通过对收敛速度、计算负担及抗干扰能力的综合分析，从三种广泛应用的观测器——卢恩伯格观测器（Luenberger Observer, LO）、扩展...

解读: 该电池包观测器算法研究对阳光电源储能系统ST系列PCS及PowerTitan产品具有重要参考价值。文中Luenberger观测器在计算负荷与收敛速度间的平衡优势,可应用于我司BMS优化,减少温度传感器数量降低成本。其利用实际端电压计算产热以补偿老化影响的策略,可增强ESS系统SOC/SOT估算鲁棒性...

Xingzhi Yuan · Yanji Weibc · Hongxing Yanga · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本研究探讨了大尺度海域范围内风能与太阳能的互补性特征，旨在为海洋能源的综合开发提供潜在的规划与政策参考。研究首先基于变异系数，在不同区域确定风能与太阳能的最佳装机容量比例，以最小化电力输出波动。在此基础上，通过功率变化率、极端事件发生频率以及发电量占比等指标，定量分析了风光混合系统的输出波动特性。多维度比较分析凸显了风能-太阳能互补利用的优势，同时也强调了配置充足储能设施和灵活发电能力的必要性，这一发现对于规划大规模能源部署的决策者至关重要。此外，研究还聚焦于无风且无光照气象条件下导致的零...

解读: 该研究对阳光电源风光储一体化解决方案具有重要指导意义。研究揭示的风光互补特性可优化ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的容量配置策略,针对极端波动事件频率低于10%的区域可降低储能配置成本。对于赤道地区连续13小时零出力事件超30%的场景,需强化储能系统深度调峰能力和GFM构网型控制技术...

Mahdi Azimian · Xinwei Shena · Gevork B.Gharehpetian · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本研究提出了一种面向碳中和多能微电网的规划方法，并为财政政策制定提供了建议。阻碍碳中和多能微电网广泛推广的主要障碍在于高昂的资本成本、可再生能源出力的间歇性和波动性。为此，本文提出了一种考虑长期投资激励机制的鲁棒场景型随机扩展规划方法，适用于包含可再生能源、储能系统和需求响应的微电网。该规划模型旨在最小化项目的期望总成本，同时满足规定的可靠性水平和在线备用容量要求。本文还深入研究了在有限预算内如何分配资本投资贷款补贴，以设计出财政上可行、可靠且碳中和的多能微电网。此外，目标是优化贷款补贴的...

解读: 该多载体微电网鲁棒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。研究中的随机扩容规划与需求响应优化可直接应用于我司ESS解决方案的容量配置算法,特别是结合iSolarCloud平台实现长周期投资收益预测。文中提出的碳中性目标与激励性贷款机制为我司储能系统在政策驱动市...

Tengwei Pang · Guodong Fan · Boru Zhou · Yansong Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

准确估计锂离子电池容量对于可靠性管理至关重要，但由于时间序列数据掩蔽问题的存在，该任务面临严峻挑战。时间序列掩蔽是实际云应用中普遍存在的现象，会导致时序数据缺失和数据质量退化。为解决这一问题，本文提出一种渐进式学习框架，该框架构建了一条数据质量感知的学习路径，通过逐步生成并引入人工掩蔽的低质量样本，仅利用高质量实验室数据即可实现模型的鲁棒训练。该框架融合了动态采样与自适应重采样策略，以增强模型对数据偏斜的鲁棒性。此外，通过在同源充电段上进行隐式集成学习，高效实现了具有强物理可解释性的不确定性量化...

解读: 该渐进式学习框架对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的电池管理具有重要价值。针对iSolarCloud云平台实际应用中的数据缺失和时序遮蔽问题,该方法仅需高质量实验室数据即可实现鲁棒容量估计,在50%数据遮蔽下RMSE仅增0.03%。其隐式集成的不确定性量化技术可避免贝叶斯方法的计...

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...