Tianming Shao · Xunzhang Pancd · Lining Wange · Wei Xiong 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 碳捕集与封存（CCS）在实现中国碳中和目标过程中发挥着关键但不确定的作用，因此有必要对其可能的发展路径及影响进行全面评估。本研究设计了12种情景，结合了减排目标以及围绕CCS的关键不确定性因素，并采用针对中国本地化改进的全球变化分析模型（GCAM-CHN）进行模拟，以全面理解与中国碳中和目标相一致的CCS发展不确定轨迹。结果表明，在2025年至2060年期间，中国的CCS技术累计可捕集36–82 GtCO₂。实现碳中和需要化石能源CCS、生物能源CCS（BECCS）和直接空气捕集CCS（D...

解读: 该研究揭示中国碳中和路径中CCS技术的阶段性部署需求,对阳光电源储能系统战略布局具有重要参考价值。研究指出2030年起化石能源CCS大规模部署、2040年生物质CCS及2050年直接空气捕集的时间节点,与阳光电源PowerTitan储能系统、ST系列PCS的长周期规划高度契合。煤电、钢铁、水泥行业作...

Wenpeng Luana · Longfei Tiana · Bochao Zhaoa · Qian Aib · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.398

摘要 将需求侧资源（DSR）聚合作为虚拟电厂（VPP）的形式，可使其持有者参与电能及衍生品交易。针对具有建筑集成光伏（BIPV）的城市社区，挖掘DSR运行优化的潜力具有重要意义。受现有研究的启发，本文构建了一种双层居民侧VPP交易框架，并结合家庭能源管理系统（HEMS）对DSR进行管理。采用区块链技术实现分布式账本，设计主链-侧链架构：主链对应于DSR聚合层，侧链部署于DSR层。电能、削峰调频服务以及可交易的绿色证书在日前和实时两个阶段进行交易，并由一系列智能合约予以规定。在日前VPP交易阶段，...

解读: 该VPP交易框架对阳光电源ST系列储能变流器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。文章提出的多时间尺度调度机制可优化我司PowerTitan储能系统在日前-实时市场的协同运行策略,基于信誉评级的电池调度方法可集成至HEMS增强调度精度。区块链分布式账本架构为iSolarCloud平台拓展VP...

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...

Shutan Wua · Qi Wanga · Jianxiong Hub · Yujian Yea 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 现代电力系统作为信息物理系统，日益依赖混合测量数据以提高状态估计（SE）的准确性和分辨率。然而，SE功能的增强伴随着对测量设备和外部检测机制的依赖性增加，从而扩大了攻击面，使状态估计面临复杂的网络威胁。本文揭示了现有基于混合测量的SE框架中的安全漏洞，特别是在协调性虚假数据注入攻击（FDIAs）下，攻击者同时操纵基准测量和验证测量以逃避检测的问题。为应对这一挑战，本文提出了一种基于动态时空冗余重构的抗攻击SE方法。该方法通过主动在测量过程中引入测量不确定性，增强了对外部攻击的鲁棒性。本文引...

解读: 该网络攻击防御技术对阳光电源储能系统和智能运维平台具有重要价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统依赖混合测量数据进行状态估计,易受虚假数据注入攻击。论文提出的动态时空冗余重构方法可集成到iSolarCloud平台,通过主动注入测量不确定性和实时自适应检测阈值,增强储能电站抗攻击能力。该框...

João Alves Ribeiro · Bruno Alves Ribeiroc · Francisco Pimenta · Sérgio M.O. Tavares 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 海上风能利用海洋风的高强度和稳定性，在向可再生能源转型过程中发挥着关键作用。随着能源需求的增长，需要更大规模的风力涡轮机以优化发电量并降低平准化度电成本（Levelized Cost of Energy, LCoE），即项目生命周期内电力的平均成本。然而，涡轮机的大型化带来了工程上的挑战，尤其是在支撑结构、特别是塔架的设计方面。塔架必须在保持结构完整性、成本效益和可运输性的同时承受增大的载荷，因此对海上风电项目的成功至关重要。本文全面综述了人工智（Artificial Intelligen...

解读: 海上风电塔架AI优化技术对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要借鉴价值。文中提出的数字孪生技术、预测性维护和AI驱动优化方法,可直接应用于ST系列储能变流器的结构设计优化和iSolarCloud平台的智能运维升级。特别是在大型化趋势下,三电平拓扑与SiC器件的协同优化、GFM控制策略的自适应调节,以...

Wentao Xin1 · Zhenwei Lu1 · Zhe Yu1 · Zhaoxuan He1 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 电动汽车（EV）的广泛采用带来了诸多挑战，例如峰值负荷增加、电力基础设施加速老化以及经济效率下降。为应对这些问题，本研究提出了一种集成多种技术的充电站模型，并构建了一个创新的分析框架，用于评估充电聚合商的综合效益。该框架融合了随机化负荷预测模型与智能充电策略，并利用来自中国深圳1682座充电站（共计24,798个独立充电桩）的实际数据进行了验证。在结合深圳市分时电价机制和超过80%的可再生能源渗透率条件下，实施所提出的充电站模型使平准化用电成本、碳排放量和峰值负荷均降低了每千瓦时0.38元...

解读: 该研究验证了储能系统与智能充电协同的关键价值,与阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能方案高度契合。深圳实证数据显示:智能充电场景下储能可降低碳排放(1.402Mt),而即充模式反增至1.688Mt,印证了阳光电源EMS能量管理策略的优越性。研究提出的>80%可再生能源渗透率、削峰30%的...

Yun Wanga · Fan Zhang · Hongbo Koua · Runmin Zoua 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 鉴于风能资源具有显著的变异性，解决风能预测中固有的不确定性至关重要。因此，研究人员已开发出多种概率模型，这些模型为理解风能的波动特性提供了有价值的见解，并提升了预测的准确性。本文旨在分析预测不确定性中不同类型不确定性的意义，并对风速与风电功率预测的概率方法进行系统而全面的综述。特别地，本文详细考察了用于生成预测区间（作为预测不确定性的一种通用表示形式）的代表性模型结构。此外，本综述还探讨了用于评估概率预测质量的各类评价指标，并对其数学表达、时间复杂度以及适用条件进行了分析。这些评价指标在判...

解读: 该风电预测不确定性建模技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过概率预测方法可优化ST系列PCS的充放电策略,提升PowerTitan储能系统在风储耦合场景下的能量管理精度。预测区间技术可为iSolarCloud平台提供更可靠的风电波动预判能力,辅助GFM/VSG控制策略实现更平滑的功率调节。不确...

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...

Haocheng Sunab1 · Zhiwei Geabc1 · Zhihan Yao · Liang Wanga 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 热化学储热技术因其高能量存储密度和低热损失而具有巨大的应用潜力，非常适合长周期、大规模的能量储存应用。然而，在反应器的可扩展性、放热效率以及系统整体性能评估方面仍存在挑战。本研究提出了一种基于钙的热化学储热顺序式双反应策略，并采用一种灵活且可扩展的壳管式反应器进行实现。本文深入探讨了基本单反应放热过程中涉及的多物理场耦合机制及影响反应动力学的关键因素。除了验证壳管式结构在传热性能上的优越性外，研究结果还揭示了不可逆熵产显著增加的现象。在理想的恒压条件下，我们识别出控制基本单反应放热过程的关...

解读: 该钙基热化学储能技术为阳光电源PowerTitan储能系统提供长时储能技术路径参考。其双反应级联策略降低15%熵增损失、提升30.60%综合能效的优化思路,可启发ST系列PCS的多级能量转换控制策略设计。壳管式反应器的可扩展性与模块化理念契合阳光大规模储能系统架构。研究中的多物理场耦合机制分析方法,...

Hyuk Leea · Yun-Ho Seoa · Pyung-Sik Mab · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 锂离子电池（LIBs）因其高效率和紧凑的设计，在储能系统和电动汽车等现代技术中具有关键作用。然而，由于过热引发的热失控（TR）风险，特别是在缺乏有效早期安全预警的情况下，严重限制了其更广泛的应用。本研究通过将超声诊断与常规参数（如力、电压和温度）相结合，系统地研究了在不同加热功率下锂离子电池中热失控的发展过程。基于电池内部周期性多层结构的Floquet-Bloch分析，我们采用了覆盖近2 MHz高频色散区域的宽频带超声波，从而显著增强了对热失控初期阶段电池内部微结构变化的敏感性。特别是，该...

解读: 该超声波热失控早期预警技术对阳光电源储能系统安全性提升具有重要价值。可集成至PowerTitan及ST系列PCS的电池管理系统中,在传统温度、电压监测基础上,通过2MHz超声波检测电池内部微结构变化,实现排气前282-953秒、热失控前377-851秒的提前预警,显著优于膨胀力监测。该技术可与iSo...

Xin Chen · Baojie Lia · Jennifer L.Braid · Brandon Byford 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 光伏（PV）系统已成为可再生能源战略的基石，特别是由于过去十年中太阳能发电成本显著降低。然而，光伏装置的长期可靠性仍是一个持续存在的挑战，需要发展先进的监测和预测性维护策略。为评估光伏系统的健康状况，使用了多种类型的数据，包括环境条件、电气性能以及巡检图像等。这些数据支持诸如用于寿命预测的机器学习（ML）模型和用于缺陷检测的计算机视觉技术等方法。然而，高质量且全面的数据获取十分困难，尤其是在长期一致性与数据多样性方面尤为突出。公开可用的数据集是应对这些挑战的宝贵资源，但它们往往存在碎片化问...

解读: 该开源数据集研究对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要价值。论文系统梳理的环境数据、电气性能、缺陷图像等多维数据类型,可直接应用于SG系列逆变器和PowerTitan储能系统的预测性维护算法优化。特别是机器学习模型与计算机视觉技术结合,能提升我司光伏电站全生命周期健康管理能力。建议将论...

Yunxia Longa · Yaning Chenb · Changchun Xua · Zhi Lib 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 风能和太阳能被视为未来最有前景的可再生能源，将在未来全球可再生能源扩张中占据主导地位。然而，目前关于低碳模式下风力发电（WP）和太阳能光伏发电（PV POT）产量的变化、尤其是其协同变化的研究仍显不足。本文利用偏差校正后的全球气候模型（GCMs），分析了本世纪中叶前WP和太阳能PV POT的变化情况，并在两种碳中和情景下进行了综合评估。结果表明，低碳模式显著缓解了中国风能资源持续下降的趋势，特别是在中国东部和中部地区。未来，中国的太阳能资源将向东南方向转移，在低碳模式下，这一增长趋势变得更...

解读: 该研究揭示低碳情景下中国风光资源时空演变规律及协同效益提升机制,对阳光电源具有重要战略价值。针对东南部光伏资源增强趋势,SG系列逆变器可优化MPPT算法适应辐照变化;针对风光出力协同性增强,ST系列储能变流器及PowerTitan系统可基于风光互补特性优化充放电策略,降低弃电率;iSolarClou...

Keyi Kang · Heping Jia · Hongxun Huicd · Dunnan Liu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.394

摘要 在中国农村配电网中，将储能（ES）系统与分布式光伏发电（DPV）相结合，能够提升电力的自发自用水平并缓解电网拥塞问题。然而，由于农村地区DPV部署具有地理分布分散的特点，若为各村级DPV集群单独配置储能系统，则因缺乏跨集群间的能量交换，导致储能利用效率低下，从而显著增加初始投资与运维成本。本文在考虑不同村庄间DPV出力与居民负荷之间互补特性的基础上，提出一种多DPV集群与共享储能（SES）协同运行策略，旨在提高系统的自消费率与自给能力。进而构建了涵盖全生命周期成本-收益的综合分析框架以及两...

解读: 该共享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。研究验证共享储能较分布式储能可提升光伏自消纳率2.44%、降低成本2.54%,与我司推广的集中式储能方案高度契合。两阶段优化模型可应用于iSolarCloud平台,结合需求响应实现多集群协同控制,提升ST-...

Xiaohe Yan · Jialiang Li · Nian Liu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

准确评估电池储能系统（BESS）的可靠性对于提高其运行效率、延长使用寿命以及降低维护成本具有重要意义。可靠性指标是实现BESS可靠性评估的关键环节。然而，当前的可靠性指标大多从BESS的整体角度出发进行设定，忽略了内部电池性能的退化过程，难以适用于大容量、多单元、拓扑结构复杂的BESS。因此，本文提出了一种基于BESS精细化多状态模型的可靠性指标体系及综合评价方法。首先，考虑电池单体的性能衰减，建立了基于电池单体健康状态（SOH）的多状态模型，并通过算子分裂的递归通用生成函数（UGF）方法将其扩...

解读: 该电池储能系统多状态可靠性建模技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能解决方案具有重要应用价值。论文提出的基于电芯SOH的精细化多状态模型和'良好-衰减-风险-缺陷-故障'五级分类体系,可直接应用于阳光电源大容量储能系统的健康管理。结合iSolarCloud平台的预测性维护功能,该可靠...

Yawen Dong1 · Yutong Liu1 · Feifei Mao · Hua Wu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 科学界持续关注超级电容器（SCs），因其在环境保护和能量存储方面具有重要意义。超级电容器的性能取决于比容量、循环稳定性、功率密度和能量密度等关键特性，其中电极材料的性能、电极与电解质之间的相互作用以及电极表面或层间的电荷转移过程，对超级电容器整体性能具有显著影响。在超级电容器的研究领域中，计算模拟的应用至关重要，因其具备强大的模拟计算与预测能力。本文综述了近年来利用密度泛函理论（DFT）和机器学习（ML）技术设计与优化超级电容器的最新进展。我们总结了DFT在理解电极材料的电子结构、电荷存储...

解读: 该超级电容器研究整合DFT、分子动力学与机器学习的方法论,对阳光电源储能系统具有重要价值。在ST系列PCS和PowerTitan产品中,可借鉴ML技术优化电极材料设计,提升功率密度和循环寿命;将SOH预测算法应用于iSolarCloud平台,实现储能设备健康状态智能监测;结合SiC器件特性,通过计算...

Jingze Yanga · Binbin Fua · Jiaqi Penga · Guibin Wangb 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 在高比例可再生能源发电系统中，电力供需之间的跨季节失配问题日益突出。仅依赖成熟的储能技术（如电化学储能和热储能）难以有效应对这一挑战。本文利用盐穴实现大规模氢储能，并与电池储能和热储能形成互补，从而实现风光电力系统在多时间尺度上的功率调节。通过以平准化度电成本（LCOE）、电力供应缺失概率（LPSP）和弃电总量为优化目标的多目标优化，获得系统的最优配置及容量参数，并将综合性能与不含氢储能装置的系统以及采用氢气罐储氢的系统进行对比。结果表明，在供电可靠性极高的条件下，引入低成本、大规模的盐穴...

解读: 该研究对阳光电源储能系统架构具有重要启示。盐穴制氢储能可与ST系列PCS和PowerTitan电池储能形成多时间尺度互补调节,解决跨季节供需失配难题。在极高供电可靠性场景下,集成大规模氢储能可显著降低发电和储能装置容量配置,LCOE降低0.055美元/kWh,弃电减少76%。建议阳光电源在光储氢一体...

Hao Wang · Weiding Wang · Chuanjie Lin · Yongquan Lai 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 光伏驱动的电解系统是实现大规模可再生能源储存的一种有前景的方法，其中直连式系统在降低系统复杂性和成本方面具有显著优势。然而，由于结构设计和流量控制策略的次优选择，这类系统中的光伏（PV）模块与电解（EC）模块之间可能存在失配问题，从而显著降低氢气生产性能。尽管数值模拟有望解决上述问题，但现有的低维模型通常基于空间均匀性的假设，过于简化，难以充分捕捉此类复杂系统中光学、热学、电学以及气液流动现象之间的 intricate 耦合机制。本研究针对直连式系统提出了一种新型三维光-电-热模型，该模型...

解读: 该3D光电热耦合模型对阳光电源光伏制氢系统开发具有重要价值。研究揭示的PV-EC直连架构优化方法可指导SG系列逆变器与电解设备的功率匹配设计,其宽范围流量控制策略可简化系统控制复杂度。PV/T热集成方案与阳光电源储能系统的热管理技术协同,可提升太阳能制氢效率(STH)。建议将多物理场耦合仿真能力融入...

Abrar Ahm · Shazim Ali Memon · Hongtao Dang · Ahmet Sari 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 将相变材料（PCMs）集成到建筑围护结构中，是一种通过增强热能储存来提高能源效率的有效方法。通过提升能效并减少对化石燃料的依赖，相变材料在降低建筑运行带来的环境影响方面具有巨大潜力。尽管关于相变材料的综述文献数量丰富，但目前仍缺乏一项全面且具有批判性的综合研究，能够整合已有认知、识别研究空白，并提供系统化的视角。因此，本研究首次对自1983年首篇综述以来至今所有关于相变材料的综述文章进行了新颖而广泛的批判性回顾，提供了代表当前最高水平的知识整合，统一了现有研究成果，并为未来的研究与应用指明...

解读: 该相变储能材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。PCM被动式热管理技术可应用于PowerTitan储能柜温控优化,降低主动冷却能耗。文中商业化PCM数据库及生命周期评估方法,可指导ST系列PCS热设计改进,提升功率器件工作温度稳定性。结合iSolarCloud平台,可开发基于PCM的储能系统智...

Zeyu Shia · Zhongwei Wanga · Zhiguo Yuana · Muyu Wanga 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 船用柴油机（MDEs）及时且准确的故障诊断（FD）对于提升船舶动力系统的安全性和可靠性至关重要。MDEs在变工况下运行，导致其运行状态和故障数据存在显著差异。这种变异性降低了数据驱动FD模型的适应能力，而这些模型通常是基于单台发动机或特定工况下的数据构建的。为解决上述问题，本研究提出了一种基于深度迁移学习与微调策略的MDEs故障诊断框架。为了增强故障特征提取能力，引入了一种数据层级融合方法用于数据重构。此外，提出了一种新型混合预训练网络，结合CNN + GRU与KAN，以获取源域数据的全面...

解读: 该跨工况迁移学习故障诊断框架对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)及光伏逆变器(SG系列)具有重要应用价值。文章提出的CNN+GRU+KAN混合网络和精细调优策略,可应用于不同环境工况下的功率器件(SiC/IGBT)健康监测与故障预测。该方法能有效解决iSolarCloud平台中...