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...

Siyi Tao · Jiangong Zhu · Yuan Lic · Siyang Chen 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

准确估计电动汽车（EV）中电池的健康状态（SOH）对于缓解用户的续航焦虑具有重要作用。然而，云端电池管理系统（BMS）数据质量欠佳，加之电池正极材料的多样性，为开发适用于实际EV应用的通用SOH估计方法带来了显著挑战。本研究提出了一种基于充电过程的可推广特征提取框架。该方法从增量容量（IC）曲线中提取时域特征，并利用S变换提取频域特征，同时引入了电池间不一致性指标。为评估所提取特征的鲁棒性，本文采用实验室数据进行了验证。此外，通过针对不同容量和正极材料电池的实验，分析了温度对电池容量及所提取特征...

解读: 该研究提出的电池SOH估计方法对阳光电源储能系统(PowerTitan/ST系列PCS)及充电桩产品具有重要价值。通过增量容量曲线和S变换的多域特征提取,结合GRU-LightGBM融合模型,可显著提升BMS电池健康状态评估精度(MAPE<1.99%)。该技术框架可集成至iSolarCloud平台,...

Ning Qia · Pierre Pinson · Mads R.Almassalkhi · Yingrui Zhuang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 本文提出了一种新颖的容量信用评估框架，旨在准确量化广义储能（GES）对资源充足性的贡献，同时考虑了战略性容量保留和决策依赖型不确定性（DDU）。为此，我们建立了一种面向市场的、风险规避的协调调度方法，以刻画GES在多市场环境下的可靠运行特性。所提出的方法与蒙特卡洛模拟过程依次结合实施，协调能量市场中的预调度价差套利与容量保留行为，以及容量市场调用期间以充足性为导向的再调度操作。除了运行状态和基准行为中的决策无关不确定性外，在再调度阶段，我们还通过所提出的基于数据驱动的分布鲁棒机会约束方法，...

解读: 该容量信用评估框架对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要价值。通过量化储能在容量市场中的战略弃置行为和决策依赖不确定性,可优化储能系统在能量套利与容量备用间的协调调度策略。建议将分布鲁棒机会约束方法集成至iSolarCloud平台,实现储能资产在现货市场与容量市场的跨市场优化...

Ashwin Sandeepab1 · Shomik Vermaa1 · Kyle Buznitsky · Asegun Henry · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 实现电力系统的脱碳对于减缓气候变化至关重要，这要求从化石燃料发电技术转向可再生能源技术。由于可再生能源具有间歇性，只有在配备长时储能技术的情况下，才能可靠地将其整合到电网中。一种新兴的储能技术——电网级热能储能（Thermal Energy Grid Storage, TEGS）已被证明其能量和功率容量成本足够低，能够实现电网低成本脱碳。本文探讨了该TEGS系统在电网集成背景下的设计优化问题。TEGS系统可以被设计为实现恒功率放电和快速充电，因为这些特性对储能技术而言至关重要。前者符合电力...

解读: 该热储能并网优化研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。文中恒功率放电与快速充电设计理念可应用于我司PCS拓扑优化,通过适度超配充放电功率模块提升系统调度灵活性。结合iSolarCloud平台的容量扩展模型,可优化储能系统在新能源消纳场景下的经济性配置策略,特别是...

Tudor Octavian Pocolaab · Valentin Robuac · Jip Rietveld · Sonam Norbu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

近年来，间歇性可再生能源发电快速增长，亟需新型电池储能系统（BESS）解决方案。一个新趋势是大型并网电池的兴起，这类电池可通过叠加收益模型进行调控，以提供多种储能和灵活性服务。另一个新兴发展方向是可再生能源社区（REC），其中产消者投资建设自身的可再生能源发电设施，但也需要电池储能来提升灵活性。本文研究了能源社区通过“电池即服务”（BaaS）模式向电池运营商租赁电池容量的情景。我们提出一种方法，用于确定可租赁电池容量的规模与定价，使其在参与电力市场的过程中为社区和电池运营商均带来经济效益。我们分...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的电池即服务(BaaS)模式与多重收益堆叠策略,可指导我们优化储能系统容量配置算法。其线性优化控制方法和正则化函数可集成到iSolarCloud平台,提升能源社区场景下的储能调度效率。特别是针对动态电价和风电波动的...

Samar Fatim · Arslan Ahmad Bashir · Ilkka Jokinen · Matti Lehtonen 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 现代电力系统通过需求响应（DR）机制整合电动汽车（EV）和电池储能系统（BESS）等柔性负荷，使产消者能够参与能源管理。然而，主要挑战在于如何激励电动汽车用户调整其原本低成本的充电计划，以与分布式发电（如风能和光伏（PV）发电）相协调。这需要建立一种奖励机制，使其提供的经济激励优于用户原计划所能节省的成本。从数学建模的角度来看，主要难点在于由于对电动汽车和电池储能系统的建模中存在多个互斥或时间重叠的例外情况，导致难以求解该问题的对偶问题。本研究旨在通过基于激励的需求响应框架，优化光伏、风能...

解读: 该Stackelberg博弈优化框架对阳光电源储能及充电业务具有重要价值。研究中的风光-储-充协同调度模型可直接应用于ST系列PCS与充电站的联合控制策略,通过双层优化实现需求响应激励机制设计。论文提出的时间约束对偶求解方法可优化PowerTitan储能系统的充放电计划,提升风光消纳率达356kWh...

Jian Zhaoa · Kai Denga · Xianjun Shaob · Zhibin Zhoub 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 光伏（PV）出力的固有波动性 necessitates 使用高复杂度的深度学习（DL）模型以实现准确预测。然而，此类模型即使在光伏出力稳定期间也以满容量运行，消耗了冗余的计算资源，并加重了低压配电网（LVDN）中资源受限的边缘设备的负担。为解决上述问题，本文提出了一种动态网络剪枝框架，能够根据光伏出力的波动情况自适应地调整深度学习模型的复杂度。首先，提出一种对光伏波动敏感的通道重要性评估方法，用于识别深度学习模型中的冗余结构。随后，构建了一个包含光伏运行约束的轻量化优化框架，根据光伏出力的...

解读: 该动态网络剪枝技术对阳光电源边缘计算场景具有重要应用价值。针对iSolarCloud平台的边缘侧设备,可将该方法集成至SG系列逆变器和ST储能变流器的本地控制器中,根据光伏波动自适应调整深度学习模型复杂度,在平稳期压缩72%计算量,显著降低边缘设备算力需求。该技术可优化PowerTitan储能系统的...

Tianyou Yua · Muhammad Muzammal Islam · Lidan Zhoua · Ziqiang Wanga 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 可再生能源（RESs）的波动性以及负荷需求的变化可能引起换流器控制器中的功率波动，进而影响能量管理系统，并带来安全性和经济性方面的风险。为应对这些挑战，本文提出了一种新颖的分层多时间尺度能量管理系统（EMS），以提升在混合型电网形成（GFM）与电网跟随（GFL）控制下孤岛微电网的安全性和经济性运行能力。所提出的该方法将GFM和GFL的动作分别集成到二级和三级控制层中，各层通过凸优化模型优化不同的目标，从而确保安全、可靠且经济的功率调度。此外，该框架还引入了一种针对高容量与高功率密度混合储能...

解读: 该分层多时间尺度能源管理系统对阳光电源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GFM/GFL混合控制策略可直接应用于我司构网型储能系统,通过二级层MPC实现短期电压频率调节,三级层混合整数线性规划优化经济调度,与我司VSG技术形成协同。特别是针对URFC等混合储能的管...

Chunyang Lai · Behzad Kazemtabriz · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 风电-水电混合发电系统已被证明是促进波动性风电并网的一种可行方案。然而，很少有研究考虑风电-水电系统与电力系统的联合运行，更少的研究进一步延伸至提升并网风电-水电系统（WHGS）在实时运行中的灵活性，以应对风电出力和负荷需求双重波动性与不确定性加剧所导致的切负荷问题。为弥补这一研究空白，本文提出了一种新型两阶段框架。在该框架的第一阶段（F-first stage），提出一种基于场景的两阶段连接节点决策模型，用于优化风电场、水电站与负荷之间的拓扑连接关系。在第二阶段（F-second sta...

解读: 该风-水-电网联合调度框架对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要借鉴价值。研究提出的两阶段实时灵活性优化模型,可应用于储能系统替代水电参与风电波动平抑,通过拓扑优化和双层调度降低弃风弃负39.82%。其场景化决策和灵活性风险规避机制,可融入iSolarCloud平台的智能调度...

Derian C.Tairo · Jéssica Alice A.Silv · Juan Camilo López · Marcos J.Rider · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 微电网中的能量管理系统（EMS）在整合分布式能源资源（DERs）——如电池储能系统（BESSs）、光伏发电（PV）系统和电动汽车（EV）充电设备——时面临新的挑战。一个关键挑战是开发能够包含实时分析、三相系统以及并网与孤岛模式之间切换的模型，同时考虑光伏出力和负荷需求的不确定性。此外，在微电网中实现电动汽车充电的公平性对于用户满意度和系统性能至关重要。本文研究了一个多目标优化问题（MOOP），旨在最小化从主电网购电的运行成本以及电动汽车的未供电能量（ENS），并引入公平性指标以确保连接车辆...

解读: 该多目标微网能源管理系统对阳光电源ST系列储能变流器、PowerTitan储能系统及充电桩产品线具有重要应用价值。研究中的三相系统实时优化、并离网切换及不确定性处理,可直接应用于iSolarCloud平台的智能调度算法。特别是EV公平充电指数(考虑SOC、容量、时间窗)为充电站产品开发提供了差异化服...

Pihui Liua · Mengdi Lib · Chuanfeng Hanb · Lingpeng Mengc 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 作为一种清洁可再生能源利用方式，风能在全球能源体系中的地位日益突出。深入理解其生产投入与发电效率之间的关系，对于优化产业布局具有重要意义。然而，现有研究往往难以有效揭示这两者之间的时空错配特征及其影响因素。本研究采用SBM-DDF模型测度2015年至2023年中国31个省份的风电发电效率；运用标准差椭圆模型分析风电发电效率与装机容量的时空演化特征，并通过改进的耦合协调度（CCD）模型评估二者之间的相互关系；进一步地，借助时空地理加权回归模型探究影响耦合协调度的关键因素。结果表明，2015—...

解读: 该研究揭示的风电效率与装机容量时空错配问题,对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。研究发现中西部地区风电效率高但装机集中于东南-东北走向,这为储能系统配置提供了优化依据:在高效率低装机区域通过储能提升消纳能力,在高装机区域通过削峰填谷提升整体效率。研究中的耦合协...

Xixi Wang · Haitao Yang · Xingbin Lia · Zhigan Denga 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 能源储存技术（EST）作为提供平稳连续电力的关键手段，随着可再生能源的快速发展而受到广泛关注。重力储能（GES）因其原理简单、成本低、容量大、效率高且安全性好，已成为一种新兴的机械式能源储存技术。本文根据不同的储能介质及其计算原理，将重力储能分为流体重力储能、固体重力储能和颗粒重力储能三类，首次定义了颗粒重力储能，并对其相关技术进行了深入分析与讨论。通过对比不同类型重力储能技术的特点、发展现状、优缺点，归纳总结了影响其效率的关键因素以及比较与选型方法。研究表明，重力储能可与其他储能技术形成...

解读: 重力储能作为新兴机械储能技术,其大容量、高效率特性可与阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统形成互补方案。文中提出的效率影响因素分析对优化我司储能变流器的能量管理策略具有参考价值,特别是在长时储能场景下,可结合GFM控制技术提升系统稳定性。重力储能的LCOS评估方法论可应用于iSola...

Shin’ya Obar · Riku Murofushi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 本研究提出了一种以大容量海上风力涡轮机为核心的区域性城市能源本地化系统，并明确了高成本储能设备对该系统的影响。通过采用贴现现金流（DCF）方法计算投资回收期，评估了所提系统的经济性。该系统由发电单元（包括海上风电及其他可再生能源）、储能单元（配备蓄电池或氢储能系统）、输电单元、配电单元以及能源需求单元组成。目前正在建设一个电力输送网络（北海道南部海上风电输送网络：SHOT），旨在将规划建设的北海道南部海上风电项目（1720 MW）和户井陆上风电项目（160 MW）所产生的电力输送至函馆市（...

解读: 该海上风电区域能源本地化系统研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究证实氢储能系统因可配置小容量电解槽和燃料电池,投资回收期比液流电池短2-4年,启示阳光电源可优化储能系统架构,开发模块化分级配置方案,降低初始投资。研究指出设备定期更换占总支出13-25%,验...

Yunbo Niua · Jianzhou Wangb · Ziyuan Zhang · Yisheng Caoa 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.394

摘要 电力输出超过电网承载能力对电网安全构成严重威胁。2023年，光伏发电占可再生能源发电总增量的75%。然而，由于光伏发电输出存在显著波动，准确预测发电量已成为保障电网安全的关键手段。在实际应用中，一个关键挑战在于如何深度挖掘光伏发电数据中的隐含特征，并厘清其与气象数据之间的关联，以提升预测精度。针对这一问题，本研究提出了一种名为“增强季节性，优先气象”的光伏发电预测策略。该策略旨在利用气象信息与光伏发电数据的季节性成分建立关联，同时防止气象因素干扰趋势性成分，从而有效降低短期季节性气象波动对...

解读: 该双层分层注意力机制的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。通过'放大季节性、优先气象'策略深度挖掘气象与光伏数据关联,可显著提升SG系列逆变器功率预测精度超10%,优化MPPT控制策略。该技术可集成至ST储能系统的能量管理算法,实现光储协同预测调度,有效应对光伏...

Nikhil Thejesh Venkataraman · Tejal Kanitkar · Venkatasailanathan Ramadesigan · Rangan Banerjee · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.394

摘要 印度快速的经济增长和雄心勃勃的可再生能源（RE）目标需要具备捕捉高比例可再生能源并网复杂性的建模框架。本研究为印度西部（WR）和南部（SR）地区构建了一个时间分辨率为15分钟的容量扩展与调度模型，这两个区域合计占全国电力需求的一半以上，覆盖5.92亿人口，并贡献了印度国内生产总值（GDP）的59%。我们分析了多种可再生能源并网情景，包括印度可再生能源购买义务（RPO）政策的实际实施情况。该分析考虑了煤电和水电的装机容量限制、电池储能的作用，以及两种RPO合规框架：一种要求各区域单独满足其可...

解读: 该研究针对印度高比例可再生能源并网的区域协调与储能优化,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。研究强调15分钟高时间分辨率调度和大规模储能配置,契合阳光电源储能系统的快速响应能力和GFM/VSG控制技术优势。跨区域协调调度场景验证了储能在削峰填谷、提升新能源消纳的核...

Zihui Wanga1 · Yanbing Jiaa2 · Xiaoqing Hana3 · Peng Wangb4 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.394

摘要 随着分布式光伏（PV）在配电网（DNs）中的渗透率不断提高，评估光伏承载能力（PVHC）以确保配电网安全运行变得至关重要。本文提出了一种数据驱动的分布鲁棒联合机会约束（DRJCC）配电网光伏承载能力评估框架。首先，引入基于时空注意力、投影、监督和Transformer架构的生成对抗模块，构建一种增强型时间序列生成对抗网络（ATS-GAN）。该网络通过在联合训练过程中融合监督学习与无监督学习，能够更好地捕捉光伏与负荷功率的时空特征。随后，利用ATS-GAN构建以生成器神经网络所诱导分布为中心...

解读: 该分布鲁棒联合机会约束光伏承载力评估技术对阳光电源SG系列逆变器和ST储能系统的配置优化具有重要价值。论文提出的ATS-GAN时空特征捕捉方法可应用于iSolarCloud平台,提升多点分布式光伏出力预测精度。分布鲁棒优化框架能指导PowerTitan储能系统在配电网中的容量配置,通过联合机会约束降...

Rasul Satymo · Dmitrii A. Bogdanov · Christian Breyer · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 全球范围内海上风电装机容量持续增长，这得益于技术的不断进步以及人口密集沿海地区陆上可再生能源潜力的逐渐饱和。尽管目前成本较高，但海上风电的经济性正在改善，并有望在未来成为高能源需求地区的经济可行选择，因此有必要结合未来成本预测进行分析。本研究通过逐小时模拟和成本计算，评估了海上风电的技术经济潜力，并考虑了三种不同的风机间距方案。结果表明，在不同成本阈值下，经济潜力均呈上升趋势，主要驱动力在于漂浮式风机成本的下降。区域差异取决于水深和距离高风速资源区的远近。由于尾流损失减少，较低的安装密度在...

解读: 该研究揭示海上风电经济性提升趋势,对阳光电源海上风电变流器及储能系统具有战略价值。研究指出海上风电功率输出更平滑且靠近沿海负荷中心,这与阳光电源ST系列储能变流器的削峰填谷、平抑波动功能高度契合。浮式风电中心在50欧元/MWh以下具备潜力,可结合PowerTitan储能系统构建海上能源枢纽。建议针对...

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...

Suyang Zhou · Runfan Mou · Wei Gu · Zhi Wu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 制浆造纸工业（PPI）是一个传统的高能耗行业，具有较高的碳足迹。有前景的碳减排与储能技术已赋予PPI一定程度的环境可持续性。然而，在制浆造纸工业综合能源系统（PPIIES）的改造规划中考虑这些技术时，仍面临现有能源流与设备模型过于简化、以及缺乏对碳交易机制和生产过程调度考虑的挑战。为解决上述问题，本文提出了一种PPIIES的优化规划框架，该框架以详细的碳交易机制、碳减排设备和储热模型为特征，并深入挖掘了生产灵活性。具体而言，我们首先提出了适用于具有高中低蒸汽压力等级的改造型PPIIES的改...

解读: 该研究针对造纸工业综合能源系统改造,与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统高度契合。论文提出的蒸汽蓄热器模型可启发我们开发热电联储解决方案,结合SG系列工商业光伏逆变器构建多能互补系统。碳交易机制模型可集成至iSolarCloud平台,为工业客户提供碳资产管理与能源优化调度服务。...