Apostolos Vavouri · Lina Stankovi · Vladimir Stankovi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.398

摘要 农业产业是二氧化碳排放的重要来源，其中乳制品生产在英国占农业总产出的15%以上。根据联合国关于负责任消费以及可负担且清洁能源的可持续发展目标，全球正在优先推进农业领域的脱碳进程，而可再生能源、储能系统与负荷灵活性的整合被广泛视为实现净零排放的可行解决方案。由于设备缺乏标准化以及现场可再生能源的广泛应用，相较于住宅和商业建筑，农业耗能过程的分析与优化仍面临巨大挑战。与以往研究相比——这些研究往往视角狭窄、未纳入终端用户参与、未考虑多样且频繁变化的日常高能耗活动，或难以规模化应用——本文提出了...

解读: 该NILM负荷监测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过深度学习实现30分钟低频负荷分解,可与ST系列PCS及PowerTitan储能系统深度融合,优化充放电策略。研究中实现的30%以上电费和碳排放削减,验证了储能系统配合负荷调度的经济性。该框架的非侵入式、可扩展特性,可集成至iSolarCl...

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...

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...

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...

Efat Mohammad · Alexander John Headle · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 氢能在未来能源格局中有望作为一种灵活的储能介质，在多种应用中发挥关键作用。在各类制氢技术中，聚合物电解质膜水电解槽（PEMWEs）因其对控制信号具有高效的动态响应能力以及实现紧凑系统设计的潜力而受到广泛关注。尽管已有部分研究探讨了PEMWEs的长期价值，但其退化效应常常被忽视，从而给经济性评估带来了显著的不确定性。本文强调了退化现象对PEMWE系统长期价值的关键影响：在一个案例研究中，根据所采用的实验研究数据不同，预测的氢气生产成本可能相差高达300%。本文通过综述现有文献，重点分析基于P...

解读: 该研究揭示PEM电解槽老化对制氢经济性的关键影响,为阳光电源储能系统与制氢耦合方案提供重要参考。ST系列PCS可通过精准功率控制优化电解槽动态响应,降低退化速率。建议在PowerTitan储能系统中集成电解槽健康管理算法,基于iSolarCloud平台实现退化预测与运维优化,延长设备寿命并提升绿氢制...

Alibakhsh Kasaeian · Nava Zarkhah · Parsa Akhond Dezfouli · Saba Samankan 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 全球人口的增长以及各国经济的发展推动了海上贸易与交通运输的扩张，导致温室气体排放量增加。航运业作为国际商业中最经济高效的运输方式，对二氧化碳（CO2）、氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2）的排放具有显著贡献。因此，对清洁无污染能源的需求日益迫切。鉴于光伏技术的不断进步以及太阳能资源的广泛可获得性，利用太阳能光伏发电已成为实现清洁能源转型最有效的解决方案之一。在船舶上部署光伏面板时，必须考虑若干关键因素，包括甲板空间的可用性、太阳辐射强度、经济效益以及系统整体效率。此外，还需通过生命周期评...

解读: 该研究聚焦船舶光伏应用,对阳光电源海洋光储解决方案具有重要价值。船舶场景需应对高盐雾、摇摆及有限甲板空间,我司SG系列逆变器的高效MPPT技术可优化弱光及阴影遮挡下的发电效率;ST系列储能变流器结合PowerTitan系统可平抑波浪引起的功率波动,提供稳定船载电力;三电平拓扑和SiC器件可实现高功率...

Thore Pruss · Karsten Mülle · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

随着向可再生能源的转型，对高效、长期储能解决方案的需求日益增加。本研究评估了一种可逆式双极膜燃料电池——一种能够在燃料电池模式和电解槽模式下运行的集成化系统——其中平衡部件（Balance of Plant, BOP）的可靠性和安全性。采用故障树分析法识别潜在故障及其发生概率，并利用失效模式与影响分析法评估故障后果并提出相应的缓解策略。结果表明，在燃料电池模式下，系统的平均无故障时间（MTTF）为1700小时，而在电解槽模式下略低，为1540小时。氢气压缩机被识别为最易发生故障的部件，主要归因于...

解读: 该可逆燃料电池BOP可靠性研究对阳光电源储能系统具有重要借鉴意义。研究揭示氢压缩机为最易失效部件(MTTF仅1540-1700h),冗余设计增益有限(仅8%)且可能因复杂度增加反向作用,这为ST系列PCS及PowerTitan储能系统的冗余配置策略提供参考。FMEA强调应优先维护保护膜电极组件的关键...

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...

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...

Brantyo Laksahapsor · Max Bir · Salvador Ach · Nilay G. Shah · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 本研究探讨了英国商业建筑中光伏（PV）与电池储能系统（BESS）的优化问题，旨在应对实现经济高效能源解决方案的需求以及确保财务可行性的挑战。本文建立了一个混合整数线性规划（MILP）模型，用于同时优化PV-BESS系统的设计与运行，重点是最小化15年的净现值成本。在此过程中，该模型全面评估了多种相关因素，包括电力市场动态、气象条件、技术性能与成本、能源需求以及建筑特定特征。通过一个基于英国实际商业建筑的案例研究，验证了该优化模型的有效性。结果表明，单晶硅光伏组件与磷酸铁锂（LFP）电池的组...

解读: 该研究对阳光电源工商业储能解决方案具有重要参考价值。文中MILP优化模型可应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统的容量配置优化,结合iSolarCloud平台实现光储协同运行策略。研究验证的磷酸铁锂电池+单晶硅组件方案与阳光电源主推技术路线高度契合,5.5年回本期和20%成本节约为SG系...

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...

Przemysław Ogarek · Agnieszka St · Daniel Slys · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 随着能源需求不断增长，以及迫切需要减少对高排放和进口化石燃料的依赖，无排放能源来源的重要性日益凸显，包括混合可再生能源系统（HRES），使其成为未来能源战略的关键组成部分。本研究针对波兰一座学术建筑，提出了最优的自主型HRES方案，并基于实际的能源需求与发电数据进行选型。该建筑位于城市中人流量最大的区域之一，每日有数千人在此活动，是学术生活的重要枢纽。确保该建筑的能源独立性对于保障安全、维持关键服务的连续性，以及保护当地社区免受意外能源供应中断的影响至关重要。通过使用HOMER Pro软件...

解读: 该混合光储氢系统研究对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器协同应用具有重要参考价值。研究验证了PV+储能+氢能在城市建筑能源独立场景的技术可行性,LCOE为1.00欧元/kWh。阳光电源可基于PowerTitan储能系统与1500V光伏方案,结合iSolarCloud平台智能调度,优化长短周期...

R.Deepak Selvakumar · Abdulrahman H.Mohamm · Siyuan Dai · Yulong Ding 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

将潜热储能（LHTES）系统集成到核电厂（NPPs）中是一种提高运行效率并实现负荷均衡的有前景的方法。本研究对LHTES单元与APR1400反应堆的集成进行了综合的技术经济分析。采用ε-NTU法估算LHTES单元的设计参数和性能表现。针对集成发电循环，考虑25年的生命周期，估算了其资本支出和运行费用。假设电价年增长率为4.83%，分别估算了峰时和非峰时电价情景下的年收入。通过改变相变材料（PCM）的成本进行净现值（NPV）分析，以确定盈利的临界阈值。基于NPV结果计算了投资回收期，结果显示在所有...

解读: 该核电站潜热储能(LHTES)技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究验证了储能系统在电价峰谷套利场景下的经济可行性,峰电价情景下2.71-5.09年即可回收成本,NPV达132.69百万美元,IRR超13%。这为ST系列PCS和PowerTitan储能系统在电网调峰应用提供了商业模式参考。蒙特...

Haoran Jiang · Shaozhi Honga · Zeling Wangb · Qing Yuc · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 电动-自动驾驶灵活公交（EAB）在提供高效且响应需求的公共交通服务方面展现出巨大潜力，但在充电规划和能源管理方面也带来了挑战。本研究提出一种灵活的公交运营模型，作为传统固定线路终点站充电方式的替代方案。通过构建一系列情景，评估在结合分时电价机制、快速充电站（FCS）与储能系统（ESS）集成部署以及实施峰值电压管理（PVM）策略的情况下系统的运行性能。结果表明，相较于出现显著负荷尖峰的基准情景，采用PVM策略可有效将电网峰值功率降低22.2%。然而，这种峰值削减是以延长充电时间及降低利用效率...

解读: 该研究对阳光电源储能及充电站产品具有重要价值。文中ESS+PVM组合策略削峰22.2%、提升收益60.6%的成果,可直接应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统在电动公交场景的优化。研究验证的分时电价套利和削峰填谷策略,与阳光电源充电站解决方案及iSolarCloud智慧运维平台高度契合,...

Hyunjun Oh · Wencheng Jin · Peng Peng · Jeffrey A.Winick 等12人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 数据中心内的电子设备在运行过程中会产生热量，必须通过冷却系统将热量散去，以防止设备过热并维持其最佳性能。随着对数据密集型服务需求的不断增长，用于数据中心冷却系统的电力消耗也日益显著。尽管已有多种技术被开发并集成到数据中心冷却系统中，但目前仍缺乏高效的替代方案。本研究设计了一种水库式热能储存（RTES）系统，该系统可在冬季储存冷能，并在夏季释放以供数据中心冷却使用。随后，我们评估了将RTES与干式冷却器及余热回收技术结合，满足全年5 MW冷却负荷的技术经济性能。结果表明，在20年的使用寿命内...

解读: 该储热技术为数据中心冷却提供了创新思路,对阳光电源储能系统具有重要启示。可将ST系列PCS与热能存储结合,开发冷热电三联供方案:冬季利用光伏余电驱动热泵储冷,夏季释放降低数据中心能耗。技术优势体现在:1)levelized成本仅为传统方案1/3,与PowerTitan储能经济性目标契合;2)年减排1...

Boxu Yu · Xianghe Wang · Zhongzheng Wang · Jiahua Zhu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 将空气分离装置（ASU）与液化空气储能（LAES）系统相结合，可通过共享压缩和冷却设备，提升LAES的收益潜力并缩短投资回收期。然而，目前已提出的LAES-ASU系统要么无法满足ASU连续生产的要求，要么对LAES的储能量造成限制。因此，本研究提出一种新型多联产LAES-ASU系统，通过压缩级联系统中的物流分流、液化段的流程改进以及膨胀级联中的余热再利用，实现LAES与ASU之间的高效耦合。在建立分析模型后，对耦合系统进行了参数分析，以确定最优运行参数。此外，还开展了全面的能量、㶲及经济性...

解读: 该液态空气储能(LAES)与空气分离耦合系统对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。57.09%往返效率和3.9年回收期证明多能互补商业模式的可行性。系统中压缩机、热交换器的能量管理优化思路可应用于我司储能系统热管理设计;多级压缩分流技术可启发PCS拓扑优化;空分产品...

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...

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...

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...

Alicia López-Ceballo · Carlos Del Canizo Nadal · Ignacio Anton · Alejandro Datas · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 光伏发电与锂离子（Li-ion）电池及热泵相结合，是实现建筑能源消耗完全脱碳的一种有前景的解决方案。然而，锂离子电池单位储能容量的高资本成本通常导致系统储能容量相对较小，从而造成较低的自用电比例。具备发电能力的热储能装置，例如电-热-电储能系统（PHPS），利用热能储存显著更低的成本来增加系统的整体储能容量。此外，PHPS系统在能量转换过程中会产生热能作为副产品，可直接用于建筑物内部以满足其供热需求。本研究旨在评估将PHPS系统与热泵和锂离子电池集成的经济可行性。基于全电气化建筑的 tec...

解读: 该混合储能技术对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器协同优化具有重要价值。研究验证了锂电池配合热储能系统可降低7%能源成本并提升20%光伏自消纳率,印证了阳光电源PowerTitan液冷储能系统与热泵集成的技术路线。建议在iSolarCloud平台开发锂电-热储能联合调度算法,利用锂电池高功率...