Stylianos Loizidis · Venizelos Venizelou · Andreas Kyprianou · G. E. Georghiou · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 负电价通常在电力供应过剩时发生，常由高比例可再生能源发电以及传统发电机组灵活性不足所驱动。在缺乏充足储能能力的情况下，电网必须吸收多余的电量，从而导致价格跌破零。准确预测此类事件至关重要，但现有文献中专门针对负电价预测的有效解决方案仍较为有限。本文提出一种新颖的两阶段混合方法，用于预测日前电力市场中的负电价。第一阶段采用极限学习机（Extreme Learning Machine, ELM）结合Bootstrap方法生成预测区间；第二阶段利用概率神经网络（Probabilistic Neu...

解读: 该负电价预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过ELM-Bootstrap区间预测与PNN分类的两阶段方法,可精准识别负电价时段,为ST系列PCS和PowerTitan储能系统提供智能充放电决策依据。结合iSolarCloud平台集成该预测算法,可在高比例新能源场景下优化储能调度策略:负电价...

Weichao Dong · Hexu Sun · Zheng Li · Huifang Yang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 氢能可有效缓解能源短缺并减少环境污染。本文首次设计了一个完整的风能与光伏（PV）互补制氢系统，包括高效的发电系统模型、精确的预测模型、优良的优化调度策略以及高效的催化剂。该离网型互补发电系统在直流母线上实现。提出了一种混合预测模型，结合长短期记忆网络（LSTM）、分位数回归（QR）和正则藤copula方法。LSTM与QR相结合可获得边缘概率密度函数（PDF）。利用正则藤copula建立风能与光伏能源之间的相关性，并将边缘PDF与其相关性结构结合，实现对风能和光伏出力的联合预测。提出一种基于...

解读: 该风光制氢系统对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器具有重要应用价值。文中直流母线离网架构可结合我司1500V系统和三电平拓扑技术,提升功率转换效率。LSTM-DRL多目标优化调度策略可集成至iSolarCloud平台,实现风光出力预测与氢储能协同控制。研究的3.1美元/kg制氢成本为Powe...

W.W.Zhang · Yong Wang · Y.C.Li · L.L.Sun 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 锌–空气电池（ZABs）因其低成本、高安全性和环境友好性，在储能技术领域引发了广泛的研究热潮。然而，锌–空气电池空气电极上氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）的动力学过程较慢，导致对提升空气电极电催化剂性能的需求日益增加。第一性原理计算能够在原子尺度上解释电催化材料的性质、行为及催化机理，并为阴极电催化剂材料提供合理的设计策略，因而已成为开发高效新型电催化剂的有力工具。本文综述了第一性原理计算方法，并强调了其在当前锌–空气电池空气电极电催化剂材料研究中的重要作用。首先，系统总结了空气...

解读: 该锌空气电池第一性原理计算研究对阳光电源储能系统具有前瞻价值。非贵金属双功能电催化剂的理论设计方法可启发ST系列储能变流器的电化学界面优化,特别是d带中心理论和吉布斯自由能计算可指导PowerTitan储能系统中电池管理策略的改进。ORR/OER动力学机制研究为开发低成本、高安全的新型储能技术提供理...

Jialin Du · Weihao Hu · Sen Zhang · Di Cao 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 负荷与可再生能源的不确定性给互联微电网的最优经济调度带来了巨大挑战。本文提出了一种分布鲁棒优化（DRO）协同调度与合作效益分配方法。首先，构建了一种改进的模糊集以刻画负荷和可再生能源的不确定性，从而降低调度策略不必要的保守性。然后，基于条件风险价值（CVaR）将互联微电网的日前协同调度问题构建为一个DRO模型，以准确评估调度策略的尾部平均风险。此外，由于双层定积分优化模型求解困难，本文通过对偶变换及区间约束重构，将原模型等价转化为易于求解的单层混合整数二阶锥规划（MISOCP）模型。随后，...

解读: 该分布式鲁棒优化方法对阳光电源微电网储能系统具有重要应用价值。其CVaR尾部风险评估机制可集成至ST系列PCS的调度策略,提升PowerTitan储能系统在多微网互联场景下的经济性。改进的模糊集建模可优化iSolarCloud平台的源荷不确定性预测算法,降低日前调度保守性。混合整数二阶锥规划求解方法...

Ziqi He · Wanhai Xu · Yumeng Sun · Xinrui Zhang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 随着太阳能光伏（PV）系统逐步向海洋扩展，亟需严谨的技术经济分析来指导不同光伏技术的投资与部署决策。目前，针对不同类型的近海光伏系统尚缺乏明确的适用区域划分。本研究通过地理信息系统（GIS）方法，对两种常见的近海光伏技术——固定式与漂浮式系统——进行了比较分析。利用所提出的GIS模型，对比了在不同海洋条件（如水深、离岸距离和风速）下两者的发电潜力、成本以及经济可行性。此外，首次绘制了每种技术适用的地理边界及其平准化度电成本（LCOE）的空间分布图。该方法应用于中国海南岛沿海水域的大规模近海...

解读: 该研究对阳光电源海上光伏系统解决方案具有重要指导意义。针对30米内浅水固定式光伏系统(LCOE $81.2-293/MWh),SG系列1500V光伏逆变器凭借高防腐等级和宽电压范围可显著提升发电效率;对于40公里内漂浮式系统,PowerTitan储能系统可平抑海上风浪导致的功率波动。建议结合GIS模...

Abhishek Pari · Alok Kumar · Palanisamy Muthukumar · Amaresh Dalal 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

氢气作为清洁能源载体，对可持续能源未来至关重要。高效的压缩技术对其有效储存与运输具有关键作用。本研究详细阐述了一种工业级绿色氢气压缩系统的研制过程，该系统采用金属氢化物氢气压缩机（MHHC），并集成可再生热能系统。该系统利用低于100°C的低温热源，可将氢气从初始压力10–20 bar压缩至超过250 bar。在本研究中，共将550 g氢气在反应器内通过三个阶段压缩至300 bar，操作温度范围为5–91.2 °C，因此适用于与太阳能热系统耦合应用。第一级反应器装有25 kg La0.8Ce0....

解读: 该金属氢化物压缩技术为阳光电源绿氢储能系统提供创新方向。可与ST系列储能变流器和SG光伏逆变器耦合,利用<100°C低品位余热实现10-300bar氢压缩,首级效率5%。适配工商业光伏场景:PowerTitan储能系统可提供热管理能量,iSolarCloud平台可优化三级压缩循环控制。该技术可拓展至...

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...

Francesco Calis · Francesco Liberato Cappiello · L.Cimmin · F.P.Cuom 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 本研究提出了一种新型的第五代区域供热和供冷网络布局，该布局集成了基于相变材料的热能储存系统。所提出的布局包含两个中性环路、热泵以及一个光伏太阳能场，其运行基于一种有效的电转热策略。该系统为位于马德里附近莱加内斯的一个大型购物中心提供能源。其中一个主要创新点在于采用了一种混合储能策略：首先将多余的可再生电力用于充电锂离子电池系统；随后，进一步多余的可再生电力被供给热泵，通过所开发的电转热策略产生适合储存于基于相变材料的新型热储能系统中的热能或冷能。这种混合策略能够最大化可再生电力的自发自用率...

解读: 该5GDHC系统结合相变储能的混合策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。研究中88%可再生能源自消纳率验证了'电-热'协同策略的有效性,可应用于我司PCS与热泵联合调度场景。相变储能与锂电混合配置思路可启发我司开发多时间尺度储能解决方案,通过iSolarClou...

Hao Xi · Zhiying Song · Yayun Tang · Jie Ji · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 聚光光伏/热技术是一种高效且低成本的太阳能发电与高温热量提取方法。然而，高温、光照斑点不均匀以及温度分布不均是导致发电效率下降和电池损坏的核心问题，严重影响聚光光伏/热系统的可靠性。尽管已有研究通过高效冷却或优化聚光器来解决上述问题，但接收器通常仍采用表面平坦的晶体硅组件。本文首次提出一种采用曲面CIGS（CuInxGa1−xSe2）接收器的新型聚光光伏/热系统。经过粒子群优化后，局部聚光比的标准差从4.75降至3.00。在选定的测试日，光照均匀性提升了58.22%，最大温差从24.9°C...

解读: 该CPV/T曲面CIGS接收器技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究通过粒子群优化算法将光照不均匀性优化58.22%,温度标准差降低51.69%,这与我司SG系列逆变器的MPPT优化技术高度契合。曲面接收器设计可启发我司开发适配非平面组件的智能追踪算法,提升复杂光照条件下的发电效率。6...

Jiahui Zhou · Bing Tong · Haiming Wang · Gang Xu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 传统的氨生产过程严重依赖化石燃料，因此迫切需要重新设计合成工艺，以减少温室气体排放并应对资源枯竭的挑战。利用可再生能源驱动的离网式氨合成提供了一条可行的路径，可用于生产无碳氨。然而，离网式绿色氨工厂面临的一个重大挑战是在间歇性和不可预测的风能与光伏电力条件下，确保相对缺乏灵活性的氨合成单元的可靠运行。为应对这一挑战，本研究提出了一种新型的离网式绿色氨系统以及针对氨合成的离散多稳态灵活控制策略。首次将重力储能技术集成到大规模绿色氨项目中，以在有限的灵活运行能力下保障氨合成反应器的持续供电。所...

解读: 该离网绿氨系统研究对阳光电源储能业务具有重要战略价值。文中提出的重力储能与光伏风电协同方案,可与我司PowerTitan储能系统及ST系列PCS形成互补配置,解决氨合成装置在间歇性可再生能源下的连续供电难题。其多稳态柔性控制策略可借鉴至我司GFM/VSG控制技术,优化离网场景下的功率调度算法。基于C...

Mohammadamin Ahmadfar · Ehsan Baniasadi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

摘要 地下热能储存井（BTES）系统正成为一种极具前景的技术，可用于储存间歇性的可再生热能资源。BTES系统利用地下作为热储层，在能源过剩时将热量储存，并在需要时提取使用。这种机制使系统能够应对可再生能源供应与建筑供暖和制冷需求之间不匹配的挑战。该技术不仅提高了可再生能源系统的效率，还有助于减少温室气体排放以及对化石燃料的依赖。本研究在BTES领域引入了一种新颖的文献分析方法，结合使用文献计量学与定性分析工具，包括SciMAT、VOSviewer和NVivo，为传统的手工综述方法提供了一种系统化...

解读: 钻孔热储能(BTES)技术为阳光电源储能系统拓展季节性储能应用提供新思路。可结合ST系列PCS与PowerTitan储能系统,构建电-热耦合储能方案:利用光伏发电余量通过热泵驱动地下热储存,在供暖季回收利用。iSolarCloud平台可集成地温监测与负荷预测算法,优化充放热策略。该技术与电化学储能互...

Philipp Mascherbauer · Miguel Martínez · Carlos Mateo Domingo · Songmin Yu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

摘要 家庭供暖系统的电气化将导致电力需求增加，从而需要对电网基础设施进行额外投资。这一过程与其他技术的交互作用，包括光伏（PV）、电池、电动汽车（EV）以及家庭能源管理系统（HEMS），进一步加剧了情况的复杂性。在本研究中，我们分析了以下问题：采用家庭能源管理系统进行能源消费、生产与管理的产消型家庭（prosumaging households），将如何影响未来电力配电网扩容所需的投资成本？我们针对两个城市区域——西班牙的穆尔西亚（Murcia）和荷兰的吕伐登（Leeuwarden）——开展了案...

解读: 该研究揭示电气化采暖与产消者行为对配电网的深层影响,对阳光电源具有重要战略价值。ST系列储能变流器和PowerTitan系统可通过削峰填谷降低配电网改造成本,SG系列逆变器需强化与热泵、电动汽车的协同优化能力。研究证实即使在总需求下降场景下配电网仍需投资,这凸显iSolarCloud平台智能能源管理...

Zhirui Tiana1 · Yujie Chenb1 · Guangyu Wangc · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

准确的短期光伏（PV）功率预测对于优化能源管理以及在快速发展的可再生能源领域中维持电网稳定性至关重要。然而，光伏系统对变化天气条件具有固有的高敏感性，这给实现可靠的预测带来了重大挑战。现有研究主要通过两种途径来提高短期预测精度。一方面，部分研究将气象变量作为输入特征以提升预测精度，但该方法往往难以充分捕捉不同气象因素与光伏输出之间复杂且动态的相互作用。另一方面，大多数修正方法采用误差修正（EC）技术，根据预测的误差对初始光伏预测结果进行调整。然而，误差序列的高度波动性显著限制了EC的有效性，因为...

解读: 该多任务学习光伏功率预测技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。论文提出的两阶段框架可集成至SG系列逆变器的预测性维护系统:第一阶段MTL模型可解析气象因素与光伏输出的非线性耦合关系,优化MPPT算法的动态响应;第二阶段天气修正模块可提升功率预测精度,增强ST系列储能PCS...

Xingjiang Liu · Haotian Yang · Chao Shen · Lin LU 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

针对光伏双层幕墙（PV-DSF）的大量参数化分析已为其实际设计提供了有价值的参考，然而已有研究报道的最优参数值存在不一致现象，通常归因于气候条件的差异。其他研究也识别出参数之间的耦合效应，这种耦合可能对优化结果引入潜在误差。为解决参数影响中的此类差异，本文采用Morris方法对三类共十个参数分别进行一阶和二阶敏感性分析。通过选取具有最大欧氏距离的轨迹组以实现高效的分析过程。一阶敏感性分析结果表明，太阳能量丰富程度、室内照度设定值（Lset）以及半透明光伏模块的蚀刻率（ϑSTPV）具有最强的独立影...

解读: 该光伏双层表皮幕墙参数耦合研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维平台具有重要价值。研究揭示的半透明光伏组件蚀刻比与腔体深度的强耦合效应,可指导逆变器MPPT算法优化,针对建筑光伏复杂遮挡场景实现精准功率追踪。室内照度设定值与采光参数的交互作用,为iSolarCloud平台开发BIPV智能控制策略...

Peijie Lin · Feng Guo · Yaohai Lin · Shuying Cheng 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 近年来，由于光伏电站运行与维护的重要性，光伏（PV）阵列故障诊断（FD）取得了令人瞩目的进展。然而，由于运行工况复杂，光伏阵列不可避免地会发生渐进式退化，导致输出数据出现域偏移，这对故障诊断性能产生显著的负面影响。为解决上述问题，本研究提出了一种两阶段跨域自适应生成对抗网络深度学习方法，用于不同退化水平下的光伏阵列故障诊断。在第一阶段，利用源域（即无性能退化的光伏阵列）中的正常数据进行训练；随后，在对抗训练过程中将最大均值差异（MMD）损失引入故障生成器，以生成源域故障数据的高层特征表示。...

解读: 该跨域自适应GAN故障诊断技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。针对光伏阵列性能衰减导致的数据域偏移问题,该方法通过MMD损失函数实现跨域特征对齐,仅需健康状态数据即可生成故障样本进行诊断,准确率达98.34%。可集成至iSolarCloud平台的预测...

Ting Wu · Heng Zhuang · Qisheng Huang · Shiwei Xi 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 移动式储能系统（MESSs）具有显著的时间和空间灵活性，使其成为主动配电网（ADNs）中提供辅助服务的理想选择。然而，传统的MESS调度方法严重依赖精确的负荷与交通预测，而基于深度学习的方法则可能计算成本高昂且对动态系统工况的适应性不足。为应对这些挑战，本文提出一种两阶段调度框架，融合灵敏度分析、图论与动态优化技术，从而提升调度的适应性与计算效率。在第一阶段，目的地预生成模型利用概率电压灵敏度来应对负荷预测的不确定性，并识别出最有可能需要辅助支持的关键ADN节点。在第二阶段，基于霍尔定理的...

解读: 该移动储能调度框架对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan移动储能方案具有重要应用价值。基于概率电压灵敏度的两阶段优化算法可集成至iSolarCloud平台,实现移动储能车辆动态路径规划与充放电策略实时优化。Hall定理筛选机制可提升配电网关键节点识别精度,配合GFM控制技术增强电网支撑能力。...

Sankhadeep Bhattacharyy · Quang Truong Dinh · Andrew Mcgordon · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

电池热管理系统（BTMS）对于提升电动汽车电池的性能和寿命至关重要。由于结构紧凑，轻型电动车辆（LEVs）对BTMS的尺寸和重量存在严格限制。热电冷却器（TECs）以其紧凑性和可靠性著称，有望成为LEVs中BTMS的潜在解决方案。然而，TECs在BTMS中的集成仍缺乏对TEC材料的最优选择、BTMS的最优设计以及运行特性的系统分析，这些正是本研究重点解决的关键问题。首先，本文建立了一种适用于与TECs集成的简化电池模型，能够反映电池内部的温度分布。随后通过仿真和BTMS性能分析，量化了在不同产热...

解读: 该热电冷却器优化技术对阳光电源轻型电动车充电解决方案及储能热管理具有重要参考价值。研究中TEC材料选型、多目标优化方法可应用于ST系列储能PCS的电池热管理系统设计,特别是功率器件散热优化。文中提出的5.89%能耗节省潜力与阳光电源iSolarCloud平台的预测性维护策略结合,可提升充电桩及储能系...

Wanying Li · Fugui Dong · Zhengsen Ji · Peijun Wang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 虚拟电厂运营商（VPPO）在制定竞价决策时，必须统筹考虑外部市场环境与内部成员间的协调问题，并最小化风电和光伏出力不确定性带来的效益损失。本研究首先明确了VPPO参与日前电能量现货市场与调峰辅助服务市场时的内外部协同分布鲁棒（DR）竞价决策过程；其次，采用基于Wasserstein距离的模糊集方法刻画风电与光伏出力的预测误差，构建了VPPO内外部协同DR竞价决策的双层优化模型：上层为VPPO在外部市场的分布鲁棒竞价模型，下层为以VPPO为领导者、受控分布式电源、柔性负荷及储能（ES）为跟随...

解读: 该虚拟电厂分布式鲁棒竞价策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究揭示储能单位成本降至200-300元/MW·h时对VPP收益影响趋缓,验证了我司储能系统规模化降本的战略方向。文中主从博弈模型可集成至iSolarCloud平台,优化光储协同调度策略,提升SG...

Yunren Sui · Zhixiong Ding · Zengguang Sui · Haosheng Lin 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 季节性热能储存技术在解决能源需求与供给在不同季节之间的时间和强度不匹配方面具有巨大潜力。吸收式热能储存因其高储能密度（ESD）和极低的能量损失，适用于长期储能，但面临结晶、较高的平准化成本以及放电速率下降等挑战。为克服这些局限，本研究首次提出一种采用新型深共熔溶剂（DESs）的多单元吸收式热能储存系统（MATES），以实现无结晶、低成本且稳定的能量储存。针对跨季节应用场景，该装置采用多单元结构并结合一次通过式放电策略，以确保稳定的输出；所提出的基于DES的工作流体具有较低的结晶温度和成本，...

解读: 该季节性热化学储能技术对阳光电源储能系统具有重要启示价值。研究提出的多单元吸收式储能(MATES)与深共熔溶剂方案,能量密度达549.6 kJ/kg,平准化成本仅0.032-0.040美元/kWh,可为ST系列PCS和PowerTitan系统提供跨季节储能方案设计参考。其低温(<50°C)太阳能利用...

Yuanbo Chen · Kedi Zheng · Cheng Feng · Junling Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.385

摘要 通过电池储能系统（BESS）提供构网服务（GFS）对于现代电网中日益增长的可再生能源并网至关重要。然而，GFS响应与电池物理特性之间的快速交互给构网型BESS运行管理带来了重大挑战。本文研究了考虑内部电池物理特性的构网型BESS管理方法。我们首先建立了一个基于物理机理的模型，以准确刻画BESS在提供GFS过程中的可用功率能力及老化动态特性。基于该物理模型，本文提出了一种两阶段随机优化问题，用于在日前阶段确定GFS控制系数并制定BESS功率调度计划，同时考虑电网频率的不确定性。进一步地，设计...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的构网型控制策略具有重要参考价值。通过建立电池物理模型优化GFM服务系数,可提升我司储能系统在高比例新能源电网中的频率支撑能力和经济性。研究中的两阶段随机优化方法可集成至iSolarCloud平台,实现日前调度与实时功率调节的协同优化,同时...