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...

Jiacheng Guo · Jun Chen · Hao Wuab · Jimin Zengc 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 能源转型使得混合储能系统（HESS）在工业园区中日益重要。然而，目前仍缺乏系统性的研究来回答为何应在工业园区中实施混合储能系统这一问题。本研究开发了一种集成了超级电容器、锂离子电池、热储罐和冷冻水储冷装置的混合储能系统。提出了一种结合变分模态分解与混合整数线性规划的优化调度方法，该方法充分考虑了功率型储能与能量型储能方式之间的互补特性。从长期效益和不同场景下的短期调度两个角度，对混合储能系统的性能进行了系统性分析。结果表明，与仅采用锂离子电池储能的系统相比，该混合储能系统显著减少了碳排放（...

解读: 该混合储能优化调度技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究验证了超级电容与锂电池混合配置在工商业场景的经济性(降本5.5%)和减碳效果(减排15.5%),可指导我司PowerTitan方案中功率型与能量型储能的容量配比优化。其基于VMD分解的混合整数线性规划调...

Yaoyao Heab · Ning Xian · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.394

摘要 在多能互补系统中引入储能系统可确保能源的高效利用与分配，提升系统的经济效益。然而，当前研究不仅缺乏在大规模水-风-光混合系统中应用储能的实践，且在互补系统中通常仅采用单一类型的储能系统，忽视了多种储能系统之间的协同效应。为弥补这一研究空白，本文提出一种考虑抽水蓄能与电池储能协调优化的水-风-光联合调度模型。通过该协同机制，储能系统能够进一步优化储能潜力的挖掘，提高能源利用效率。此外，针对短期优化问题，本文提出一种基于反向学习的粒子群优化算法（PSO-OBL）。所提出的模型与算法在中国西南地...

解读: 该水光储多能互补调度技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中抽水蓄能与电池储能协同优化的思路,可启发我司PowerTitan液冷储能系统与电网侧大容量储能的协调控制策略开发。基于反向学习的PSO优化算法可集成至iSolarCloud平台,提升多能源场站短期调...

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...

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...

Robert Förster · Niklas Eiser · Matthias Kaiser · Hans Ulrich Buhl · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 为缓解气候变化日益严重的不利影响，政策制定者积极推动以可再生氢替代化石能源。然而，考虑到市场供应、采购成本以及为生产可再生氢而获取可再生电力所面临的严格监管要求，欧盟（EU）的电解制氢运营商正面临重大挑战。通过购电协议（PPA）接入可再生能源并结合电池储能系统（BESS），对并网型能源灵活运行的可再生氢电解系统进行智能化设计与运行，可能是克服这些挑战的关键。为拓展现有研究文献，本文评估了在符合欧盟监管框架的前提下，PPA采购策略与BESS配置对可再生氢平准化成本（LCOH）的相互影响。基于...

解读: 该研究验证了储能系统在可再生能源制氢中的经济价值,与阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能方案高度契合。通过BESS平抑风光PPA电价波动、降低绿氢LCOH的结论,为我司储能系统在电解制氢场景提供应用依据。研究提出的BESS容量优化方法可指导ST系列产品配置策略,梯次电池应用分析为储能系统...

Shaoxin Shi · Qiao Peng · Tianqi Liu · Yunteng Dai 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 锂离子电池储能系统（BESS）在为电力系统提供惯性支撑方面展现出巨大潜力。然而，如何在实现高效惯性支撑的同时保障电池的安全运行仍面临挑战，这要求对电池的输出边界进行准确估计，尤其是在在线运行条件下。然而，现有的电池输出功率边界评估方法通常忽略了惯性支撑特有的输出特性以及在线应用的需求，从而限制了其准确性与效率。本文提出了一种基于模型-数据融合方法（MDFM）的BESS惯性支撑持续功率边界（SPB）在线估计新方法。首先，开展一系列实验以研究电池在惯性支撑工况下的阻抗特性，并据此构建一种基于负...

解读: 该储能惯量支撑功率边界在线估算技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。通过模型-数据融合方法实现锂电池输出边界的实时精准评估,可直接集成至VSG虚拟同步机控制策略中,优化惯量响应过程中的功率调度。负阻抗等效电路模型结合SVM机器学习算法,能有效提升iSolarCl...

Anis Ur Rehman · Junwei Lua · Bo Dub · Feifei Baic 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 可再生能源（RESs）与储能系统（ESSs）相结合，因其经济和环境优势，在电动汽车充电站（EVCSs）中的应用日益广泛。为凸显其优势，已有大量研究聚焦于将可再生能源与储能系统集成到电动汽车充电站所带来的技术经济性与环境影响。然而，诸如负荷管理能力以及这些系统在充电站运行中的操作效率等重要方面，却相对较少受到关注。本文通过研究在电动汽车充电站中将可再生能源与储能系统同超快速直流充电机（UFCs）结合的负荷管理与运行效率，填补了这一研究空白。文章以澳大利亚某商业Evie网络（充电公司）的一个配...

解读: 该研究验证了储能系统与超快充结合的负荷管理优势,与阳光电源ST系列PCS及充电站解决方案高度契合。ReBIS策略降低40%能源成本、支持99.4%用户优选充电并削减63%碳排放,为PowerTitan储能系统在光储充场景的能量管理策略提供实证支撑。可结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,优...

Nguyen Thi Quynh Trang · Koharu Ok · Yusei Sugiyam · Takahiro Yoshi 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 屋顶光伏（PV）系统在其脱碳潜力方面常常因技术、经济和社会障碍而被低估。然而，光伏技术的快速进步表明，屋顶光伏可能发挥的作用远超普遍认知，特别是当其与作为电池使用的电动汽车（EV）相结合时（即“光伏+电动汽车”，PV + EV）。本文针对日本全部1741个市町村，开展了屋顶光伏与电动汽车（纯电动汽车BEV，配备40 kWh电池，其中约一半容量可用于灵活性调节）集成系统的经济技术分析。假设70%的屋顶面积安装效率为20%的光伏系统，我们估算出日本屋顶光伏总装机容量可达1155吉瓦（GW），年...

解读: 该研究验证了光储充一体化系统的巨大潜力,与阳光电源ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器及充电桩产品战略高度契合。研究显示PV+EV系统可满足85%电力需求并减排87%,凸显V2H/V2G双向充电技术的关键价值。阳光电源可基于此优化三电平拓扑和GFM控制策略,提升iSolarCloud平台对分布式光...

Akin Tascikaraoglu · Muhammed Ali Beyazıt · Jan Kleissl · Yuanyuan Shi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 电动汽车（EV）的广泛采用在很大程度上依赖于充电基础设施的可用性。然而，固定公共充电站（FCS）存在建设成本高、选址困难、拥堵严重以及排队时间长等问题，同时可能对电网造成压力，这些因素阻碍了充电网络的扩展，尤其是在城市地区。为解决FCS存在的上述缺陷，可将移动充电站（MCS）作为补充解决方案加以利用。为此，本文提出一种融合FCS与MCS的优化框架，以满足时空分布的电动汽车充电需求。该框架还集成了社区能源存储系统（CESS），以增强系统灵活性，并提高可再生能源在电动汽车充电中的利用率。当接收...

解读: 该移动充电站与社区储能协同管理技术对阳光电源ST系列储能变流器及充电桩产品线具有重要应用价值。研究提出的时空优化调度框架可与我司PowerTitan储能系统深度融合,通过iSolarCloud平台实现固定站与移动站的智能协同调度。其90%碳减排成果验证了储能系统在削峰填谷、提升新能源消纳方面的核心作...

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...

Tushar Kanti Roy · Sajeeb Sah · Amanullah Maung Than Oo · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 本研究探讨了集成光伏（PV）面板、电池、燃料电池（FC）、电解槽（EL）和氢气储罐（HT）的混合能源系统（HES），以满足澳大利亚偏远社区的能源需求。分析了两种系统配置：A型（PV/Batt/FC/EL/HT）和B型（PV/FC/EL/HT），重点关注成本效益、能源可靠性和氢气产量。采用了多种优化技术，包括布谷鸟搜索算法、非支配排序遗传算法II（NSGA-II）、序列二次规划算法（SQPA）、花粉授粉算法、约束粒子群优化（PSO）和和声搜索算法，以确定最优系统配置。当采用NSGA-II进行...

解读: 该混合能源系统研究对阳光电源ST储能系统与SG逆变器协同优化具有重要价值。研究验证了电池储能可降低22%系统成本,与我司PowerTitan方案理念契合;PV倾角优化可降低75%成本的发现,可指导SG逆变器MPPT算法改进;氢储能系统的能量管理策略可借鉴至我司GFM控制技术,提升离网场景下多能互补系...

Qiang Yu · Xionglin He · Yongji Chen · Zihong Jiang 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 电动拖拉机的推广应用面临诸多挑战，包括动力系统对多样化作业工况的适应性，以及能量效率与电池寿命的优化问题。本文提出一种用于电动拖拉机的混合储能系统（HESS）架构，并设计了一种基于犁地作业场景识别的多目标能效管理策略（EMS）。该策略首先利用实际犁地作业数据构建电动拖拉机模型及犁地工况循环（POC）。采用K均值聚类与主成分分析（PCA）进行离线工况分类，同时引入多层感知器神经网络（MLPNN）实现在线实时场景识别。此外，开发了一种多策略改进型黑翅鸢算法（MSIBKA），以高效求解自适应功率...

解读: 该混合储能系统(HESS)技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。论文提出的多目标能量管理策略,通过超级电容承担65%峰值功率、降低电池C-rate超10%,与阳光电源储能PCS的功率分配优化理念高度契合。场景识别与自适应功率分配算法可应用于充电桩产品,提升电池寿...

Wei Li · Shini Lin · Honghao Xi · Yuan Qin 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 钠离子电池（SIBs）因其资源丰富和优异的电化学性能，被认为是大规模储能系统（LSESS）中极具前景的技术。然而，SIBs的安全性鲜有讨论，而热稳定性对其电池应用至关重要，尤其是在LSESS中的应用。本研究揭示了由钠化负极产热主导的Na₃Fe₂(PO₄)(P₂O₇)||硬碳（NFPP/HC）软包电池的热失控机制。基于电池和材料层面的产热分析表明，硬碳（HC）与电解液之间的放热反应在100 °C时即开始发生（NFPP与电解液的放热反应发生在约230 °C），且负极与电解液的反应释放大量热量，...

解读: 该钠离子电池热失控机理研究对阳光电源PowerTitan等大规模储能系统安全设计具有重要参考价值。研究揭示硬碳负极在100°C即开始放热反应,远低于正极材料230°C,且隔膜熔点接近热失控触发温度。这为ST系列PCS的热管理策略优化提供依据:需在电池簇级别加强温度监测,设置更严格的100°C预警阈值...

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...

Haohui Ding · Xi Lu · Qinran Hu · Zaijun Wu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 在寒冷地区，低温和强降雪常常导致停电。这些地区对便携式储能系统（PESS）有很高的需求，以缓解断电带来的不利影响。然而，电池在低温下的效率会下降，且其容量会显著衰减。现有的离网电池热管理方法通常基于单一类型电池的使用，在极低温度（–30 ∘C）下可能因电池本身的局限性而失效。因此，本研究设计了一种适用于低温环境的双电池PESS（PESSLT），并制造了原型样机。所提出的PESSLT结合了电池热管理方法与混合储能方法，以在极低温条件下实现高充放电效率和低容量衰减。为实现对PESSLT的精确能...

解读: 该双电池低温储能技术对阳光电源PowerTitan及ST系列储能系统在高寒地区应用具有重要参考价值。研究提出的温度-功率耦合电池模型可优化我司PCS的BMS协同控制策略,提升-30°C极端工况下充放电效率从39%至67%。双电池混合配置思路可应用于户外储能柜及移动储能产品,结合iSolarCloud...

Tahsin Afroz Hoque Nishat · Jong-Hyun Jeong · Hongki Jo · Shenghao Xi 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 由电池供电的无线传感器网络（WSN）为结构健康监测（SHM）提供了一种经济且易于部署的解决方案。然而，由于传感器网络中电池损耗不均、更换电池时面临后勤规划困难，以及维持SHM所需的服务质量（QoS）等问题，其长期运行的可行性面临挑战。系统层面的电池健康管理策略对于延长WSN的寿命和可靠性至关重要，尤其是在考虑到更换电池所需的昂贵维护行程的情况下。本研究提出了一种基于强化学习（RL）的框架，旨在在保持SHM服务质量的同时，主动在系统层面上管理电池老化问题。该框架聚焦于成组电池更换，以减轻后勤...

解读: 该强化学习电池管理技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。文中针对无线传感网络的系统级电池健康管理策略,可直接应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS优化。通过RL算法实现电池组均衡老化、延长系统寿命的思路,与阳光电源大规模储能电站面临的电池一致性管理挑战高度契合。特别是其考虑光伏...

Xiuyu Hu · Hailong Li · Chi Xi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 用广受认可的电动公交车（EBs）替代传统的柴油公交车以提供城市公共交通服务，可显著降低运营成本和碳排放。然而，如果公交 fleet 完全依赖电力电网作为能源供应，由于电网过度依赖化石燃料等不可再生能源，现有的经济和环境问题可能无法得到彻底解决。本研究建模并优化了一种新兴的公交充电场景，即由光伏-储能-充电（PSC）站与电力电网共同为电动公交 fleet 供电。每个PSC站配备有光伏（PV）面板用于吸收太阳能，以及一组电池用于储存电能，该电能可根据需要用于为公交车充电、向电网供电，或同时执行...

解读: 该光储充一体化调度研究对阳光电源ST系列储能变流器、SG光伏逆变器及充电站产品线具有重要应用价值。论文提出的PSC站内电力优化分配算法可直接应用于iSolarCloud平台,实现光伏发电、储能系统与充电桩的协同控制。基于分时电价的多目标优化策略可增强PowerTitan储能系统的经济性,SiC器件的...

Wenhu Tang · Yunlin Huang · Tong Qian · Cihang Wei 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 在光伏集成配电网中，利用光伏逆变器和电池储能系统（BESS）开发具有成本效益的电压控制策略正受到越来越多的关注。然而，储能系统通常在缓解光伏发电固有不确定性方面处于次要地位，且由于调度不当导致的电池维护和更换成本常常被忽视。为解决这一问题，本文提出了一种考虑储能循环寿命老化的光伏集成配电网电压管理协调式中央-本地控制策略。在该策略中，中央控制器基于配电网运营商（DSO）的需求，构建一个多阶段Wasserstein距离分布鲁棒优化问题。在本地控制层级，每个光伏逆变器通过中央控制器改进后的控制...

解读: 该协调控制策略对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同优化具有重要价值。通过将电池循环寿命退化成本纳入调度决策,可优化PowerTitan储能系统的全生命周期经济性。中央-本地分层控制架构可集成至iSolarCloud平台,实现分布式光伏电站的无功电压协调管理。Wasserstein鲁...