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...

Lingkang Jin · Mose Rossi · Andrea Monforti Ferrario · Francesca Mennilli 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 水电解槽的持续运行可避免因运行波动导致的性能退化，从而保持其性能。本研究提出了一种基于混合整数线性规划（MILP）的混合储能系统设计框架，该框架集成了光伏系统、锂离子电池和在恒定额定工况下运行的碱性电解槽。该框架面向能源自给自足的住宅用户，在完全满足电力负荷的同时，通过基于地理信息系统（GIS）的管理模块引入空间分析。该框架应用于意大利背景，采用针对电力负荷为1.5−3.0 kW的住宅终端用户的历史数据进行验证。结果表明，光伏系统装机容量在3.0−4.5 kW之间，锂离子电池容量为6.0−...

解读: 该混合储能系统框架对阳光电源户用光伏储能解决方案具有重要参考价值。研究中6-7kWh锂电池配置与阳光电源ST系列户用储能系统容量匹配,3-4.5kW光伏系统可采用SG系列单相逆变器。恒功率电解制氢模式对储能PCS的恒流输出控制提出新要求,可结合iSolarCloud平台实现GIS空间分析与能量管理优...

Fabian Wüllhorst · Sebastian Schwarz · Nico Fuchs · Laura Maier 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 本文探讨了低碳技术（如热泵、电动汽车、光伏装置和电池储能系统）在住宅领域日益广泛的应用对现有低压电网运行所带来的挑战。研究重点是采用空气源热泵实现建筑供暖系统的电气化，这在寒冷天气期间可能显著增加电力峰值负荷。为减轻电网加强的需求，本研究分析并讨论了两种关键策略：通过建筑围护结构改造以降低热负荷，以及采用配备化石燃料备用加热器的混合热泵以减少电力负荷。在此背景下，本文全面研究了在不同低碳技术渗透情景下，提高建筑围护结构改造率和混合热泵占比如何缓解典型德国郊区低压电网中电网加强的需求。作者将...

解读: 该研究揭示低压配电网在热泵、光伏、储能协同场景下的负荷特性,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要价值。混合热泵削峰策略与我司储能系统形成互补:建筑改造降低热负荷,储能系统平抑光伏波动并承担电气削峰。建议在iSolarCloud平台集成建筑热负荷预测模型,结合GFM控制技术优...

Yogesh Manoharan · Keith Olson · Alexander John Headley · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 安装表后（behind-the-meter, BTM）可再生能源的趋势日益增强，以支持能源转型。节能方法如储能系统（ESS）和需求侧管理（DSM）可用于增强可再生能源的利用并最大化其效益。本研究探讨了不同可再生能源来源对节能策略、系统安装及长期规划决策的影响。本文提出了一种优化框架，用于确定储能系统（ESS）容量和需求侧管理（DSM）策略。通过比较太阳能和风能可再生能源对优化方案结果的影响，有助于为特定用电负荷曲线选择合适的可再生能源和节能方法。研究基于可再生能源类型及其渗透率，分析其对电...

解读: 该研究对阳光电源表后储能解决方案具有重要指导意义。文章验证了ESS与DSM协同优化在降低购电成本和削峰方面的价值,与我司PowerTitan储能系统和ST系列PCS的应用场景高度契合。研究强调电池成本、往返效率等参数对系统配置的敏感性,可为我司储能系统容量优化算法提供参考。针对海水公用事业的多区域负...

Nelson James · Ransisi Huang · Jason Woods · Eric Kozuba · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

低成本储能将在支持能源行业脱碳方面发挥重要作用。本文提出了一种用于建筑的新型显热储能方法，该方法利用装有防冻液的储罐在机械通风系统中加热室外空气。如果将液体加热至足够高的温度，在寒冷气候下的放电过程中，其温度波动可能接近100°C。由于显热储能系统的能量密度与系统温差成正比，因此该概念相比其他应用于建筑领域的液态显热储能装置具有实现更高能量密度的潜力。本文建立了一维数值模型，并采用30 wt%（质量分数）乙酸钾水溶液作为防冻液进行了实验验证。在实验室条件下，使用商用热水箱实现了47.0千瓦时每立...

解读: 该建筑显热储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要启示价值。其高能量密度(74.7kWh/m³)和低成本特性,可与PowerTitan储能方案结合,应用于建筑微网场景。通风耦合设计理念可启发我们开发建筑一体化储能产品,将PCS与暖通系统深度融合。该技术的温度大幅波动特性(100°C)对储能热管理系...

Joshua Mc Tigu · Jason Hirsch · Zhiwen Ma · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

摘要 抽水式热能储存（Pumped Thermal Energy Storage, PTES）是一种适用于长时储能（10−1000小时）的电力储存系统，因其能量容量的边际成本较低而具有优势。本文提出了一种采用颗粒物储热技术的PTES系统的技经模型。颗粒物成本低廉，并可在较宽温度范围内运行，相较于其他PTES设计方案，能够实现更高的效率并降低成本。我们展示了往返效率、单位功率输出、资本成本以及平准化储能成本（LCOS）如何依赖于压力比、换热器端温差、压降和最高运行温度等关键参数。我们将基于颗粒物的...

解读: 该泵热储能(PTES)技术为阳光电源长时储能方案提供重要参考。硅颗粒储热系统66%往返效率和0.115美元/kWh储能成本,显著优于锂电池,适合PowerTitan系列拓展至10-100小时长时储能场景。直接接触式流化床换热技术可启发ST系列PCS热管理优化。其低边际成本特性与阳光iSolarClo...

Mohammad Reza Salehizadeha1 · Muhammed Ali Beyazıtb1 · Akin Tascikaraoglu · Jay Liu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

摘要 为了满足燃料电池电动汽车（FCEV）日益增长的数量，建立一种可持续的氢气供应方法已成为当务之急。在此背景下，本文提出的方法利用住宅屋顶光伏（PV）面板产生的过剩电力，支持加氢站进行绿色氢气生产。为实现这一目标，我们建议组建若干可再生能源社区（REC），以聚合过剩电力。作为回报，聚合后的加氢站根据各REC在支持氢气生产方面的贡献，在需求响应（DR）时段向REC内的家庭用户提供相应的能源信用额度。加氢站配备有社区储能系统（CESS），用于储存电能，并在DR时段将电能回馈给REC。为实施该构想，...

解读: 该文提出的光伏-储能-氢能耦合架构与阳光电源产品线高度契合。户用光伏余电聚合场景可应用SG系列逆变器的MPPT优化技术提升发电效率;社区储能系统(CESS)可部署PowerTitan或ST系列PCS实现双向能量调度;需求响应期间的削峰填谷需求验证了储能系统快速响应能力的价值。文中提出的三阶段优化决策...

Dimitri M.S · Mo Sodwatan · Evan D.Sherwin · Adam R. Brandt · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.385

摘要 加利福尼亚州实现2045年净零排放的愿景在很大程度上依赖于波动性可再生能源系统，因此，储能——特别是长时储能——可能在可靠供应低碳电力方面发挥根本性作用。我们采用BRIDGES模型研究储能问题，该模型是一个针对加利福尼亚州的多投资期（2025–2045年）组合气电容量扩展模型，设定碳排放目标逐步降低，直至2045年实现零排放。这一最小成本优化模型包含通过电转气方式生产的可再生燃气、以气态形式进行的长期能量储存、电池和氢储能等电能储存技术、可再生能源发电，以及相应的容量追踪与投资决策。本文评...

解读: 该研究验证了加州2045零碳目标下储能系统的关键作用,与阳光电源PowerTitan储能系统及ST系列PCS的应用场景高度契合。研究显示锂电池占80%装机容量主导短时储能,氢储能承担长时储能需求,这为阳光电源多元化储能产品组合提供战略指引。特别是4TWh氢储能容量需求,可推动公司在电制气(P2G)领...

Junhao Li · Qi Guo · Xin Wang · Chunming Tu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.385

摘要 构建集成铁路电力调节器（RPC）、储能系统（ESS）和光伏发电（PV）的柔性牵引供电系统（FTPSS），对于实现低碳、经济的铁路运输具有重要意义。然而，现有的基于规则的能量管理策略（EMS）仅关注RPC与ESS，其在接入光伏的FTPSS中适用性和经济性受限。此外，FTPSS的运行优化模型复杂且数据密集，导致现有优化型EMS在可靠性与实时性方面普遍表现不佳。为此，本文提出一种基于并行执行的FTPSS实时能量管理策略，适用于集成光伏与储能的系统。首先，通过改进的基于规则的EMS实现对光伏、储能...

解读: 该轨道交通柔性供电系统的并行执行能量管理策略对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同控制具有重要参考价值。文中提出的规则与优化算法并行切换机制可应用于PowerTitan储能系统,提升多能源协调的实时性与经济性。三相不平衡治理技术可增强阳光电源在轨道交通场景的RPC产品竞争力。建议将该多目...

Pingxu Ge · Daogui Tang · Yuji Yuan · Josep M. Guerrero 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 氢电一体化综合多能系统是减少港口碳排放的有前景的技术途径。然而，可再生能源出力的随机性以及港口内可再生能源发电与负荷需求之间的不平衡性，迫切需要设计合适的耦合氢-电储能系统（CHEESS）。本文针对随机不平衡的港口综合多能系统（PIMES），提出了一种CHEESS配置的多目标优化模型，旨在通过容量配置与能量管理的协同优化，最小化系统的全生命周期成本和碳排放。为此，本文提出了一种分层两阶段求解框架以应对该多目标优化问题。所提出的优化框架被应用于宁波舟山港的一个实际PIMES案例中。结果表明，...

解读: 该港口氢电耦合储能系统优化框架对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的分层多目标协同优化方法可直接应用于港口场景的储能系统配置,结合阳光电源GFM/GFL控制技术和iSolarCloud平台的预测性维护功能,能够实现可再生能源波动性管理和负荷需求平衡。宁波舟...

Mao Liu · Xiangyu Kong · Jijian Lian · Jimin Wang 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 大规模风电和光伏电力的接入给电力系统的运行带来了显著的不确定性。为提升系统的经济性和可靠性，本文研究了包含级联抽水蓄能（CPHES）系统和直流输电的多能源电力系统的协调日前调度问题。本文提出了一种联合优化模型，旨在最小化系统总运行成本及可再生能源弃电惩罚，显式考虑了CPHES的灵活调节能力、直流输电的功率损耗以及各类运行约束。为有效应对风电和光伏发电预测中的不确定性，本文构建了一种基于矩信息的新型两阶段分布鲁棒优化（DRO）调度方法。该方法通过构造包含均值、方差和偏度信息的矩型模糊集，有效...

解读: 该分布式鲁棒优化调度技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文中梯级抽水蓄能与直流输电协调调度的思路,可直接应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统的多场站协同控制策略。基于矩信息的两阶段DRO方法能有效处理光伏出力不确定性,可集成到iSolarCloud平台的日前调度模块,提升SG系列...

Joseph Elio · Ryan James Milcarek · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 由于全球电力需求持续增长，而发电能力并未相应提升，必须进行转变以确保电力需求更好地匹配电力供应。通过在基于事件的需求响应项目中利用电池储能系统，可以推动实现这一转变。本研究评估了电池储能系统的最优调度、容量配置及控制策略，旨在确定在参与基于事件需求响应的606个工商业设施中，电池储能系统投资的最小化折现回收期。目前针对工商业设施中独立运行的表后电池储能系统的研究较为有限。关键研究结果表明，参与基于事件的需求响应对于实现可行的折现回收期至关重要，在多个设施中该回收期可低至4.75年。此外，本...

解读: 该研究针对工商业储能系统优化调度与需求响应的结合,对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能解决方案具有重要参考价值。研究验证了事件型需求响应可将投资回收期缩短至4.75年,峰值需求超80kW的场景回收期可控制在20年内。这为阳光电源工商业储能产品的市场定位、容量配置策略及iSolarClo...

Morteza Shafiekhan · Meysam Qadrdan · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 英国已设定在2030年前实现清洁电力的目标，并承诺在同一时间段内部署50吉瓦的海上风电装机容量。然而，当前的输电网络尚不具备满足这些雄心勃勃目标的能力，凸显出亟需进行大规模强化，以支持输电层级上日益增长的发电和用电需求。本文研究了将电池储能系统（Battery Energy Storage Systems, BESS）作为非网络化解决方案的应用，提出了一种及时且成本更低的替代方案，用以应对英国（Great Britain, GB）输电瓶颈问题，从而避免传统的电网升级。本研究使用DIgSIL...

解读: 该研究验证了储能系统作为非网络化解决方案缓解输电瓶颈的经济性,年化成本仅为线路改造的38-63%。对阳光电源PowerTitan系列及ST系列PCS具有重要应用价值:1)英国2030年50GW海上风电目标需大规模储能配套,PowerTitan的MW级容量和快速响应特性可有效解决输电阻塞;2)可结合G...

Ding Wu · Bo Ma · Xiaohui Huang · Xian Wu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 为区域供热并促进可再生能源电力的消纳，高温热泵技术预计将在由可再生能源驱动的热能储存系统中发挥关键作用。然而，目前关于高温热泵性能预测的研究通常基于特定的换热器传热关联式，难以指导在高温热泵系统的换热器设计和系统性能评估中对两相流关联式的选择与组合。本研究聚焦于不同两相流关联式的影响，针对用于部件设计和系统性能预测的8种关联式（4种流动冷凝关联式和4种流动沸腾关联式）开展了对比研究。结果表明，对于设计工况下的冷凝器或蒸发器，其尺寸、成本及碳排放均显著受到不同两相流关联式的影响。在16组两相...

解读: 该高温热泵4E分析技术对阳光电源储能系统热管理具有重要参考价值。PowerTitan等大型储能系统面临显著热管理挑战,研究揭示的两相流换热关联式选择对换热器设计、成本及碳排放的影响,可直接应用于ST系列PCS和集装箱式ESS的冷却系统优化。特别是非设计工况下9.88%的制热量波动和6.76%的火用效...

Xinyi Wang · Hanna M.Breunig · Peng Peng · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 氢气在向可持续能源系统转型过程中起着关键作用，在发电和工业应用中具有重要地位。金属-有机框架材料（MOFs）已成为高效氢气储存的有前景的介质。然而，由于目前已合成的MOF种类极为庞大，筛选出具备实际应用潜力的候选材料仍具挑战性。本研究结合分子模拟、机器学习与技术经济分析，评估了MOFs在广泛运行条件下用于氢气储存的综合性能。以往对MOF数据库的筛选主要关注低温条件下高氢吸附容量的材料，而本研究发现，实现成本最小化的最优温度和压力取决于MOF的原材料价格。具体而言，当MOF的价格为15美元/...

解读: 该MOF氢储能研究对阳光电源储能系统具有前瞻价值。研究揭示的机器学习筛选方法可借鉴于ST系列储能系统的热管理优化,特别是170-250K温区的成本最优化思路可应用于PowerTitan液冷系统设计。高比表面积材料特性分析为未来氢储能与光伏耦合系统提供技术路径,iSolarCloud平台可集成氢储能预...

Torben Prill · Arnulf Latz · Thomas Jahnk · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 在CaO/Ca(OH)₂体系中的热化学储能具有高能量容量和近乎完美的可逆性，是目前最有前景的热能储存技术之一。特别是固定床反应器因其低成本和结构简单而受到广泛关注。然而，由于在反复循环过程中粉末床发生压实和团聚，导致传热和传质性能发生变化，限制了此类反应器的放大应用。为此，我们建立了一个描述热化学反应器中粉末床在气体流动以及反复循环过程中的膨胀与收缩作用下动力学行为的模型。该模型将粉末床内的反应物质传输模型与大应变弹塑性变形及压实模型相耦合。粉末床的本构关系基于改进的Drucker–Pra...

解读: 该热化学储能粉末床动力学建模技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要参考价值。CaO/Ca(OH)2体系的高能量密度和可逆性特性,为长时储能技术路线提供新思路。研究中的粉末床压实、团聚等动态行为建模方法,可借鉴应用于电化学储能系统的热管理优化,特别是电池包在循环充放电过程中的...

Piotr Lis · Jaroslaw Milewski · PawełRy · Pavel Shuhay · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 本文讨论了储能对未来能源系统以及可再生能源利用的重要性，特别聚焦于压缩空气储能（CAES）技术。文章综述了当前在开发具有成本效益的储能系统方面的研究进展，尤其关注能源系统的规模问题。本文进行了一项文献综述，旨在利用现有组件开发一种适用于低容量压缩气体储能系统的基于流体流动的工作机械，以最大限度地降低系统成本。文章指出，储能与可再生能源协同利用的研究方向符合欧洲绿色协议（European Green Deal）和《巴黎协定》（Paris Agreement）的目标，这为申请科研资助以及建立工...

解读: 该压缩空气储能技术为阳光电源ST系列储能系统提供重要参考。小型CAES系统的低成本开发思路可应用于PowerTitan分布式储能场景,通过优化流体机械单元与PCS协同控制,提升系统能量密度和循环效率。其模块化设计理念可与iSolarCloud平台结合,实现多元储能技术的智能调度与预测性维护,拓展阳光...

Eid Gul · Giorgio Baldinelli · Jinwen Wang · Pietro Bartocci 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要：集成储热系统的塔式聚光太阳能发电系统为可靠且具有成本效益的能源生产提供了有前景的解决方案。本研究应用人工智能技术，以提高塔式系统的运行效率、可靠性及经济性能。提出了一种全面的实时数据驱动优化模型，该模型结合了基于人工智能的机器学习方法——随机森林回归器，并采用网格搜索交叉验证技术，以精确预测输出功率。此外，进行了相互关联的双参数优化，以优化关键系统参数，包括反射镜角度和传热流体流量。所提出的模型支持能量预测、性能优化和运行决策制定，以及经济性分析、天气影响分析和敏感性分析。通过净现值和均化...

解读: 该AI优化模型对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan系统具有重要应用价值。随机森林算法的功率预测技术可集成至iSolarCloud平台,实现光热储能系统的智能调度与预测性维护。双参数优化方法可应用于储能系统的充放电策略优化,提升GFM/GFL控制算法在复杂气象条件下的响应能力。经济性评估...

Jocelyn Mbenoun · Amina Benzerg · Bardhyl Miftari · Ghislain Detienne 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 海上风电场通常通过交流高压（HVAC）或直流高压（HVDC）输电线路与大陆相连。另一种传输能源的方式是使用分子载体而非电力，这种方式可能降低成本并提供更好的储能机会。本文提出了一种在碳中和约束下针对2050年比利时能源系统的多能流模型（涵盖天然气、电力和氢气），用于评估能源结构是否应包含海上制氢环节。尽管高压输电线路仍然是将海上风电场能量输送至陆地的主要方式，但结果表明，根据可再生能源装机容量、风电场与海岸之间的距离以及氢气进口价格的不同，开展海上制氢可能是有利的。

解读: 该研究探讨海上风电通过制氢分子传输替代HVDC的可行性,对阳光电源海上能源系统集成具有启示意义。ST系列储能变流器可与电解制氢系统耦合,实现多能互补;PowerTitan储能系统可平抑海上风电波动,提升制氢效率;三电平拓扑和SiC功率器件技术可应用于大功率海上PCS,降低传输损耗。研究中的多载体能源...

Yang Tian · Xianglei Liu · Qiao Xu · Qinyang Luo 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 相变储热（LHS）技术为解决间歇性热能供应与连续需求之间的不匹配问题提供了一种可行方案，但其充热/放热过程缓慢，导致功率密度较低。尽管已有多种翅片结构被提出以应对这一挑战，但通常以牺牲能量密度和增加系统复杂性为代价。受肠道内部结构与功能的启发，本文提出一种新型无翅片双梯度LHS装置，并集成氧化镁纳米颗粒（MgO NPs），以同时实现高能量密度和高功率密度。通过协同降低界面热阻并增加纳米颗粒周围原子密度，在LiNO3-KCl共晶盐中添加4 wt%的MgO纳米颗粒，使其导热系数和储能密度分别提...

解读: 该仿肠道无翅片相变储热技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其通过纳米颗粒增强导热性和结构优化提升功率密度114.2%的思路,可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化,特别是电池簇温控设计。双梯度结构与涡流增强机制启发ST系列PCS散热方案改进,有助于提升功率器件热传导效率,降低系统热...