Mao Yang · Yuxi Jiang · Chuanyu Xu · Bo Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 随着风电产业的快速发展和风电装机容量的不断增加，影响发电量的因素在时间和空间上呈现出高度耦合的关系，这给风电场群功率预测（WFCPP）带来了极大的挑战。为解决这一问题，本文提出了一种考虑风电集群趋势聚合特性与空间信息集成（SII）的区域风电功率预测（WPP）精度提升方法。首先，引入一种考虑空间特征的趋势聚类方法以实现集群划分。该方法采用静态分区策略应对持续随机变化的动态环境，削弱了风速空间离散性对集群划分的影响。其次，深入挖掘多个风电场群（WFC）之间的多维时空耦合特性，并构建了融合时空信...

解读: 该风电集群功率预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过趋势聚类和空间信息融合,可显著提升区域风电预测精度(RMSE降低2.07%),为ST系列PCS和PowerTitan储能系统提供更精准的充放电调度依据。其时空耦合特征挖掘方法可集成至iSolarCloud平台,优化风储协同控制策略,配合G...

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...

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...

Zirong Xu · Zhiyuan Tang · Yongdong Chen · Youbo Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

本文研究了在主动式低压配电网（DNs）中为减小电压偏差而进行的分布式模块化储能（DMES）最优鲁棒配置（位置与数量）问题。在所提出的配置问题中，设计了一种新颖的集中-本地控制框架（CLCF）用于DMES的电压调节，并对该框架下的下垂系数设定方案进行了优化确定。此外，为了应对有功与无功功率注入之间的不确定性及其相关性，本文在一种新型的相关多面体不确定性集（CPUS）下构建了鲁棒优化模型来表述DMES配置问题，从而避免解的过度保守性。进一步地，为使所提出的非线性非凸配置问题在计算上具有可追踪性，将其...

解读: 该分布式模块化储能优化配置技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。论文提出的集中-本地控制框架与下垂系数优化调度,可直接应用于我司储能变流器的电压调节策略,提升低压配网场景下的电压质量。其鲁棒优化模型能有效应对功率不确定性,为iSolarCloud平台的智能运维算...

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...

Chengxu Chen · Xiaoze Du · Lizhong Yang · Alessandro Romagnoli · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 提出了一种具有不同填充比的级联多层填充床热能储存（TES）单元，以提升其热性能。建立了一个用于模拟流体传热的同心分散模型，并通过实验验证了其有效性。在此基础上，设计了四种结构方案，研究相变材料在不同熔点下填充比对填充床TES系统热性能的影响，包括均衡层、上重层、中重层和下重层结构。采用响应面法与因子分析法进行多因素多目标优化。不同于以往仅设计若干不同相变材料填充比构型的研究，本研究着重探讨填充比与热性能之间的相互作用关系，以及为实现最佳热性能各层最优填充比的确定。结果表明，下重层结构具有最...

解读: 该级联填充床相变储热技术对阳光电源PowerTitan液冷储能系统和ST系列PCS具有重要参考价值。研究中的多目标优化方法(充电时间778分钟、能量利用率62%、储能容量99.76MWh)可应用于我司储能热管理系统设计,特别是底重层配置的高能量利用率(61.72%)与我司液冷技术追求的高效散热目标一...

Guowei Xiao · Miao Zhang · Weiqiang Huang · Zihao Mo 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

近年来，越来越多的研究表明，风电生产商（WPP）具备提供备用容量的潜力，从而使其能够在备用市场中获利。然而，风力发电固有的不确定性可能影响该服务的稳定性。因此，WPP需要制定能够兼顾风电不确定性并服务于微电网（MG）的容量策略。此外，微电网内部备用容量的不合理分配可能导致总运行成本增加。为解决这一问题，本文提出了一种新的能量管理框架，旨在优化微电网在日前能量备用市场中的联合调度。具体而言，采用信息间隙决策理论（IGDT）方法对WPP的容量策略进行建模，以考虑风电功率的不确定性；同时，利用数据驱动...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及微网能量管理系统具有重要应用价值。论文提出的数据驱动鲁棒优化方法可应用于PowerTitan储能系统的日前调度策略,通过IGDT建模风电不确定性,优化储能容量配置降低运营成本。该框架可集成至iSolarCloud平台,提升微网在辅助服务市场的收益能力,同时为GFM...

Siyan Chan · Ken Chen · Kongfu Hu · Lingfeng Shi 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.385

摘要 光伏/热（PV/T）集热器能够同时产生热量和电能，但在炎热天气下会出现过热现象，显著影响其性能和使用寿命。为解决这一问题，本研究提出在传统PV/T集热器中引入可切换的散热模式，以增强热管理能力。该方法可在热需求较高时实现高效热量收集，并在热需求较低时及时进行散热。本文介绍了四种具有不同可切换散热结构的PV/T集热器，并利用经过验证的二维稳态数学模型对其进行分析。结果表明，在合肥典型的夏季晴天条件下，这四种可切换冷却模式可显著降低停滞温度，降幅范围为26.2°C至46.6°C，从而将发电效率...

解读: 该PV/T热管理技术对阳光电源光伏逆变器产品具有重要参考价值。研究表明可切换散热模式可降低组件温度26-47°C,提升发电效率2.22-3.94%,这与SG系列逆变器的MPPT优化技术高度协同。建议将组件温度监测集成到iSolarCloud平台,结合储能系统ST系列PCS实现热电联供智能调度,在高温...

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...

Jianli Zhou · Zihan Xu · Juan He · Dandan Liu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 准确而详细地掌握中国废弃光伏（PV）系统在时间和空间上的分布特征，并结合对回收再利用这些废弃光伏组件所带来可持续性效益的全面评估，对于有效应对我国即将迎来的大规模光伏退役潮具有重要意义。目前，关于中国废弃光伏在时空分布及其回收利用方面的研究仍显不足。本研究采用随机森林与BP神经网络方法构建预测模型，刻画了2024年至2050年八种情景下废弃光伏的时空演化趋势，并从能源、经济、环境和社会四个维度对其可持续效益进行了综合评估。通过模糊层次分析法（FAHP）、基于指标间相关性的权重确定法（CRI...

解读: 该研究对阳光电源光储回收业务具有战略价值。2050年退役光伏将达670-1600GW,形成万亿级市场。阳光电源可结合iSolarCloud平台建立退役组件全生命周期追踪系统,为山东、河北等重点区域提前布局储能替代方案。ST系列储能系统可利用梯次利用组件降低成本,SG逆变器产品线需考虑模块化设计以延长...

Bin Chen · Guo He · Lin Hu · Heng Li 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 作为混合储能系统（HESS）电动汽车中一种流行的能量管理策略（EMS），模型预测控制（MPC）易受现有参数建模方法在模型精度和参数敏感性方面的影响。本文提出了一种基于分层数据驱动预测控制的新型EMS。上层采用优化的长短期记忆（LSTM）网络进行轨迹预测，从而为下层获取具有成本效益的负载功率需求。在下层，针对HESS提出了一种数据驱动预测控制（DeePC）方法，以实现电池与超级电容器之间的最优功率分配，并最小化电池容量衰减。与传统的MPC不同，DeePC基于仅从HESS的输入-输出数据构建的...

解读: 该分层数据驱动预测控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的DeePC方法无需精确参数建模,仅依赖输入输出数据即可实现电池-超级电容混合储能的最优功率分配,相比传统MPC降低运行成本22.68%。该技术可直接应用于ST系列PCS的能量管理策略优化,通过LSTM网络预测负荷需求,结合Dee...

Homayun Khezraq · Marzieh Golshan · Mehdi Salami Kalajahi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 随着全球迎来电气化革命以及电动汽车、智能电网和智能电子设备等各类便携式装置的普及，对具有优异能量密度、长循环寿命和最高运行安全性的可充电电池的需求急剧上升。电极-电解质接触是实现可充电离子电池（RIBs）可逆运行的关键因素之一。普遍认为，固体电解质界面（SEI）控制着电池的循环寿命、容量及整体安全性，但其形成过程会消耗活性离子，从而导致电池容量降低。然而，正极-电解质相互作用的研究仍相对不足。与SEI不同，目前对正极电解质界面（CEI）的形成机制及其对电池性能的影响知之甚少。典型的CEI被...

解读: 该SEI/CEI界面技术研究对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要价值。在PowerTitan储能系统中,理解电池界面层形成机制可优化BMS电池管理策略,延长循环寿命;在电动汽车充电站解决方案中,掌握高压正极CEI稳定性技术有助于开发更安全的快充协议;ST系列PCS可结合电解质添加剂和阴极掺杂等CE...

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...

Peng Lu · Hanqing Lan · Qiwei Yuan · Zhihao Jiang 等14人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 将大规模风电与大量电动汽车（EV）负荷接入电力系统，对电网的安全性与经济运行带来显著影响，带来了诸如电网调度指令频繁变动、电动汽车充放电行为无序以及网络损耗增加等一系列挑战。为此，本文建立了一种考虑大规模电动汽车的输配电网双层优化调度策略模型，采用分布式近端策略优化方法，高效管理机组出力及系统的充放电能力，并实时将这些能力分配至各个节点。上层模型以最小化系统总运行成本为目标，优化热电机组的运行状态，并调控输电网络中参与充放电的电动汽车数量；下层模型则通过优化配电网络中电动汽车的充放电功率、...

解读: 该输配电网双层优化策略对阳光电源储能及充电桩业务具有重要价值。文中分布式近端策略优化算法可应用于ST系列储能变流器的多站点协调控制,优化PowerTitan储能系统在电网调度中的充放电策略,降低网损成本。针对大规模电动汽车接入场景,可指导充电桩产品开发智能调度功能,结合iSolarCloud平台实现...

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...

Chen Wu · Pan Liu · Qian Cheng · Zhikai Yang 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 水电可通过构建水-风-光混合能源系统，有效整合具有间歇性的风电和光伏（PV）发电。随着风电和光伏电站规模的不断扩大，扩大水电装机容量变得尤为关键。然而，传统的扩容数值方法需要高时间分辨率的输入数据以及复杂的模拟计算。为解决这一问题，本文提出一种无需高分辨率输入数据的解析方法，用于推导水电站最优扩容规模，便于实际应用并支持敏感性分析。首先，基于历史运行数据，分别采用多项式函数和线性函数对水电出力及风电-光伏弃电率随水电扩容规模的变化关系进行估计；其次，结合净现值法，建立考虑总发电量（包括水电...

解读: 该水风光混合系统容量优化方法对阳光电源具有重要参考价值。研究揭示的弃电率与容量扩展关系,可指导我们ST系列储能系统在水风光互补场景的容量配置策略。文中敏感性分析方法(电价敏感度为运维成本11倍)可应用于PowerTitan储能电站的经济性评估模型。特别是无需高时间分辨率数据的解析法,可集成到iSol...

Sihwan Lee · Risa Ito · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 光伏（PV）集成遮阳装置（PVSDs）将太阳能遮阳与发电功能结合于建筑立面上，能够有效利用太阳能，推动近零能耗建筑的发展。在高层建筑中，屋顶光伏容量有限， necessitates 将光伏系统集成到建筑立面，但垂直安装的PVSDs会降低发电量。本研究提出并验证了一种创新的通风型光伏集成遮阳装置，该装置将光伏板与通风式太阳能遮阳百叶相结合。系统在百叶顶部和底部设有开口，允许空气流通，从而实现对太阳能电池板的被动冷却，在不消耗额外能源的情况下缓解发电效率的下降。在制冷季节，室外空气通过百叶上升...

解读: 该通风式BIPV遮阳系统为阳光电源SG系列组串逆变器在建筑立面应用提供重要参考。研究证实被动风冷可提升垂直安装光伏组件发电效率,这与我们MPPT优化技术形成协同:可针对温度变化动态调整工作点。建议结合iSolarCloud平台实时监测面板温度与发电量关联性,为高层建筑BIPV项目开发智能通风控制算法...

Nadia Bouli · Renate Evers · Jelle Driegen · Ayesha Nawaz 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 可再生能源的部署不可避免地依赖于环境友好的储能系统。酸碱液流电池（ABFB）利用双极膜（BPM）（逆向）电渗析原理，将多余的电能储存在丰富且无害的材料（氯化钠和水）中。然而，由于离子通过膜的非预期交叉，该技术存在较高的能量损失。在本研究中，我们考察了膜类型以及电池中不同离子的影响，并确定了这种交叉现象及由此导致容量衰减的主要原因。我们还研究了在不同ABFB运行条件下（pH梯度、电流密度和所用离子）的离子交叉行为。主要损失源于质子因尺寸小、迁移率高而促进的扩散驱动型酸穿越双极膜过程。在较高p...

解读: 该酸碱液流电池研究揭示了双极膜储能系统的能量密度与效率权衡机制,对阳光电源PowerTitan液流储能系统优化具有参考价值。研究指出的离子交叉渗透损耗、pH梯度与稳定性矛盾、电流密度对欧姆损耗的影响等关键问题,可指导ST系列PCS在液流电池应用中的充放电策略优化。特别是高电流密度下降低扩散损耗占比的...

Mohamed R. Elkadeem · Ali Younes · Jakub Jurasz · Atif S.Al Zahrani 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 本文针对由电力需求增长、电价上涨、环境污染以及能源危机所推动的全球向可再生能源转型的问题展开研究。提出了一种新颖的时空决策模型（STDMM），用于评估 utility-scale 太阳能光伏（PV）、陆上风力涡轮机（WT）以及光伏/风电混合系统的发展潜力，并以沙特阿拉伯为案例进行分析。选址与能源互补性分析整合了ERA5高分辨率气象数据以及二十余项约束和评估准则，技术经济潜力则考虑了特定技术参数与基础设施成本。STDMM的结果表明，由于气候资源和基础设施条件优越，沙特北部地区具有较高的光伏开...

解读: 该时空决策模型对阳光电源中东市场布局具有重要参考价值。研究显示风电LCOE波动大(34.8-125美元/MWh)且光伏北部、风电东部资源分布差异明显,凸显储能系统刚需。阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能方案可有效平抑波动,解决弃电风险。针对混合电站场景,SG系列光伏逆变器结合ESS储能...