Vikram Singh · Manoj Fozdar · Tawfiq Aljohani · Satyendra Singh 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.394

摘要 可再生能源（RESs）在现有电力系统中的融合正日益加速。尽管可再生能源的引入通过提供清洁能源有望实现可持续发展，但也给电力系统的可靠与安全运行带来了诸多挑战。这些问题包括线路阻塞、不同的节点电价以及网络损耗增加等。为解决上述问题，本文提出了一种双层优化框架。第一层旨在最大化系统的社会福利（SW），第二层则采用基于分时电价（ToU）的机制，在高峰时段引导负荷转移，从而缓解可能存在的网络阻塞。本文利用k-中心点聚类技术对用电负荷进行划分，以区分高峰、低谷和平段时段。此外，所提出的框架引入了条件...

解读: 该双层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。通过分时电价需求响应和CVaR风险控制,可优化储能系统充放电策略,缓解风电并网引起的线路阻塞和节点电价差异。k-medoid聚类算法可集成至iSolarCloud平台,实现峰谷平时段智能识别,指导储能系统参与电网社...

Henry J.Williamsa1 · Yipu Wanga1 · Bo Yuan · Miguel Ignacio Gomez 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 农光系统（Agrivoltaics）为将太阳能光伏（PV）与农业生产相结合提供了机遇，但针对特定作物的挑战和运行约束仍缺乏深入研究。本研究在美国伊利湖葡萄酒产区开发并评估了一种康科德葡萄农光系统，该地区葡萄园正面临经济压力以及与太阳能开发之间的土地利用冲突。研究从垂直式、跟踪式和架空式光伏系统出发，利用农光辐射工具（Agrivoltaic Radiation Tool, ART）模拟葡萄藤光合光子通量密度（PPFD）的降低程度以及因遮荫导致的发电量损失。模拟结果表明，垂直式设计年均葡萄藤P...

解读: 该葡萄园农光互补系统研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和智能运维方案具有重要应用价值。垂直和跟踪式光伏系统设计需要高精度MPPT优化技术应对复杂遮挡场景,SG逆变器的多路MPPT可有效提升发电效率。研究中0.47%-25%的光照损失量化数据为iSolarCloud平台开发农光互补专用监控算法提供依据,...

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...

Keshia Saradima Indriadiab1 · Yankun Duc1 · Qian Hecd · Ning Yanab · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 氨（NH₃）因其高能量密度、易于液化以及在大规模合成、运输和储存方面已有的技术积累，被认为是极具前景的绿色能源载体之一。然而，要有效利用氨作为能源，许多下游过程仍需进一步发展。本综述重点讨论了两个关键催化过程所面临的主要障碍与挑战，即氨分解和催化氨燃烧。在第一部分中，我们探讨了在不同应用场景下通过氨分解获得高纯度、高压氢气所面临的技术难题。随后，我们分析了氨分解与催化氨燃烧在将氨直接用作燃烧燃料的过程中可能发挥的作用。深入理解并进一步优化这些催化过程，对于推动氨经济的发展至关重要，有助于构...

解读: 该氨能催化技术研究对阳光电源储能系统具有前瞻价值。氨作为高密度能量载体,其分解制氢及催化燃烧技术可与ST系列PCS及PowerTitan储能系统形成互补方案。氨储能可解决长时储能难题,通过氨-氢转换为储能系统提供稳定氢源,配合燃料电池实现季节性能量管理。建议关注氨制氢电力调节技术,探索氨储能与电化学...

Xiaoyu Jin · Chuntian Cheng · Shubing Cai · Lingzhi Yan 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 具有水库调节能力的水电在平衡日益增长的波动性可再生能源（VRE）季节性变化方面正变得愈发重要。然而，VRE的季节性变化与随机性同来流的随机特性相互耦合，使得在当前调度周期内制定与发电决策相关的长期水电运行策略以及对未来年末留蓄水量的控制变得极具挑战性。为应对这些挑战，本文提出一种基于随机对偶动态规划（SDDP）的框架，用于设计长期水-风-光互补运行策略。来流和VRE出力的不确定性通过两种不同的方法进行刻画：马尔可夫链（Markov chain）和自回归滑动平均模型（AutoRegressi...

解读: 该随机动态规划框架对阳光电源水光储互补系统具有重要价值。ST系列储能变流器和PowerTitan系统可替代部分水电调节功能,通过多时间尺度优化策略平抑光伏出力波动。研究中的马尔可夫链预测方法可集成至iSolarCloud平台,实现风光水储联合调度的智能决策。特别是跨年库容管理思想,可应用于大规模储能...

Ali Hamz · Zunaib Alia · Sandra Dudley · Komal Saleem 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 光伏（PV）行业面临诸多挑战，包括高昂的初始成本、对天气条件的依赖性、易发生故障、电网运行不稳定性以及组件性能退化等问题。预测性维护（PdM）旨在主动识别潜在问题，从而提高系统的可靠性与运行效率，但若缺乏进一步的诊断措施，可能无法提供具体的故障信息。本研究提出了一种先进的预测性维护与故障诊断集成框架，该框架融合了故障模式分析、故障严重程度评估以及关键故障预测功能，旨在通过识别和分析特定的故障模式来提升光伏系统的运行效能，减少停机时间并增强系统可靠性。因此，本文对当前应用于光伏系统中预测性维...

解读: 该AI驱动的预测性维护与故障诊断框架对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能系统具有重要应用价值。通过集成故障模式识别、严重性评估和关键故障预测,可显著提升iSolarCloud平台的智能运维能力。建议将多阶段诊断框架融入MPPT优化算法,实现组件级故障预警;结合PowerTitan储能系统的数据标准...

Peiyi Li · Yanbo Ch · Anran Hu · Lei Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 全球风能利用的发展趋势正朝着建设大规模、远距离风电场的方向推进，而战略性的布局优化对于提升风电场发电量至关重要。然而，大规模风电场布局优化（WFLO）面临诸多挑战，主要体现在涉及高维决策变量的复杂计算，以及在尾流模型精度与计算效率之间需要进行权衡。为解决上述问题，本文提出了一种新颖的数据-物理混合驱动的大规模风电场布局优化框架。该框架尝试将含可变参数的物理方程融入建模过程，以指导尾流效应的建模，并进一步促进布局优化的实现。具体而言，本文提出了物理信息引导的双神经网络（PIDNN）模型用于风...

解读: 该数据-物理混合驱动的大规模风电场布局优化框架对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要借鉴价值。其物理信息双神经网络(PIDNN)模型通过融合Navier-Stokes方程与可变推力系数,实现尾流效应精准建模,可启发阳光电源在风储一体化项目中优化ST系列储能变流器的功率调度策略。基因定向差分进化算法(...

Abrar Ahm · Shazim Ali Memon · Hongtao Dang · Ahmet Sari 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 将相变材料（PCMs）集成到建筑围护结构中，是一种通过增强热能储存来提高能源效率的有效方法。通过提升能效并减少对化石燃料的依赖，相变材料在降低建筑运行带来的环境影响方面具有巨大潜力。尽管关于相变材料的综述文献数量丰富，但目前仍缺乏一项全面且具有批判性的综合研究，能够整合已有认知、识别研究空白，并提供系统化的视角。因此，本研究首次对自1983年首篇综述以来至今所有关于相变材料的综述文章进行了新颖而广泛的批判性回顾，提供了代表当前最高水平的知识整合，统一了现有研究成果，并为未来的研究与应用指明...

解读: 该相变储能材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。PCM被动式热管理技术可应用于PowerTitan储能柜温控优化,降低主动冷却能耗。文中商业化PCM数据库及生命周期评估方法,可指导ST系列PCS热设计改进,提升功率器件工作温度稳定性。结合iSolarCloud平台,可开发基于PCM的储能系统智...

Zhangrong Pan · Chenchen Liu · Zhuo Chen · Huiyuan Wang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

本研究利用高分辨率NEX-GDDP气候数据集，结合全球太阳辐射估算模型（GSEE），在共享社会经济路径（SSP）情景（特别是SSP245和SSP585）下，系统评估了为实现1.5°C和2.0°C全球升温目标背景下中国光伏发电潜力的变化。结果表明，气候变暖将导致中国光伏资源呈现出显著的区域差异性和时间变异性。具体而言，相对于基准期（1995–2014年），在SSP245情景下，中国南方地区的光伏发电潜力逐渐增加（约3.1%），而北方地区则呈现适度下降趋势，特别是在西藏高原和新疆的部分地区降幅约为−...

解读: 该研究揭示中国光伏发电潜力的区域分异特征,对阳光电源产品布局具有战略指导意义。南方电网区域光伏潜力增强3.1%,适合部署SG系列逆变器配合PowerTitan储能系统,通过iSolarCloud平台实现跨季节能量管理;北方地区(内蒙古、西藏)潜力下降达-3.2%,需采用ST系列PCS的GFM控制技术...

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,...

Hyunsik Mina · Byeongjoon Noh · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 光伏（PV）功率预测在可再生能源管理中发挥着关键作用。然而，传统预测模型通常难以适应动态环境变化，并在不同区域间实现有效扩展。针对这些挑战，本文提出了一种融合时间卷积网络（TCN）、多头注意力机制（MHA）、在线学习和迁移学习的深度学习框架。为验证所提方法的有效性，我们采用了来自韩国九个太阳能电站的数据。该数据集来源于韩国开放数据门户和韩国气象厅，涵盖了2017年1月1日至2019年12月31日的逐小时光伏发电量及气象参数，其中两年用于训练，一年用于测试。我们在相同条件下将所提出的TCN-...

解读: 该深度学习预测框架对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。TCN-MHA在线学习模型可集成至SG系列逆变器和ST储能系统的智能调度算法,实现17.19%的NRMSE预测精度,支持多区域迁移学习降低85%训练时间和99%功耗。该技术可优化PowerTitan储能系统的充放电策略,...

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...

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...

Jianhong Liu · Zhenyu Tian · Mingwei Sun · Xihan Chen 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

全光谱太阳能利用与固体氧化物电解池（SOECs）的集成技术为高效制氢提供了有前景的解决方案。然而，该技术的发展面临两个主要挑战：其一，太阳能提供的热能与电能供给比例与SOECs运行所需的热电需求比例之间存在不匹配；其二，太阳能输入的波动性与SOECs对温度波动耐受能力有限之间的矛盾。针对上述问题，本研究提出了一种集成热储能模块的SOEC制氢系统。该系统根据波长对太阳能进行分频利用：短波长太阳光通过光伏电池转化为电能，长波长太阳光则在反应器中转化为热能。反应器通过储存和释放多余的太阳能热量来抑制温...

解读: 该全光谱太阳能制氢技术对阳光电源光储融合系统具有重要启示。研究中光伏发电与热能分频利用的思路,可应用于SG系列逆变器与ST储能系统的协同优化:通过PowerTitan储能单元平抑光伏波动,配合iSolarCloud平台实现热电比动态调控。系统夜间利用储能回收余热降低26.6%电网功耗的策略,与阳光电...

Zitong Huang · Katharine Maher · Anthony Robert Kovscek · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 地下氢气储存（UHS）通过应对可再生能源在地理位置依赖性、波动性和预测性方面的固有挑战，为大规模能源储存提供了可行方案。为了将可再生能源的储能能力从吉瓦时（GWh）提升至太瓦时（TWh），有必要对具备大容量且易于进入的潜在场地进行研究。氢气（H₂）在地下环境中可作为氧化还原反应中的还原剂，与矿物和水相组分发生反应。因此，建立气–卤水–矿物三相反应网络的模型，对于理解氢气（H₂(g)）在地下储存过程中的行为至关重要。为满足这一需求，我们使用PHREEQC进行了时间依赖性的批处理模拟，以研究地...

解读: 该地下氢储能研究为阳光电源储能系统提供重要参考。研究揭示石英砂岩储层氢损失率低于1%,验证了大规模TWh级氢储能可行性,可与PowerTitan储能系统形成互补方案。温度和水饱和度敏感性分析对ST系列PCS热管理优化具有指导意义。氢-硫化氢转化机理研究可启发电化学储能安全监测策略,提升iSolarC...

Muhammad Faizan · Imran Afgan · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 本研究利用相变材料（PCM）将热能储存（TES）系统与核电厂（NPPs）进行集成，采用计算流体动力学（CFD）模拟与机器学习技术，以提升核电厂的整体效率与盈利能力。本研究的创新性不仅在于分析PCM热物理特性、设计参数及输入条件对系统性能的影响，更在于开发一种可有效集成于核电厂的TES系统，解决包括输入参数的动态评估以及响应实时需求波动时对可用过剩能量的利用等关键挑战。为开展分析，共执行了2500组CFD模拟，用于评估垂直环形通道内相变行为。系统地分析了诸如传热流体注入条件和多种PCM特性等...

解读: 该研究的CFD仿真与机器学习优化方法对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。核心启示包括:1)动态评估技术可应用于PowerTitan储能系统的实时需求响应优化,提升削峰填谷效率;2)多目标遗传算法(MOGA)可用于优化PCS充放电策略,平衡充电时长与能量密度;3)ANN预测模型可集成至iSol...

Mohd Faraz Ahm · M. Saad Bin Ari · Mohd Faisal Jalil · Masood Rizvi 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 部分阴影显著降低了光伏系统的性能，导致热点和失配损耗。为减轻部分阴影对光伏系统造成的不利影响，一种有效的解决方案是采用光伏阵列重构技术。本文全面综述了针对部分阴影问题所设计的光伏阵列重构技术的最新研究进展。所选取的重构技术被系统地讨论并分为两大类：静态重构和动态重构，这两类进一步细分为九个不同的子类别。除了对这些技术进行详细描述外，本文还基于阵列规模、算法复杂度、响应速度、性能优越的方法、优势、劣势、实施成本以及应用范围等多个维度进行了比较分析，以帮助研究人员和工程师为其特定应用场景选择最...

解读: 该光伏阵列重构技术对阳光电源SG系列逆变器的MPPT优化具有重要参考价值。文章系统梳理的静态与动态重构方法可与我司多路MPPT技术协同,通过算法优化提升局部遮挡场景下的发电效率。建议将动态重构策略集成到iSolarCloud平台的智能运维模块,结合实时监测数据实现自适应阵列拓扑调整,降低失配损失和热...

Saad Ahm · Christian Beauger · Amir Zad · Waseem Iqbal 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 质子交换膜燃料电池（PEMFCs）是一种具有前景的储能装置，以其对动态电流负载的良好适应性以及高效制取高纯度H₂的能力而著称。然而，其广泛应用仍面临诸多挑战，尤其是在功率密度和效率方面。本综述系统探讨了提升PEMFC功率密度的多种策略，提出了当前高性能PEMFC的研发路径，重点阐述了催化材料、质子交换膜、气体扩散层、双极板以及膜电极组件（MEAs）等方面的最新进展。此外，本文还讨论了PEMFC系统工程领域的最新研究成果，着重分析了在酸性条件下系统效率、成本效益和耐久性的改进情况。通过介绍近...

解读: 该PEMFC质子交换膜燃料电池技术对阳光电源储能及充电业务具有前瞻价值。其MEA膜电极组件优化、功率密度提升策略可借鉴至PowerTitan储能系统的电堆设计;双极板与气体扩散层技术与公司SiC/GaN功率器件的热管理需求高度契合;氢能高效转换特性可拓展iSolarCloud平台的多能互补管理场景。...

Wei Gan · Yue Zhou · Jianzhong Wu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 电动汽车（EV）保有量的迅速增长给电力系统带来了显著的容量挑战，但通过有效的充电管理，电动汽车亦可作为灵活资源，凸显了相关创新解决方案的必要性。本文提出了一种虚拟车对车（V-V2V）框架，使电动汽车能够在公共充电站或家庭等场景下，只要连接至同一配电网，即可实现彼此之间的能量共享。该框架摆脱了传统车对车（V2V）模式中对物理邻近性和点对点匹配的要求，通过协调电动汽车充电与其他负荷需求及光伏发电，增强了电网灵活性并缓解了容量压力。为量化V-V2V框架所提供的灵活性，本文实施并改进了统计相似网络...

解读: 该虚拟车-车能量共享(V-V2V)技术对阳光电源充电桩及储能业务具有重要启示。论文提出的配电网级EV柔性调度框架,可与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统协同,将分散充电桩聚合为虚拟储能资源池。其统计相似网络建模方法可优化iSolarCloud平台的负荷预测算法,结合蒙特卡洛用户行为分析...

Ruiqing Yang · Guojin He · Ranyu Yin · Guizhou Wang 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 当前大多数提升模型精度的研究主要集中在模型本身的优化上，往往忽视了数据集质量的关键作用，尤其是在遥感大数据背景下。许多关于光伏发电（PV）的大规模提取研究通常仅关注光伏电站边界的粗略勾画，这限制了更深入的下游分析潜力。本文提出了一种针对光伏电站内部光伏板进行细粒度提取的框架，而非仅仅捕捉电站的外部轮廓。通过聚焦于单个光伏板级别的分割，该方法为下游应用（如发电量估算和空间布局优化）提供了更为精确的评估基础。该框架融合了先验知识，以应对地表覆盖、成像条件以及背景干扰所带来的挑战。一种创新的标签...

解读: 该超高分辨率光伏板分割框架对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。通过面板级精细识别,可显著提升SG系列逆拟器的MPPT优化策略精度,实现组串级故障诊断与发电量评估。数据集质量提升(78%→92%)为预测性维护算法提供可靠训练基础,结合先验知识的标注效率提升75%可加速电站数字...