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...

Emilie Rosenlund Soysa · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 随着旨在促进可再生能源投资的扶持机制逐步退出，发电企业必须考虑电力市场风险。市场价格暴露通过使生产者的收入流易受 merit-order 效应的影响，并增加收入风险，从而提高资本成本，进而影响投资的经济可行性。资本成本对风电和太阳能发电等资本密集型可再生能源的盈利能力具有不利影响。为分析电力市场价格暴露、merit-order 效应与风电融资成本之间的关系，本文基于模拟的收益分布，构建了丹麦西部地区风电投资资本成本的模型。收益分布是通过一种新型的价格预测模型生成的，该模型为基于自适应网络的...

解读: 该研究揭示风电市场化投资中融资成本与收益波动的关联,对阳光电源储能业务具有重要启示。通过部署ST系列PCS和PowerTitan储能系统,可平抑风电出力波动,降低merit-order效应导致的价格风险,改善项目收益分布,从而降低融资成本。研究强调的碳价机制与储能调峰能力结合,可优化风储一体化项目经...

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...

Carlos Eduardo Driemeier · Giovana C.Tonon · Mateus Ferreira Chagas · Gabriel P.Petrielli 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 电解水制氢（e-H₂）正受到全球广泛关注，被视为实现深度脱碳的关键载体。巴西的e-H₂生产具有独特性，因其电力系统具备大陆级规模、高度脱碳（2023年可再生能源占比达93%），并拥有大规模能源储存能力（210 TWh）以及水电水库提供的约50 GW调度灵活性。在此特殊背景下，本研究评估了并网型e-H₂生产的碳强度（通过从摇篮到大门的生命周期评估进行量化）以及保障其碳排放完整性的必要条件。研究收集了太阳能、风能系统及碱性电解槽的生命周期清单数据，提出了太阳能和风能发电碳排放因子的地理空间建模...

解读: 该研究揭示大规模可再生能源电网中电解制氢的碳强度优化路径,对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan系统具有重要启示。研究证实储能系统可实现电解槽90%容量因子运行而不增加电网碳排放,验证了时序匹配灵活性的价值。这为阳光电源开发风光储氢一体化解决方案提供理论支撑:通过GFM控制技术协调可再生...

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...

Domenico Mazzeo · Andrea Di Zioa1 · Claudio Pesenti · Sonia Lev · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 光伏（PV）系统的快速扩张对于能源系统的脱碳至关重要，但也引发了与农业争夺耕地的担忧。农光互补（APV）系统通过在同一土地上将光伏装置与农业生产相结合，提供了一种可持续的解决方案。然而，由于对设计参数及其对能源和作物生产力影响的理解有限，APV系统的推广应用受到限制。本研究提出了一种模拟框架，用于评估开放式田间APV系统的性能，重点分析地面覆盖率（GCR）、净空高度以及跟踪配置对太阳辐照度分布、作物产量和太阳能发电量的影响。采用土地当量比（LER）来评估农业产出与太阳能发电的综合生产力。针...

解读: 该农光互补系统研究对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维方案具有重要价值。研究中双面组件配合跟踪系统的优化设计,可结合我司1500V系统及多路MPPT技术,针对非均匀光照实现精准功率优化。LER值1.04-2.05验证了农光互补的土地综合效益,iSolarCloud平台可集成辐照度监测与作物生长数据...

Du Wen · Xinyi Wei · Antonin Bruneau · Aris Maroonian 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 氨由于其高氢含量、易于运输以及成熟的生产基础设施，被视为一种有前景的氢载体和储能介质。本研究对氨制氢（A2H）和氨发电（A2P）路径进行了全面的技术经济性分析，比较了多种用于氢气生产和发电的工艺配置。高温氨裂解器（600 °C）的最大能效达到87.55%，最大㶲效率达到86.09%，优于低温裂解器（450 °C），后者能效范围为82.16%至86.75%。在氢气分离技术中，变温吸附（TSA）造成的效率惩罚最低，但成本最高；而变压吸附（PSA）虽然能耗更高，但其单位氢气平准化成本（LCOH）...

解读: 该氨氢转换技术为阳光电源储能系统开辟新应用场景。研究显示氨作为氢载体可实现跨区域能源运输,与ST系列PCS和PowerTitan储能系统形成互补:在可再生能源富集区,利用光伏制氢合成氨存储;在用能侧通过氨裂解制氢,结合燃料电池或氢燃气轮机发电。特别是高温裂解-SOFC集成系统效率达69.55%,度电...

Lisanne Gossel · Elisa Corbean · Sören Dübal · Paul Bran 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 近年来，金属能源载体作为可再生能源电力的一种有前景的储存和运输材料，在科研领域受到日益增长的关注。在发展金属燃料驱动的循环经济体过程中，研究涉及一个从微观到宏观尺度的复杂模型层级体系，因此在不同复杂程度的模型层级之间传递信息成为实现该新技术的关键任务。化学反应器网络（CRN）是一种简化复杂度的反应器模型，也是实现跨尺度关联的一种有前景的方法。这类模型兼具引入详细化学机理的能力以及高效开展大规模参数研究的优势。前提是能够从CRN获得比实验数据或计算流体动力学（CFD）等精细模拟方法更为密集的...

解读: 该跨尺度模型校准方法对阳光电源储能系统优化具有重要借鉴价值。文中化学反应器网络(CRN)的降阶建模思路可应用于PowerTitan储能系统的电化学-热管理耦合模型,通过贝叶斯校准实现从电芯微观特性到系统宏观性能的信息传递。该方法可支撑ST系列PCS在不同工况下的性能图谱构建,提升iSolarClou...

Hadi Vatankhah Ghadim · Jannik Haas · Christian Breyer · Hans Christian Gils 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 可再生能源技术的成本预测是计算能源转型路径的主要输入之一。以往研究表明，这些成本预测往往被高估。在本研究中，我们更新了对主要可再生能源技术成本预测的评估，比较了2020年至2050年间超过40项研究中的150种情景，涵盖的技术包括大型地面光伏电站、屋顶光伏系统、陆上与海上风电以及锂离子电池。总体而言，所审查的所有研究均预计平准化度电成本（LCOE）和资本支出将显著下降，但下降幅度存在差异。尽管修订后的成本预测已有所改善，并更贴近历史发展趋势，但仍显得过于悲观。大多数针对2050年的成本预测...

解读: 该研究揭示光伏和储能成本下降速度超预期,对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器产品线具有战略意义。成本快速下降将加速光储一体化项目部署,验证了公司在1500V高压系统、SiC功率器件应用及三电平拓扑等降本增效技术路线的正确性。建议强化PowerTitan储能系统与iSolarCloud平台...

Xiqing Wei · Ambe Harrison · Abdulbari Talib Naser · Wulfran Fendzi Mbasso 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 本文针对由部分遮阴条件（PSC）引起的光伏（PV）系统能量损失这一紧迫挑战展开研究，该问题是实现太阳能利用效率与可靠性最优化的关键障碍。研究提出了一种突破性的全局最大功率点跟踪（GMPPT）方法，旨在应对复杂遮阴场景下的动态变化，从而为最大化能量输出提供变革性解决方案。该方法的核心是“可信邻域识别机制”（Confident Neighborhood Identification Mechanism, CNIM），其理论基础在于：识别出围绕全局最大功率点（GMPP）的“可信邻域”，有助于实现...

解读: 该GMPPT智能控制技术对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其基于神经网络的无气候传感器方案与我司多路MPPT优化技术高度契合,可显著提升复杂遮挡场景下的发电效率。CNIM置信邻域识别机制可融入iSolarCloud平台实现智能诊断,FTST双阶段追踪算法(18ms收敛速度)可优化现有MP...

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...

Zili Chen · Zhaoyuan Wu · Lanyi Wei · Linyan Yang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 可再生能源（RE）与储能系统（ESS）的协调发展对于低碳转型至关重要。除了最优规划方案外，理解规划结果背后的深层原因对于提升决策透明度与可靠性同样关键。本研究探讨了在不同脱碳阶段中可再生能源与中长期储能（MTES）之间协同关系的演变过程，提出了一种可解释的分析框架，用于归因并分析影响规划结果的关键因素。通过采用随机森林（Random Forest, RF）方法，该框架识别出在不同边界条件下（如碳排放限额、资源禀赋和经济约束）驱动可再生能源—储能协同效应的核心因素，从而深入揭示时间与空间因素...

解读: 该研究对阳光电源储能规划具有重要指导意义。研究揭示长时储能(LDES>100h)在新能源富集区域的季节性平衡价值,与PowerTitan液流储能系统的应用场景高度契合;短时储能在火电主导区域应对日内波动的需求,可通过ST系列PCS的快速响应能力实现。随机森林可解释性框架可集成至iSolarCloud...

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...

Siyuan Chen · Laijun Chen · Sen Cui · Hanchen Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 大容量和对化石燃料的独立性使得先进绝热压缩空气储能（AA-CAES）成为支持波动性可再生能源集成的一项有前景的技术。当前的AA-CAES模型主要关注于规划层面的问题，例如效率提升。AA-CAES系统的机电动态特性是电力系统运行中控制器设计与稳定性分析的基础，但受到的关注较少，原因在于压缩机气动与机械运行之间在毫秒到秒级时间尺度上发生的复杂且非线性的相互作用，使得建模问题极为复杂——既要保持模型的简洁性以利于控制系统设计，又要准确描述复杂的动态行为。本文提出了一种考虑变工况下压缩机动态性能的...

解读: 该AA-CAES电机械瞬态建模技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。论文提出的压缩机动态特性建模方法(毫秒至秒级响应)可借鉴于储能系统功率控制策略优化,特别是喘振不稳定性分析(7Hz特征频率)对PCS过载保护设计有启发意义。其机械-气动耦合建模思路可应用于GFM...

Stefania Guarino · Alessandro Buscemi · Christian Chiaruzzi · Valerio Lo Brano · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 农业光伏系统将光伏（PV）发电与农业生产相结合，旨在应对气候变化和粮食安全背景下土地利用优化与可持续能源生产所面临的重大挑战。此类系统在缓解大规模光伏电站对环境和社会造成的负面影响（如生境破坏以及与农用地的竞争）方面发挥着关键作用，提供了一种颇具前景的解决方案。本研究评估了一种已获专利的V形双面光伏系统，该系统采用单轴太阳跟踪技术，旨在优化太阳能捕获效率，同时最小化对葡萄园等作物的遮荫效应。为此，开发了一套基于Python语言并使用PVlib库的定制化算法，用于模拟系统的运行性能，充分考虑...

解读: 该V型双面光伏农业系统研究对阳光电源SG系列逆变器和智能运维平台具有重要价值。其Python建模方法可集成至iSolarCloud平台,优化单轴跟踪系统的MPPT算法,应对复杂遮挡场景。V型结构虽辐照量降低5.2%但土地利用率提升24%,验证了阳光电源1500V高效逆变器在农光互补场景的适配性。该定...

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...

Javier Cardo-Miota · Hector Beltran · Emilio Pérez · Shafi Khadem 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 可再生能源（RES）与储能系统（ESS）的集成在优化其参与电力市场的过程中带来了挑战与机遇。本研究提出了一种新方法，利用深度强化学习（RL）算法为共址配置的可再生能源与电池储能系统（BESS）开发最优投标策略，实现同时参与电能量市场和辅助服务（AS）市场的多市场运作。所提出的方法采用马尔可夫决策过程（MDP）框架，根据市场状况和技术约束动态管理BESS的使用。作为强化学习智能体，采用了名为双延迟深度确定性（TD3）策略梯度算法的Actor-Critic方法。数据驱动的训练过程有助于模型学习...

解读: 该深度强化学习多市场竞价策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中TD3算法实现的动态BESS调度与我司储能系统的智能能量管理高度契合,可集成至iSolarCloud平台实现日前市场与辅助服务的联合优化。案例中光储协同参与调频备用服务的模式,可直接应用于我司1...

Jiawei He · Ningjing Bu · Weijie Wen · Bin Li 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 集中式储能电站对于抑制可再生能源功率波动、调节系统电压等方面具有重要作用。众所周知，能够快速且有选择性地识别故障的保护装置对电力系统至关重要。然而，储能电站的四象限运行特性对距离保护的性能具有独特影响。本文分析了在储能电站四象限运行特性下相位比较式距离保护的动作性能，推导出相位比较结果与储能变流系统（PCS）正序和负序d-q轴电流之间的严格数学关系。此外，还分析了正序和负序q轴电流对相位比较结果及系统电压的影响。在此基础上，提出了一种故障后适用于储能PCS的q轴电流优化注入策略（QCOIS...

解读: 该研究针对储能电站四象限运行特性对距离保护的影响,提出q轴电流优化注入策略,可将过渡电阻耐受能力从1Ω提升至6Ω。对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要价值:可优化PCS故障后电流控制策略,通过正负序d-q轴电流协调控制,提升并网线路保护可靠性,同时不影响故障穿越能力。该方法...

Sheng Yu · Bin He · Lei Fang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 天气条件的不稳定性常导致光伏发电呈现出随机性和波动性，使得准确可靠的光伏发电功率预测对于综合能源系统的稳定调度至关重要。由于难以捕捉相邻离散时间点之间的时序依赖关系，多步预测仍面临挑战，这主要归因于一维建模方法在时间序列特征表达能力上的局限性。为此，本文提出一种专门针对光伏发电功率多步短期预测的方法论框架。该框架基于TimesNet架构，通过将气象特征在二维空间建模以增强特征表达能力。此外，引入了一种新的特征提取模块，用于替代原始TimesNet中的Inception模块，缓解了标准卷积中...

解读: 该多步光伏功率预测技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及储能系统调度具有重要价值。TimesNet二维时序建模可增强SG系列逆变器功率预测精度,改进的损失函数能提升异常工况识别能力。12小时预测RMSE降低3.21%可优化ST系列PCS的充放电策略制定,减少PowerTitan储能系统的...