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...

Sarita Yadav · Yogesh Sharm · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

储能器件是推动便携式电子设备、固定式储能系统以及电动汽车发展的核心。为了进一步提升这些器件的效率、能量密度和功率容量，亟需可规模化且高效的端到端解决方案。已有大量研究表明，作为非接触式能量源的磁场已成为增强储能器件电化学性能的一种有力工具。在某些情况下，磁场会引起电极材料在结构、形貌和比表面积方面的显著变化；而在其他情况下，磁化电极的局部磁环境则可调节其储能特性。此外，由磁场驱动的作用力能够改变电极材料的本征磁性，并调控电极/电解质界面处的电子传输与离子迁移行为。一些文献还报道了磁场在废弃电极材...

解读: 该磁场调控技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。在ST系列PCS和PowerTitan储能产品中,磁场可优化电极材料形貌与比表面积,提升电池能量密度和功率性能。对于SiC功率器件应用,磁场调控电子输运特性可降低开关损耗。此外,磁场辅助的废旧电极材料回收技术可支撑储能系统全生命周期管理,与iSola...

Jian Liu · Jianwen Zhang · Zaiwu Gong · Donald C. Wunsch 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 随着风能和太阳能等可再生能源在电力系统中的渗透率不断提高，电网的安全稳定运行面临重大挑战。储能系统，特别是抽水蓄能水电（PSH），在平衡电力供需方面发挥着关键作用。传统的PSH经济调度问题解析研究通常假设发电和抽水速率的下限为零，以简化分析并求解多周期优化问题的解析解。然而，PSH固有的机械设计约束要求存在非零的最小流量以保证高效运行。本文分析了两种场景：仅拥有PSH的商户，以及同时拥有PSH和风电场的商户。在仅含PSH的场景中，四个解析确定的荷电状态（SOC）参考点将SOC范围划分为五个...

解读: 该条件动态规划调度策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。研究揭示的非零最小流量约束对调度策略的影响,可直接应用于优化我司储能系统的充放电控制算法。通过SOC分区参考点的解析解方法,能够提升iSolarCloud平台的多时段经济调度能力,特别是在光储联合优化场景中...

Rajvikram Madurai Elavarasan · Rishi Pugazhendhi · Saifullah Shafiq · Sivasankar Gangatharan 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 在能源转型范式中，最大化光伏发电（PV）技术的电力产出是一项关键战略。因此，必须考虑影响光伏效率的潜在因素。其中主要因素之一是太阳辐照，其本身具有可变性且超出人类控制范围。虽然较高的辐照水平在一定程度上可以提升光伏系统的输出功率，但同时也会导致运行温度升高，从而对光伏组件的效率产生负面影响。因此，被动冷却成为缓解因运行温度上升而导致效率下降的关键解决方案。本研究旨在对基于相变材料（PCM）的被动冷却技术进行全面综述，此类技术在提升光伏面板效率方面具有显著潜力。本文首先对理想的相变材料进行特...

解读: 该PCM被动热管理技术对阳光电源光伏逆变器产品具有重要协同价值。通过PCM相变材料降低组件工作温度,可显著提升SG系列逆变器的MPPT效率和系统发电量。建议将PCM热管理方案与iSolarCloud平台温度监测功能结合,实现组件温度预测性维护。该技术还可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化...

Mohamad Koubar · Oskar Lindberg · David Lingfors · Pei Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 确定电池储能系统（Battery Energy Storage System, BESS）应提供哪些特定服务以实现利润最大化是一项重大挑战。本研究采用技术经济分析框架，探讨了公用规模太阳能光伏发电（PV）电站结合BESS在不同市场中的最优盈利模式及其最佳容量配置。研究目标是在瑞典和德国的电力市场与频率调节市场（重点关注日前市场和一次调频市场）中实现收益最大化。模型输入数据包括历史市场价格、频率数据以及实际测量的光伏发电功率数据。结果表明，在现有光伏电站基础上增加BESS，并不会比独立部署B...

解读: 该研究验证了光储融合系统的商业价值,对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同优化具有重要参考意义。研究显示储能参与一次调频市场可实现6年回收期,这为PowerTitan系统在欧洲市场的调频策略提供数据支撑。建议结合iSolarCloud平台开发多市场联合竞价算法,通过GFM控制技术提升调频...

Jinpeng Qiao · Yang Mi · Siyuan Ma · Yunhao Han 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要——本文提出一种基于微电网群租赁共享储能的主动配电网三层Stackelberg博弈（SG）调度策略。在上层，配电系统运营商作为领导者，综合考虑中层和下层的电力需求来确定交易价格，从而实现主动配电网的安全运行以及削峰填谷。在中层，共享储能运营商既可作为领导者制定租赁价格，也可作为跟随者响应交易价格，以保证共享储能系统的可靠充放电与高效利用。在下层，微电网联盟作为跟随者制定租赁容量并响应交易价格，从而确保电力平衡及可再生能源的就地消纳。此外，为有效求解该三层SG模型，采用多步逆向归纳法证明了均衡...

解读: 该三层博弈调度策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。通过配网运营商-共享储能-微网群的分层博弈机制,可优化ST-PCS的充放电策略,提升储能利用率。分布式嵌套迭代算法可集成至iSolarCloud平台,实现多微网协同调度和削峰填谷。该模型为阳光电源开发共享储能租...

Georgios N.Psarro · Pantelis A.Drats · Periklis P.Chinari · Stavros A. Papathanassiou · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

本文研究了风能和太阳能光伏发电（PV）技术的发展，以实现约80%的可再生能源（RES）渗透率，重点分析在市场电价影响下如何缓解可再生能源弃电问题、系统经济性、储能需求以及可再生能源投资的财务可行性。评估了三种发展路径：优先发展光伏、优先发展风电场，以及光伏与风电均衡发展的模式。针对每种情景，还评估了电池与闭环抽水蓄能容量的不同组合，以确定能够最小化系统成本的最优储能配置。分析表明，无论光伏装机容量水平如何，可再生能源弃电主要发生在中午光伏发电出力高峰时段。储能可有效缓解此类弃电现象，但若要完全消...

解读: 该研究揭示光伏集中出力时段的弃电规律,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。研究证实储能可有效削减弃电但需优化容量配置,这与我司储能系统的经济性设计理念高度契合。平衡光伏-风电配比结合战略性储能部署的成本最优方案,为SG系列逆变器与储能系统的协同配置提供决策依据。研...

Nima Mirzaei Alavij · Rahmat Khezri · Mohammadreza Mazi · David Steen 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 本文提出了一种新颖的混合整数线性规划（MILP）模型，用于在瑞典日前（DA）电力市场和频率抑制备用（FCR）市场中实现电池储能系统（BESS）的收益叠加。该模型详细考虑了日历老化与循环老化导致的电池退化以及市场的技术要求，旨在最大化电池所有者参与日前市场及三种FCR市场——正常运行下的FCR（FCR-N）和扰动情况下的FCR（FCR-D）上、下调频服务——所带来的潜在利润。为提供全面的结果，本文基于一分钟分辨率的真实数据，对2022全年进行了连续的日度优化计算。模拟了五种不同的运行模式，包...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的多市场收益优化具有重要参考价值。通过MILP模型实现日前电力市场与FCR调频市场的收益叠加,年收益可达单一市场的22倍,且电池年衰减仅1.7%。建议将该优化算法集成至iSolarCloud平台,结合GFM控制技术提升调频响应能力,并在电池...

Haichuan Zhao · Jinhao Meng · Qiao Peng · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 在电池储能系统（BESS）的全生命周期管理中，早期捕捉锂离子电池（LIB）的退化路径至关重要，然而现有研究主要集中在短期电池健康状态（如健康状态，SOH）诊断。本研究提出一种创新性概念，旨在仅利用少量初始循环数据即可感知锂离子电池的退化轨迹，从而为BESS复杂化的运行与维护策略预留充足的调整空间。本文提出一种新颖的深度学习框架，通过构建基于电池早期使用数据的图特征来获取容量退化轨迹。为了捕获更丰富的容量衰减特征，该框架通过生成增量容量（IC）曲线和容量差分曲线对电压-容量数据进行增强，并将...

解读: 该早期电池退化轨迹预测技术对阳光电源ST系列储能系统及PowerTitan产品具有重要价值。通过少量初始循环数据的图形化特征和深度学习,可在电池全生命周期早期预判容量衰减路径,为储能系统预测性维护提供60个循环内的精准预警。该技术可集成至iSolarCloud平台,结合增量容量曲线分析,优化BMS健...

Shadfar Davoodi · Mohammed Al-Shargabi · David A. Woo · Promise O.Long 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 氢能（HE）是大规模储能的一种有前景的解决方案，尤其适用于将间歇性可再生能源整合到全球能源系统中。实现这一转型的关键推动因素是地下氢气储存（UHS），该技术具备大规模储存氢气（H₂）的潜力；然而，由于存在技术、运行和工程上的复杂性，其实际部署仍面临重大挑战。针对这些挑战，本文对UHS技术进行了全面分析，重点探讨了其可行性、性能表现以及相关障碍。本文考虑了氢气独特的物理化学性质——如密度、黏度、扩散性、溶解度和吸附能力——及其对地下储存过程的影响。随后评估了将多种地质构造改造用于UHS的可行...

解读: 地下储氢技术为阳光电源储能系统提供长周期、大规模能量存储新思路。ST系列PCS可与氢储能系统协同,实现可再生能源消纳:电解制氢时作整流逆变,燃料电池发电时作并网变流。盐穴、枯竭油气藏等地质储氢方案可作PowerTitan储能站的季节性调峰补充,解决锂电储能时长受限问题。氢能与电化学储能混合配置,需G...

Chuan Wang · Wei Wei · Laijun Chen · Yuan Gong 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要 随着可再生能源在发电侧渗透率的不断提高，其出力波动性对电网的功率平衡构成了严峻挑战。在风电场、光伏电站以及汇集站部署储能系统，可使可再生能源电站根据电价信号出售电能，从而提高其市场收益。本文考虑了一种典型的发电侧场景：由不同主体运营的风电场和光伏电站通过一个共同的汇集站向市场售电，目标是实现各自利润的最大化。每个可再生能源电站均配备本地电池，用于储存电能并等待更高电价时机出售；同时，它们还可以从位于汇集站的共享储能单元中租赁部分容量，以进一步提升盈利能力。本文为汇集站处的共享储能设计了一个...

解读: 该容量共享市场机制对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan集成方案具有重要应用价值。论文提出的日前容量租赁市场与实时调度策略,可与iSolarCloud平台深度融合,实现源侧新能源场站间储能容量动态共享。通过Stackelberg博弈优化容量分配,结合动态时间规整的核回归调度算法,可提升储...

Wanting Zheng · Hao Xiao · Wei Pei · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要 本文提出了一种针对高比例数据缺失场景下的分布式区域光伏发电功率预测方法。该方法通过两个关键策略增强光伏发电信息的可用性。首先，针对区域内具有有限可用光伏发电数据的参考电站，构建了一种基于DSC-LightGBM算法的可解释性预测模型，以提高光伏发电功率预测的准确性。针对这些电站在气象数据获取方面存在的不足，通过物理建模引入太阳高度角和太阳时角等太阳辐射特征，并采用Shapley加性解释（SHAP）可解释算法分析原始特征与增强特征的重要性。其次，为解决区域内大量非参考电站在实际运行中数据匮乏...

解读: 该分布式光伏功率预测技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。针对区域内大量电站数据缺失场景,其自回归迁移学习方法可显著提升SG系列逆变器集群的发电预测精度(误差降低25.8%-50.3%)。DSC-LightGBM算法结合太阳高度角等物理特征的建模思路,可优化PowerTi...

Firdovsi Gasanz · Sebastian Bauer · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要 多孔介质压缩空气储能（PM-CAES）是未来可再生能源占比达到100%的能源系统中补偿间歇性可再生能源的一种可行方案。然而，PM-CAES的设计与运行条件评估需要一个高效的耦合发电厂—地质储能模型。因此，本研究开发并评估了一种新的地质储能模型半解析解，针对三种现实的能源系统情景进行了分析。所开发的模型能够模拟典型的储能运行过程，包括充气、放气和储存阶段，同时考虑了设施与技术约束、储存气体的物理特性以及储层井的配置。我们通过两个现实的能源系统情景验证了该模型，并证明其提供了自洽的近似结果，所...

解读: 该多孔介质压缩空气储能(PM-CAES)技术为阳光电源大规模储能系统提供重要参考。其半解析模型可缩短运算时间20倍,适用于PowerTitan等大型储能项目的快速选址评估。53%储能效率与50MW功率输出特性,可指导ST系列PCS在长时储能场景的控制策略优化。该耦合模型思路可借鉴至iSolarClo...

Guojin Si · Tangbin Xi · Dong Wang · Nagi Gebraeel 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 风能持续成为增长最快的可再生能源来源，其中海上风电的开发在全球范围内发挥着关键作用。然而，一个重要的挑战是海上风电港口容量不足，可能导致安装和维护计划的延误。现有的运维（OAM）框架通常忽略了港口和船舶可用性受限所带来的约束，主要关注资源无限制条件下对维护调度的影响。为解决这一问题，本文提出一种新颖的以资源为中心的维护策略（RCMS），该策略纳入了多种资源条件对机会性维护调度及多类型船舶路径规划的影响。与传统的以设备健康状态为中心的维护策略不同，RCMS通过量化动态风速变化带来的机会来优化...

解读: 该资源中心维护策略对阳光电源海上风电储能系统(PowerTitan/ST系列PCS)具有重要借鉴价值。文中基于气象预测的动态调度优化思路可应用于iSolarCloud平台,通过整合风-光-储多资源协同调度,优化储能系统充放电策略与运维计划。特别是多端口协同调度方法可启发分布式储能集群的灵活资源配置,...

Hening Yuan · Yueqing Shen · Xuehua Xie · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 由于分布式能源的接入，传统的配电网络正在向主动式配电网转型。与此同时，极端天气事件的频发要求电力网络具备更强的韧性。分布式能源，特别是移动式储能系统（MESS），在提升配电网韧性方面发挥着关键作用。然而，目前针对MESS在灾后运行中用于增强韧性、效率及电能资源利用率的预部署研究仍显不足。为解决上述问题，本文提出了一种考虑分布式发电出力不确定性的主动配电网中MESS预部署的主动式方法。首先，对主动配电网中的柔性资源进行建模，包括分布式电源、移动式储能系统和电动汽车。然后，建立了考虑光伏出力不...

解读: 该移动储能预定位鲁棒优化技术对阳光电源PowerTitan移动储能系统及ST系列PCS具有重要应用价值。研究中的分布式资源协同优化模型可直接应用于iSolarCloud平台,实现灾前储能资源智能调度。其鲁棒优化算法可集成到阳光储能EMS系统,结合光伏出力不确定性预测,优化移动储能容量配置与选址决策。...

Øyvind Sommer Klyv · Ville Olkkonen · Magnus Moe Nygår · David Lingfors 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 混合电站（HPP）的概念正在获得越来越多的关注，该概念指共址的太阳能光伏（PV）和风能设施共享一个公共并网点（POI）接入电网。风能和太阳能资源可能呈现负相关性，这使得可以在确保较低弃电率的前提下，使此类混合电站的装机容量超过其标称的POI容量。因此，在电网接入受限制约装机容量扩张的地区，将现有风电场改造为光伏-风电混合电站可能是一种颇具前景的策略。然而，目前尚不清楚某一特定地点的资源可利用性以及太阳能与风能资源之间的负相关性如何影响在现有风电场加装光伏容量的技术经济可行性。本研究采用技术...

解读: 该风光混合电站改造研究对阳光电源具有重要战略价值。针对风电场光伏改造场景,SG系列光伏逆变器的1500V系统和多路MPPT技术可优化不同辐照条件下的发电效率;ST系列储能变流器和PowerTitan系统能有效平抑风光资源反相关特性带来的功率波动,降低弃电损失;iSolarCloud平台可基于历史数据...

Fan He · Matthew Leach · Michael Short · Yurui Fan 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 能源储能在未来电力系统中具有重要作用。然而，电网级储能于电力系统乃至整个社会经济系统中的作用尚不明确。本文构建了一种基于Copula函数的整体系统模型，以探究电网级储能的经济与环境效应，从而为微观和宏观层面的决策提供支持。该模型将电力系统优化模型与投入产出模型相耦合，并嵌入Copula函数以刻画电力需求、排放约束以及部门细分所带来多重且相互关联的不确定性。本文以2025年的中国和英国为案例，考虑不同的储能技术（抽水蓄能、电池储能、飞轮储能），分析不同电力系统与经济结构下的差异。研究发现，增...

解读: 该研究验证了储能系统在电力系统优化和碳减排中的关键作用,与阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能解决方案的战略定位高度契合。研究揭示的储能-可再生能源协同效应,为我们的光储一体化方案(SG逆变器+ST储能)提供了理论支撑。基于Copula模型的多重不确定性分析方法,可启发iSolarClo...

Wenxuan Tongab1 · Zhengang Lubc1 · Yanbo Chen · Guoliang Zhao 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 间歇性可再生能源的大规模并网给电网的灵活性和稳定性带来了重大挑战。重力储能为高容量、长时长且经济高效的能量存储提供了一种可行的解决方案。模块化重力储能（M-GES）是该技术的一个有前景的分支，然而，关于其机组容量配置的研究匮乏，制约了该技术的广泛应用。本文首次对M-GES电站电机系统的最优容量配置问题展开研究，该问题对于系统稳定运行和成本效益至关重要。我们提出了一种混合容量优化策略，结合了等容量配置（EC）和双倍率容量配置（DR）两种方法。基于MATLAB/Simulink平台，我们验证了...

解读: 该模块化重力储能容量配置优化研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要借鉴意义。混合容量配置策略可降低50%-80%电机系统成本,这与我们PCS模块化设计理念高度契合。其功率偏差控制在0.1%以内的精度要求,可应用于我们三电平拓扑及GFM控制技术优化,提升储能系统在高比例新能...

Ke Wua · Lei Wanga · Hengxu Hab · Zhiyuan Wangc · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 可再生能源（RES），如风能和光伏，已广泛集成到电力系统中。然而，“弃风”和“弃光”现象仍然是一个关键问题，导致可再生能源利用率显著下降。限制可再生能源注入的因素包括输电线路热容量限制、电压幅值约束以及电压稳定性问题。本文提出了一种考虑电压稳定性约束、交流潮流约束和运行约束的最大化可再生能源注入（MRI）问题。提出了一种新型的动态线路容量评估（DLR）技术，用于动态评估输电线路的传输容量。通过将DLR与最优输电切换（OTS）相结合，所提出模型的解决方案能够最大化电力网络的输电能力，并确保满...

解读: 该动态线路评级与最优传输切换技术对阳光电源具有重要应用价值。针对新能源消纳难题,可与ST系列储能变流器及PowerTitan系统协同,通过动态调整储能充放电策略配合电网线路容量优化,提升光伏接入能力。文中电压稳定性约束方法可应用于SG系列逆变器的电网支撑功能开发,结合VSG虚拟同步机技术增强弱电网适...