Morteza Shafiekhan · Meysam Qadrdan · Applied Energy · 2025年4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...

Mohammad Hasan Khoshgoftar Manesh · Soheil Davadgaran · Seyed Alireza Mousavi Rabeti · Ana M. Blanco Marigort · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 由于化石燃料的使用导致全球温室气体增加以及不可再生资源面临枯竭的风险，这些因素推动了可再生能源多联产系统的扩展。本研究聚焦于整合太阳能、生物质能和风能，以实现电力、工艺蒸汽和氨的同步生产。所提出系统的总体运行方式为：采用合成气-太阳能混合锅炉产生低压和中压两个等级的蒸汽。中压蒸汽与空气及城市固体废物一同作为气化工艺单元的进料。气化单元产生的合成气用于供给锅炉燃料和氨合成单元原料。在进行氨合成之前，必须对原料合成气进行净化处理。为此，采用了水煤气变换和CO2捕集单元进行净化。随后，净化后的合...

解读: 该风光生物质多能互补制氨系统对阳光电源具有重要启示。系统集成风电PEM电解制氢、光伏-生物质混合发电及储能技术,与我司ST系列储能变流器、SG光伏逆变器形成技术协同。特别是氨氢混合燃料发电与储能耦合方案,可为PowerTitan储能系统提供长时储能路径创新。系统38.53%的火用效率及3.29年投资...

Peng Lu · Hanqing Lan · Qiwei Yuan · Zhihao Jiang 等14人 · Applied Energy · 2025年4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...

Mahdi Fasihi · Robert Weiss · Jouni Savolainen · Christian Breyer · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

更正：基于光伏-风能混合电站的绿色氨全球潜力［Appl. Energy 294 (2021) 116170］

解读: 该勘误文章涉及光伏-风电混合制绿氨系统，对阳光电源风电变流器与储能系统集成具有参考价值。混合新能源制氢/氨场景需要高效PCS协调光伏SG系列逆变器与风电变流器输出，ST系列储能变流器可平抑波动性，保障电解装置稳定运行。GFM控制技术可提升离网制氨系统的电能质量，PowerTitan储能方案能优化能量...

Chen Wu · Pan Liu · Qian Cheng · Zhikai Yang 等11人 · Applied Energy · 2025年4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...

Dongyue Zhou · Xueping Pan · Jinpeng Guo · Xiaorong Sun 等6人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383

摘要 海上风电的快速发展使得其在台风等极端天气事件频发背景下的运行安全问题日益受到关注。现有的海上风电场群（OWFC）韧性评估多集中于单一台风灾害所引发的风险，较少考虑多种灾害共同作用的影响，然而台风极易诱发巨浪、风暴潮等次生海洋灾害，这些灾害可能对海上风电机组及输电系统造成严重破坏，忽略此类联合效应可能导致对其脆弱性的低估。为此，本文提出一种新的方法，用于评估海上风电场群在台风及其次生灾害共同作用下的韧性。首先，根据海洋环境条件对台风及台风诱发的海浪进行数值模拟；继而，综合考虑台风与其次生灾害...

解读: 该研究对阳光电源海上风电变流器及储能系统具有重要价值。研究揭示台风及次生灾害导致风电集群韧性下降40%,凸显极端天气下电力系统脆弱性。阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统可作为海上风电场的韧性支撑,通过GFM控制技术提供惯量支撑,在台风导致风机故障时快速响应维持电网稳定。研究中的...

Wenwei Huang · Tong Qian · Wenhu Tang · Jianzhong Wu · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383

摘要 风电并网发电将不确定性引入输电线路功率，可能增加N-1故障风险。本研究提出一种考虑风电出力依赖性不确定性的N-1线路安全约束最优潮流（SCOPF）模型，以降低此类风险。首先，构建一种改进的模糊集，通过引入Copula约束来刻画风电场之间的相关性，从而降低模型保守性。随后，采用分布鲁棒优化方法建立代表安全约束（SC）的机会约束（CC），并推导所提模型的可处理形式。接着，提出依赖敏感性指标，用于识别受依赖性不确定性显著影响的关键元件，并基于该指标构建面向机会约束的依赖敏感性模糊集，以降低求解复...

解读: 该分布鲁棒优化方法对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。通过Copula建模风电场相关性,可优化储能系统在N-1故障场景下的调度策略,降低保守性同时保证安全约束。所提依赖敏感性指标可集成至iSolarCloud平台,实现风储协同优化调度。Benders分解算法适用于...

Miguel Heleno · Paul Lesur · Alexandre Moreir · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383

摘要 本文提出一个分析框架，用于在公平能源政策干预背景下，整合并网后端电表后储能系统与屋顶光伏的联合部署及其相关收益流。我们通过引入储能元件并采用更贴近现实的太阳能补偿机制（例如净计费机制，net-billing），对Justice40优化模型进行了扩展。净计费机制允许不同时段的收益差异，从而提升电表后储能设备的经济可行性。扩展后的模型涵盖了户用级光伏与储能协同部署，并将其与现有干预措施（如房屋节能改造、仅安装屋顶光伏、社区太阳能和社区风电）一并纳入统一框架。我们提出了一种创新的近似方法，能够在...

解读: 该研究为阳光电源ST系列储能变流器和户用光储一体化方案提供重要应用场景。论文提出的净计费机制下储能优化部署模型,可直接应用于PowerTitan等储能系统的能量管理策略优化,通过时序收益差异化实现经济性提升。其创新的储能运行近似算法在保持计算效率的同时捕获收益流,对iSolarCloud平台的智能调...

Yi Zheng · Jian Wang · Chengmin Wang · Chunyi Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383

摘要 随着可再生能源在电力市场中渗透率的不断提高，边际电价受到抑制，给风电生产商的盈利能力带来了挑战。为此，有效的中长期（MLT）滚动交易能够对冲现货市场价格风险，提升盈利水平。然而，传统的投标方法往往难以捕捉风电出力及交易动态在较长时间跨度内的复杂不确定性。本文提出了一种专为优化风电中长期滚动交易而设计的双层多智能体深度强化学习（DRL）方法。该方法创新性地将Black–Scholes模型与Hamiltonian函数相结合，构建了一个最优决策框架，能够在短期投标效率与长期战略定位之间实现平衡。...

解读: 该深度强化学习竞价策略对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。通过双层多智能体优化框架,可提升风储联合系统在中长期电力市场的收益能力,有效对冲现货价格风险。其时空建模技术可集成至iSolarCloud平台,实现储能参与市场交易的智能决策,优化充放电策略。结合阳光电...

Mohamed R. Elkadeem · Ali Younes · Jakub Jurasz · Atif S.Al Zahrani 等5人 · Applied Energy · 2025年4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...

Jian Liu · Jianwen Zhang · Zaiwu Gong · Donald C. Wunsch 等5人 · Applied Energy · 2025年4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...

Jiaxin Gao · Yuanqi Cheng · Dongxiao Zhang · Yuntian Chen · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.383

摘要 风电作为关键的可再生能源之一，在实现碳中和目标中发挥着重要作用。然而，由于风速预测数据具有高噪声特性，风力发电功率的准确预测面临挑战，这会降低预测的精度与鲁棒性。为解决这一问题，本文提出一种理论引导（即物理约束）的深度学习风力发电预测方法（TgDPF）。TgDPF将表征风电功率概率分布的风电功率曲线领域知识，与长短期记忆网络（LSTM）深度学习模型相结合。该融合机制确保模型输出与风电功率的概率分布保持一致，遵循物理约束条件，从而增强对噪声的抵抗能力。因此，TgDPF是一种典型的物理约束建模...

解读: 该物理约束深度学习风电预测技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。通过融合风电功率曲线概率分布与LSTM模型,在高噪声环境下预测精度提升24.7%-73.9%,可显著优化储能系统的充放电策略与能量管理。该方法的抗噪声特性与物理约束思想可迁移至iSolarClo...

Akash Kumar Deep · G. Lloyds Raj · Gagan Deep Meen · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要 在现代网络物理电力系统中，存在显著通信时延（CTD）情况下的虚假数据注入（FDI）型网络威胁是一个严峻问题，严重影响系统的频率稳定性和控制性能。当电力系统存在非线性特性以及可再生能源渗透时，频率控制问题变得更加复杂。为确保安全可靠的电力供应，实际应用中亟需一种简单且鲁棒的负荷频率控制策略。为此，本文提出了一种新的单参数解析型比例–积分–微分（PID）设计方法，适用于具有较大通信时延的互联系统双区域火电厂（TPP）。该方法利用火电厂模型的脉冲响应来获取PID控制器参数，从而避免了现有解析PI...

解读: 该负荷频率控制技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要价值。文中提出的抗时延PID控制策略可直接应用于储能系统的一次调频功能,增强电网频率稳定性。针对虚假数据注入攻击的防护机制可集成到iSolarCloud平台的网络安全模块。所提出的脉冲响应建模方法可优化VSG虚拟同步...

Jocelyn Mbenoun · Amina Benzerg · Bardhyl Miftari · Ghislain Detienne 等8人 · Applied Energy · 2025年3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...

Hongye Zhao · Shengli Liao · Benxi Liu · Zhou Fang 等7人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要 随着电力需求的增长以及水电、风电和太阳能的快速发展，以水电为主的水-风-光供应系统（HHWSSSs）联合调度已成为电力系统领域的研究重点。然而，HHWSSSs内部精细的调度要求、复杂的约束条件以及时空耦合关系等独特特征，给短期发电调度（STGS）带来了显著挑战，包括整体优化计算时间过长、模型构建困难以及求解精度低等问题。为此，本文提出一种多智能体优化模型，以高效应对上述问题。首先，基于大系统分解原理，将HHWSSS的集中式优化转化为多智能体系统的协同运行，并利用根植于流域特征的分层分解策略...

解读: 该多智能体优化调度技术对阳光电源具有重要应用价值。针对水风光互补系统的时空耦合约束问题,可直接应用于ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同调度优化。其分层解耦策略可提升PowerTitan储能系统在多能源场景下的实时响应效率,IADMM算法思想可融入iSolarCloud平台实现分布式能源智能协调...

Bilal Rinchi · Raghad Dababseh · Mayar Jubran · Sameer Al Dahidi 等6人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要 本研究提出了一种全面的数据驱动方法，利用五个经过优化的机器学习模型和来自光伏地理信息系统（PVGIS）的12,499个全球位置的数据，预测光伏系统的最优倾角。首先，我们研究了40种不同特征组合的预测精度，这些特征包括每个位置的纬度、经度、海拔、温度、相对湿度、风速、水平面总辐射和散射辐射。其次，我们评估了四种不同数据分辨率对模型性能的影响，包括年均数据、带年方差的年均数据、月均数据以及带月方差的月均数据在气象特征上的应用。第三，我们探讨了在所有情况下将纬度作为绝对值处理的影响。研究发现，将...

解读: 该机器学习优化倾角预测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。研究通过多层感知器模型实现1.029°精度的倾角预测,可集成至智能运维系统,为全球12,499个站点提供精准安装指导。结合月度气象数据分解方法,可优化MPPT算法的跟踪策略,提升发电效率0.5-2%。...

Hongkun Lu · Xiaoxia Gao · Jinxiao Yu · Qiansheng Zhao 等8人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381

摘要 预测和计算风机轮毂前方的来流风速是风电功率预测研究中的关键环节。本文提出了一种考虑气象空间环境、风速时间特性以及地形和风机尾流效应的风电机组来流风速预测方法。首先，采用气象空间降尺度与时间特征提取方法对风气象桅杆（WMM）处的风速进行预测，建立大尺度气象背景与WMM风速之间的时空关联关系；其次，利用WMM预测风速，并结合从WMM到特定风电机组路径上的地形影响和尾流效应，计算该机组的来流风速；第三，利用激光雷达（LiDAR）在中国张家口张北某风电场的一台特定风电机组上对本文所提方法进行了验证...

解读: 该风速预测技术对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要应用价值。通过融合气象降尺度、时空特征提取和尾流效应建模,可显著提升风功率预测精度(R²达0.9432)。该方法可集成至iSolarCloud平台,为风储耦合系统提供精准预测支持:1)优化ST系列储能PCS的充放电策略,提前响应风电波动;2)改进G...

Georgios N.Psarro · Pantelis A.Drats · Periklis P.Chinari · Stavros A. Papathanassiou · Applied Energy · 2025年3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...

Xinyu Lu · Wenjie Gang · Shanshan Cai · Zhengkai Tu · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381

摘要 为提升离网能源系统的性能，本文基于一种新型多堆集成氢储能系统，提出了一种结合混合规则与优化的全生命周期能量管理策略（EMS）。该系统由四个质子交换膜电解槽（PEMEC）、四个质子交换膜燃料电池（PEMFC）以及一组电池组构成。所提出的EMS包括在线参数估计、基于规则的初级功率分配和基于优化的次级功率分配。首先，根据串联运行规则，结合高效率工作区间及多堆电压退化一致性，将功率在PEMEC/PEMFC堆之间进行分配；随后，剩余的波动功率优先由电池通过Q学习强化学习算法吸收。在随机风能、光伏出力...

解读: 该多堆栈氢储能系统的混合能量管理策略对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan系统具有重要借鉴价值。其分层优化架构(规则初分配+强化学习二次优化)可应用于光储氢耦合场景,通过Q-learning算法优化电池吸收波动功率,延长PEMFC寿命17.2%并降低系统年化成本9.2%。该策略可集成至i...

Jun Zhou · Yubin Ji · Changyin Sun · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.381

摘要 本文提出了一种利用飞轮储能系统（FESS）并结合一种新型管状深度Koopman模型预测控制（MPC）方法实现风电平滑的策略。尽管风能具有减少碳排放的潜力，但由于风速变化引起的功率波动，其应用面临显著挑战。为应对这些波动，本文采用FESS，因其具备快速充放电响应能力。为了控制FESS，采用深度神经网络（DNN）逼近Koopman算子以实现系统线性化，从而能够应用线性MPC控制器。为进一步增强系统的鲁棒性，引入了一种管状MPC方法，该方法由一个标称MPC和一个辅助MPC组成。本文严格建立了标称...

解读: 该飞轮储能平滑控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要借鉴价值。基于深度Koopman算子的管式MPC方法可增强储能系统应对风电波动的鲁棒性,其非线性系统线性化思路可优化现有PCS的GFM/GFL控制策略。该技术与阳光电源iSolarCloud平台的预测性维护功能结合,...