Md Morshed Alam · Md Jahangir Hossain · Muhammad Ahsan Zam · A. Al Durr · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 人工智能在微电网（MG）设计与运行中的应用有助于提升其能源效率、韧性以及降低能源供应成本。本研究提出一种新方法，对将现有低压配电网转型为微电网进行综合性分析，以实现2050年净零排放目标。本文设计并实施了一种基于数据驱动的机器学习聚类与负荷特征提取方法，用于从历史数据中提取关键数据、约束条件及依赖关系。进一步地，利用所获得的约束与依赖关系确定可再生能源电源的配置容量。提出一种双层优化技术，以确保成本与可再生能源（RES）容量之间的合理协调。通过采用澳大利亚某能源社区的真实历史用电与发电数据...

解读: 该研究的AI驱动微电网优化方案与阳光电源产品体系高度契合。双层优化技术可直接应用于ST系列储能变流器与SG逆变器的协调控制,通过iSolarCloud平台集成机器学习聚类算法,实现负荷预测与能量管理优化。研究验证的98.23%碳减排和65.45%成本削减数据,为PowerTitan储能系统在社区微电...

T.Ide · Y.Hirase · E.Yoshimur · Y.Umezu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 随着可再生能源在电力系统中的快速集成，基于逆变器的资源（IBR）之间的功率振荡已成为一个突出问题。为解决这一问题，有必要识别电网的不稳定极点，并调整相关参数。然而，在包含基于逆变器资源的微电网（MG）中，由于功率-频率下垂特性，系统频率可能显著偏离额定值。当考虑逆变器控制和线路动态特性时，系统复杂性进一步增加。因此，传统的特征值分析方法——通常假设系统频率恒定或采用简化模型——可能不再有效。本研究建立了一个综合的数学模型，该模型包含了仅由构网型（GFM）和跟网型（GFL）逆变器组成的微电网...

解读: 该研究针对逆变器型电源同步振荡问题,对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)和微电网解决方案具有重要价值。文中提出的GFM/GFL混合微电网建模方法可直接应用于优化公司VSG控制策略,通过敏感参数识别和互扰环路分析,可提升多机并联稳定性。建议将该方法集成到iSolarCloud平台...

Xi Lu · Yiding Zhao · Siqi Bu · Qinran Hu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 随着电力系统负荷和不确定性的持续增加，以及储能（ES）成本的不断降低，具备高建模精度的发电与储能规划变得愈发重要。考虑到潮流计算、二元变量和不确定性带来的建模复杂性，本文提出一种包含三个决策步骤的新型规划模型，以避免因不同复杂性直接叠加而导致的计算复杂度指数级增长问题。为降低对网络建模的要求，本文首先利用特定电力系统的特性，采用二阶锥潮流模型获取可能运行工况的信息。随后，构建定制化的线性潮流模型，以在较低建模复杂度下实现精确的网络建模，从而支持更精确的不确定性建模。此外，基于发电机与储能设...

解读: 该规划模型对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过三阶段决策分解网络建模、二进制变量和不确定性复杂度,可优化ST系列PCS和PowerTitan储能系统的容量配置与选址决策。二阶锥潮流模型结合定制化线性潮流简化,适用于iSolarCloud平台的源储协同规划算法,提升发电侧和用户侧储能方案的经济性。...

Ze Liua · Mingyang Yangb · Xingwang Tangc · Lei Shib 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 阴极循环（CR）已成为缓解质子交换膜燃料电池（PEMFC）在低负载条件下加速退化的一种有前景的策略。尽管以往的研究主要集中在CR对外部性能的影响上，但其在高功率自增湿系统中提升耐久性的根本机制及运行特性仍缺乏充分理解。本研究首先通过严格控制的单电池实验，系统地探究了CR增强耐久性的机理。宏观分析表明，CR显著减缓了极化曲线的退化，在0.3 A/cm²时最大衰减降低达58.4%。微观表征揭示，CR主要缓解了电荷转移电阻和扩散电阻的增加，与无循环（NCR）模式相比，电化学活性表面积（ECSA）...

解读: 该PEMFC阴极循环增效技术对阳光电源氢能布局具有重要参考价值。研究揭示的氧稀释与增湿平衡机制可应用于燃料电池充电桩系统优化,通过动态调节循环泵速适配不同负载工况,延长电堆寿命62.7%。其怠速功率管理策略可借鉴至ST储能系统的待机能耗优化,结合iSolarCloud平台实现预测性维护。阴极催化层裂...

Chao Ninga · Aokai Maa · Zhaoyang Dongb · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 通过电解水制取绿色氢气为炼油厂的脱碳提供了动力，揭示了电力-氢气-炼油一体化发展的前景。本文针对可再生能源出力不确定性下的电-氢-炼油耦合系统，提出了一种新颖的多阶段分布鲁棒调度框架。该框架将电力系统、氢能设备与炼油工艺单元无缝集成，实现了炼油过程的整体优化，兼顾经济性与可持续性效益。为有效应对因调度阶段增多和不确定类型多样化所带来的高维不确定性问题，本文构建了一种创新的基于结构化矩-Wasserstein的模糊集，并给出了相应的集合包含关系及概率保障的理论分析。基于该模糊集，将炼油调度问...

解读: 该电-氢-炼化耦合调度技术对阳光电源ST系列储能变流器及氢能系统集成具有重要价值。多阶段鲁棒优化框架可应用于PowerTitan储能系统的能量管理策略,通过分布鲁棒决策应对新能源不确定性。电解制氢与储能协同调度思路可拓展至iSolarCloud平台的源网荷储氢一体化优化,提升系统经济性3.77%、降...

Zhuoer Wanga1 · Xiaowen Zhub1 · Qingbo Wangc1 · Jian Zhoua 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 电源电池工作电流的预测对于保障电动汽车（EV）的工作性能至关重要。然而，复杂的真实世界生态驾驶场景——特别是再生制动系统（RBS）的频繁启用导致出现负电流值——给动力系统数据带来了强烈的随机性。为了克服传统数据驱动模型在捕捉此类复杂性方面的局限性，本文提出了MapVC框架。首先，引入一种基于地图的编码器，通过估计车辆运动状态来推断RBS的工作情况，显著增强了对复杂真实驾驶条件下数据的预测性能。此外，采用基于多头自注意力机制的解码器，以提取多尺度时间特征，实现对电池内部状态变化的全面建模。同...

解读: 该MapVC框架对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要应用价值。其基于地图的电流预测技术可直接应用于ST系列PCS和充电站的能量管理系统,通过预判制动回馈电流优化PowerTitan储能系统的充放电策略。多头注意力机制与双向GRU的组合为iSolarCloud平台的预测性维护提供了新思路,可提升电池...

Ruhuan Li · Jun Zhou · Zitong Qiu · Haonan Li 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 可逆固体氧化物电池（RSOC）能够实现高效的电-气-热联产，然而在能源系统优化中，如何将RSOC的电化学表征与热管理进行耦合的研究仍较为缺乏。本文提出了一种全面的基于RSOC的联产模型，该模型独特地整合了电化学特性和热管理，并考虑了RSOC的多状态运行模式。所提出的模型在基准电价、波动电价和补贴电价三种场景下，相较于固定模式运行分别实现了3.14%、2.96%和4.55%更高的经济效益，表现出优越的经济性能。此外，该模型在优化过程中有效捕捉了RSOC的动态特性，这通过详细的运行调度结果得以...

解读: 该RSOC电-气-热三联供优化模型对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其电化学特性与热管理耦合优化思路可应用于ST系列PCS的多模式运行策略,特别是模式切换时的电流平滑过渡和温度自主调控机制,可提升PowerTitan储能系统在日前调度中的经济性3-5%。热备用消除预热时间、增强功率响应的设计理念,...

Parmit S.Virdi · Wei Guo · Louis N. Cattafest · Peter Cheetham 等12人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 航空业的快速发展凸显了迫切需要减少碳排放和凝结尾迹排放，这两者是导致气候变化的关键因素。氢气因其高的比化学能，成为一种极具前景的清洁燃料替代方案。为推动可持续航空发展，本文提出了一种面向集成零排放航空（Integrated Zero Emission Aviation, IZEA）的创新性液氢储存、热管理与输运控制系统设计。本设计利用液氢的制冷能力，对关键动力系统组件的温度及热负荷进行有效调控。通过调节储氢罐内的压力，我们验证了系统能够实现所需的氢气质量流量——最高达0.25 kg/s，以...

解读: 该液氢热管理系统对阳光电源储能及电驱动产品具有重要启示。文中通过系统级优化实现0.62重量指标和16.2MW功率传输的方法,可借鉴于PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是PCS功率器件的液冷设计。氢燃料冷却潜力为EV充电桩大功率模块散热提供新思路。压力调控的流量管理策略可应用于储能系统BM...

Jingbo Han · Guoliang Li · Chong Zhu · Yansong Wang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 以LiMnxNiyCozO2（NMC）为正极材料的能量型电池因其优异的能量密度特性，被广泛应用于电动汽车（EV）中。随着高功率应用场景的不断增加，研究能量型电池在高倍率放电条件下的老化机理，并对老化现象进行定量分析，已成为一项至关重要的任务。本研究首先在1C、2C和3C三种放电倍率下开展了加速老化实验，并结合多种宏观与微观测试技术，对电池老化的物理过程进行了系统深入的分析。结果表明，正极集流体溶解、铝元素在负极的沉积以及正极颗粒的破裂是导致容量衰减的主要原因。此外，通过将改进的巴特勒-伏尔...

解读: 该研究揭示的高倍率放电老化机制对阳光电源储能系统具有重要价值。针对正极集流体溶解、颗粒破裂等衰减机理,可优化PowerTitan储能系统的BMS热管理策略和充放电曲线设计。所建立的电化学-热-老化耦合模型可集成至iSolarCloud平台,实现全生命周期SOH精准预测和预防性维护。对ST系列PCS的...

Hongye Sua · Haisong Xua · Lei Wanga · Zhiyang Liu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

有效的热管理策略对于优化质子交换膜燃料电池（PEMFC）的性能和耐久性至关重要。本文对液冷式PEMFC的热管理策略进行了系统性综述，重点聚焦于温度调节与冷启动运行两个方面。首先，介绍了PEMFC在高于和低于冰点温度下的基本热特性，随后概述了热系统模型的离线与在线辨识方法。接着，针对PEMFC热系统固有的非线性和耦合特性，以及内部和外部多种干扰的存在，从四个角度对各类温度控制策略进行了回顾与分类：（1）探究最佳运行温度与PEMFC整体性能之间的关系；（2）管理多输入多输出冷却系统中的耦合效应；（3...

解读: 该燃料电池热管理技术对阳光电源氢能储能系统及电动汽车充电解决方案具有重要借鉴价值。文中温度调控策略(模型驱动、数据驱动、自适应控制)可应用于ST系列储能PCS的热管理优化,降低冷却系统寄生功耗,提升系统效率。多输入多输出耦合控制方法与阳光VSG虚拟同步机技术理念契合,可增强系统鲁棒性。冷启动快速预热...

Giancarlo Gentil · Francesco Stefano Carli · Matteo Speranzell · Marco Binotti 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 星形吸热器是一种新型吸热器概念，旨在提高太阳能塔式电站的性能并降低其成本，从而增强这种可再生且可调度发电技术的竞争力。本文对星形吸热器进行了全面分析，该吸热器由于其独特的几何结构，能够实现更低的光学和热损失、更长的使用寿命以及更低的建造与维护成本。文章描述了评估星形吸热器光学与热性能、压降、蠕变-疲劳寿命、风荷载以及资本和运行成本的方法体系。具体而言，采用光线追踪模拟工具进行光学分析，同时在MATLAB中构建定制化的数值模型以研究其热力、机械及经济特性。所提出的方法可用于估算在特定场址条件...

解读: 星型接收器通过优化几何结构降低光热损失并提升寿命,其系统级优化思路对阳光电源光储一体化方案具有启发意义。该技术实现30%的平准化热成本降低,验证了通过拓扑创新提升系统经济性的可行性。可借鉴其多物理场协同优化方法,应用于ST系列储能变流器的热管理设计,以及SG逆变器在大型光伏电站的布局优化,通过降低光...

Keyan Zhu · Guangming Zhang · Chen Zhu · Yuguang Niu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 提升热电联产（CHP）机组的综合性能对于消纳可再生能源和实现节能减排具有重要意义。为此，本文提出一种基于强化学习（RL）与多目标模型预测控制（MOMPC）的双层优化策略，以提升CHP机组的灵活性与经济运行性能。首先，构建了CHP机组模型，并将其各类参数纳入MOMPC的滚动优化过程中，作为下层跟随者以求解基础控制问题。其次，提出了一种融合双延迟深度确定性策略梯度（TD3）算法与MOMPC的双层优化策略（TD3-MOMPC），将TD3智能体设定为上层领导者；通过分解复杂的灵活性需求与CHP机组...

解读: 该双层优化策略对阳光电源储能系统(ST系列PCS/PowerTitan)具有重要应用价值。TD3强化学习与多目标MPC结合的架构可借鉴至储能参与调频调峰场景:上层TD3智能体动态调整MPC权重和预测时域,下层MPC执行功率控制,实现灵活性与经济性平衡。该方法可优化储能系统在新能源消纳中的充放电策略,...

Runsen Wang · Yuzhu Chen · Meng Lin · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 高性能的热化学循环在燃料生产过程中需要一个高能耗的还原步骤，这是由于其对高温和低氧分压的严格条件所致。集成的高温电化学氧泵（EOP）能够实现有效的原位除氧，以较低的能量消耗灵活调节氧环境。然而，由极端高的还原温度（通常超过1500 °C）引起的热失效问题对氧泵的稳定性构成了挑战。本研究提出了一种通过主动冷却氧泵以防止过热的热管理策略，用于实现氧泵的集成。采用数值模拟与实验方法相结合的方式评估了反应器的性能。在有无主动冷却条件下，分别评估了氧化铈（ceria）的热化学性能和EOP的电化学性能...

解读: 该太阳能热化学制氢技术对阳光电源储能系统具有重要启示。研究中的热管理策略与主动冷却方案可应用于PowerTitan储能系统的热控优化,特别是电化学氧泵的温度梯度控制思路可借鉴至ST系列PCS的功率器件散热设计。文中提出的多参数协同优化方法(材料高度、间隙距离、温差控制)对储能系统电芯热管理和BMS策...

Aezid-Ul-Hassan Najmi · Abdul Wah · Rohith Prakash · Oliver Schopen 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

摘要 燃料电池混合动力电动汽车（FCHEVs）有望满足道路交通中高功率需求，同时减少温室气体排放。然而，尽管前景广阔，FCHEVs在进入当前汽车市场的过程中仍面临诸多挑战，其中热管理是主要挑战之一。除了显著降低FCHEVs的效率外，辅助负载以及加热和冷却需求还可能由于加热/冷却效率低下而导致电动部件寿命缩短，进而影响工作温度。本综述指出，现有研究主要集中于各个子系统，对FCHEVs整体热管理集成的关注较为有限。诸如废热回收（WHR）等新型策略被证明可将质子交换膜燃料电池（PEMFC）的效率从40...

解读: 该燃料电池混合动力热管理技术对阳光电源EV解决方案具有重要参考价值。文中提出的废热回收(WHR)系统可将效率提升至90%,可借鉴应用于我司OBC充电机和电机驱动系统的热管理优化。相变材料(PCM)技术可集成到充电桩温控设计中,提升极端温度下的充电效率。结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,...

Yingying Zhao · Haibin Li · Jiwei Ren · Yinke Liu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要 空间探索任务的持续时间和执行能力主要取决于电源的性能。近年来，X射线伏特电池因其超长寿命、极高的能量密度以及高理论效率，成为极端环境下最具前景的电源之一。因此，有必要对转换单元的结构设计和半导体材料的选择进行系统性研究，以充分揭示X射线伏特技术的潜力。本研究展示了基于⁵⁵Fe的X射线伏特电池在实现高能量转换效率及其作为空间探索替代清洁能源应用方面的可行性。通过全面研究转换单元结构参数及不同半导体本征特性对X射线伏特电池能量转换效率的影响，发现采用最优结构的GaAs基⁵⁵Fe X射线伏特电池...

解读: 该X-ray伏特电池技术展示了极端环境下的能量转换新思路,其14.14%转化效率和超长寿命特性对阳光电源储能系统具有启发意义。虽然空间探索应用场景与地面储能差异显著,但其半导体材料优化、能量转换单元结构设计方法可借鉴于ST系列PCS的功率器件研发。特别是GaAs等宽禁带半导体的应用经验,可为阳光电源...

Pengyuan Shena · Yuchen Jib · Menglei Zhong · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 气候变化对不同类型区域能源系统（DES）经济性能的影响很少被评估。本研究通过建模与分析区域能源系统，模拟并比较了常规系统与冷热电联产系统（CCHP）的性能。建筑模拟采用了在两种未来气候情景下2050–2060年期间降尺度后的逐时气象数据。在当前和未来气候条件下，分别确定了区域能源系统的最优容量配置和运行调度方案。采用生命周期年化单位面积供热与供冷成本（HC）来比较区域能源系统的经济性能。研究发现，在RCP4.5和RCP8.5情景下，年制冷负荷分别增加了6%和9.68%。在不同气候情景下，常...

解读: 该研究对阳光电源区域能源解决方案具有重要参考价值。研究显示CCHP系统相比传统系统可降低32.5%-41%用户成本,验证了储能系统在冷热电联供中的经济性。阳光电源PowerTitan储能系统配合ST系列PCS可优化区域能源调度,应对气候变化导致的冷负荷增长(RCP8.5情景增9.68%)。结合iSo...

Qianggang Wang · Yiyao Zhou · Bingxin Fan · Jianquan Liao 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 为了促进可再生能源的无缝集成，双极性直流配电网（Bi-DCDNs）已在多个领域得到广泛应用，包括深圳未来大厦、波音787飞机以及新加坡的直流LED照明系统。Bi-DCDNs集成了多种灵活设备，以提升经济性和安全性。然而，目前尚缺乏一个综合协调框架来考虑这些灵活设备之间调控特性的异质性。为此，本文提出了一种针对Bi-DCDNs中灵活设备的分层协调框架。具体而言，上层模型考虑直流变压器（DCT）在不同运行模式下的操作差异，以确定最优切换方案从而降低损耗；下层模型则协调DCT、储能系统（ESSs...

解读: 该双极直流配网分层优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和户用光伏系统具有重要应用价值。论文提出的DCT多模式协调、储能系统与电气弹簧联合调控框架,可直接应用于PowerTitan储能系统的电压质量优化和损耗管理。分层控制架构与阳光电源iSolarCloud平台的智能调度逻辑高度契合,特别是在偏远社区...

Erasto E.Kasala · Jinjie Wanga · Wakeel Hussain · Asia Majidd 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本文综述了近年来在优化海底咸水沉积物中CO₂水合物形成与稳定性的热力与压力管理策略方面的研究进展，重点探讨其在碳捕集与封存（CCS）中的应用。本研究综合了多项研究成果，系统分析了温度与压力调控结合化学添加剂对CO₂水合物生成动力学、稳定性以及封存效率的提升作用。文中讨论了诸如电加热系统和压力循环等新型技术手段在促进水合物形成中的作用。同时，对沉积物非均质性、盐度变化以及环境影响等关键挑战进行了深入剖析。文章最后指出了当前研究中存在的空白，并提出了若干创新方法以提高基于水合物的碳封存效率。本...

解读: 该CO2水合物封存技术中的热管理和压力控制策略,对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其温度-压力协同调控方法可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化,电加热促进水合物形成的思路启发ST系列PCS在极端环境下的温控策略创新。压力循环技术与储能系统充放电循环管理存在相似性,可为电池热失控预防...

Yiyuan Huang · Maji Luo · Kun Jiang · Chuan Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 膜加湿是目前商用车燃料电池系统中最普遍采用的加湿方法。然而，这种被动式加湿方式仅能满足湿度需求。为同时解决高功率燃料电池系统中的加湿与冷却问题，本文提出将空气辅助雾化加湿（AAAH）作为一种主动式加湿技术。然而，目前尚缺乏足够的实验研究来评估AAAH的适用性。本研究在高功率负载条件下观察了喷雾参数的影响，并在多种运行工况下将其与膜加湿（MH）进行了对比。实验结果表明，在采用AAAH时，阴极入口相对湿度与喷雾压力之间存在正相关关系。此外，该技术相较于MH能够实现更高的阴极入口相对湿度和更高的...

解读: 该空气辅助雾化加湿技术对阳光电源氢燃料电池系统及充电桩产品具有重要参考价值。研究中44.8%的系统效率提升和热负荷优化策略,可借鉴应用于我司大功率充电站的液冷散热系统设计。其水回收利用和动态响应控制逻辑,与我司PowerTitan储能系统的热管理技术形成协同,特别是在工商业场景下氢储一体化解决方案中...