Lingfeng Tang · Haipeng Xi · Yongguan Wang · Zhanbo Xu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 商业建筑中的供暖、通风与空调（HVAC）系统可作为灵活性资源，促进可再生能源在电力系统中的集成。然而，冷水机组复杂的运行特性以及水循环与空气循环耦合下的多区域热动态特性导致HVAC系统控制模型复杂度高，限制了其运行灵活性的充分挖掘。为解决该问题，本文提出一种融合物理感知深度学习的模型预测控制（MPC）方法，以实现面向需求响应的深度灵活商业建筑HVAC系统控制。首先，采用具有高逼近能力的深度学习模型捕捉冷水机组的运行特性，并结合物理约束模块以保证运行约束的满足；多区域热动态则利用基于先验建筑...

解读: 该物理感知深度学习MPC技术对阳光电源工商业储能系统具有重要应用价值。论文中HVAC柔性调控思路可迁移至ST系列PCS的需求响应场景:利用深度学习建模复杂负荷特性,结合物理约束保证设备安全运行;图卷积网络建模多区域热动态的方法,可借鉴用于PowerTitan多簇电池热管理协同优化;混合整数线性化嵌入...

Wei Li · Zihan Gao · Shida Liu · Jing Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 能源存储因其在平衡能源供需、减少可再生能源不稳定性以及提高能源效率方面的潜力而受到越来越多的关注。相变材料（PCM）被用于增强储热罐的热性能。然而，传统的PCM应用面临传热效率低的问题。红细胞（RBC）形状的封装PCM可能克服这一缺陷。本文采用实验与数值模拟相结合的方法，对RBC形状封装PCM储热罐和球形封装PCM储热罐在蓄热与放热时间、有效放热量、温度分层、理查德森数（Richardson number）以及能量效率等方面进行了研究。结果表明，RBC形状封装PCM储热罐的平均完全熔化时间...

解读: 该红血球型相变材料封装技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。研究显示RBC型PCM相比球形封装熔化时间缩短44.73%,热传递效率显著提升,可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化。通过改进相变材料封装形态,能提升ST系列PCS温控性能,增强温度分层效果,提高能量利用率7.5%。该技术...

Ang Xuan · Yingfei Sun · Zhengguang Liu · Peijun Zheng 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 通过整合多能设备、储能系统和可再生能源技术，区域综合能源系统（RIESs）日益被视为应对未来能源需求的关键策略。该领域面临的主要挑战之一是在现有天然气与电力网络中引入分布式RIESs的扩展规划问题，包括确定RIESs建设的最佳位置以及选择合适的设备类型和容量。传统的联合规划模型通常未能充分考虑投资决策由多个具有不同所有权利益的利益相关方共同作出的实际情况。在本研究中，我们提出了一种新颖的三方分布式规划模型，将联合规划问题分解为三个子问题，以分别反映不同利益相关方的利益诉求。为协同求解这些子...

解读: 该三方分布式规划模型对阳光电源综合能源解决方案具有重要价值。研究中的ADMM算法可优化ST系列储能系统与SG光伏逆变器在区域能源网络中的选址与容量配置,符合多利益主体协同决策场景。其电-气耦合规划思路可指导PowerTitan储能系统与充电站的协同布局,提升iSolarCloud平台在多能源网络中的...

Chaoxian Wu · Washington Ochieng · Kuang-Chang Pien · Wen-Long Shang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 随着城市铁路系统在全球范围内的广泛应用，过去几十年来其能源消耗持续显著增长，由于电力主要来自传统（化石燃料）发电厂，导致了大量间接碳排放。近年来，可再生能源发电（如风能和光伏发电）在电力系统中的渗透率逐步提高，然而受自然气象条件影响所带来的间歇性特征给其有效利用带来了困难。本文聚焦于与含风电发电的电力系统相耦合的城市铁路系统，提出一种优化模型以寻找能够最小化其运营过程中碳排放的最优运行时刻表。研究以兰州地铁1号线为案例进行分析，结果表明，所提出的方法能够确定最优时刻表，使每日碳排放量减少2...

解读: 该研究将风电消纳与城轨系统碳减排结合,对阳光电源储能及充电业务具有重要启示。ST系列储能变流器可作为风电-轨道交通耦合的关键枢纽,通过PowerTitan系统实现风电时移调度,配合iSolarCloud平台的预测性调度算法,优化列车时刻表与风电出力的匹配度。该思路可延伸至光储充一体化场站:利用GFM...

Mohammad Reza Salehizadeha1 · Muhammed Ali Beyazıtb1 · Akin Tascikaraoglu · Jay Liu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

摘要 为了满足燃料电池电动汽车（FCEV）日益增长的数量，建立一种可持续的氢气供应方法已成为当务之急。在此背景下，本文提出的方法利用住宅屋顶光伏（PV）面板产生的过剩电力，支持加氢站进行绿色氢气生产。为实现这一目标，我们建议组建若干可再生能源社区（REC），以聚合过剩电力。作为回报，聚合后的加氢站根据各REC在支持氢气生产方面的贡献，在需求响应（DR）时段向REC内的家庭用户提供相应的能源信用额度。加氢站配备有社区储能系统（CESS），用于储存电能，并在DR时段将电能回馈给REC。为实施该构想，...

解读: 该文提出的光伏-储能-氢能耦合架构与阳光电源产品线高度契合。户用光伏余电聚合场景可应用SG系列逆变器的MPPT优化技术提升发电效率;社区储能系统(CESS)可部署PowerTitan或ST系列PCS实现双向能量调度;需求响应期间的削峰填谷需求验证了储能系统快速响应能力的价值。文中提出的三阶段优化决策...

Hongjun Tan · Zhiling Guo · Yuntian Chen · Haoran Zhang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

城市土地在商业、居住、草地及其他行政分区中的利用情况将影响可再生能源基础设施（如光伏板）的可用安装面积。将土地利用类型纳入光伏潜力评估对于优化空间配置、贴近能源需求中心以及提升系统效率至关重要。为解决以往研究忽视城市土地利用问题的局限性，本文提出一个融合遥感数据与深度学习方法的框架，实现八类细粒度和三类粗粒度的土地利用分类。该框架针对每种土地利用类型计算其可安装光伏系统的面积，并结合2023年年均太阳辐照量评估其发电潜力。案例研究表明，德国海尔布隆（Heilbronn）地区的土地适合地面光伏安装...

解读: 该研究基于深度学习和遥感数据的城市土地分类与光伏潜力评估框架,对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过精细化土地利用分类(商业、住宅、未利用地等),可优化地面光伏与屋顶光伏的配置策略。研究中不同地类的单位面积发电潜力差异,可指导阳光电源1500V系统和MPPT优化技...

Mohammadamin Ahmadfar · Ehsan Baniasadi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

摘要 地下热能储存井（BTES）系统正成为一种极具前景的技术，可用于储存间歇性的可再生热能资源。BTES系统利用地下作为热储层，在能源过剩时将热量储存，并在需要时提取使用。这种机制使系统能够应对可再生能源供应与建筑供暖和制冷需求之间不匹配的挑战。该技术不仅提高了可再生能源系统的效率，还有助于减少温室气体排放以及对化石燃料的依赖。本研究在BTES领域引入了一种新颖的文献分析方法，结合使用文献计量学与定性分析工具，包括SciMAT、VOSviewer和NVivo，为传统的手工综述方法提供了一种系统化...

解读: 钻孔热储能(BTES)技术为阳光电源储能系统拓展季节性储能应用提供新思路。可结合ST系列PCS与PowerTitan储能系统,构建电-热耦合储能方案:利用光伏发电余量通过热泵驱动地下热储存,在供暖季回收利用。iSolarCloud平台可集成地温监测与负荷预测算法,优化充放热策略。该技术与电化学储能互...

Zhirui Tiana1 · Yujie Chenb1 · Guangyu Wangc · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

准确的短期光伏（PV）功率预测对于优化能源管理以及在快速发展的可再生能源领域中维持电网稳定性至关重要。然而，光伏系统对变化天气条件具有固有的高敏感性，这给实现可靠的预测带来了重大挑战。现有研究主要通过两种途径来提高短期预测精度。一方面，部分研究将气象变量作为输入特征以提升预测精度，但该方法往往难以充分捕捉不同气象因素与光伏输出之间复杂且动态的相互作用。另一方面，大多数修正方法采用误差修正（EC）技术，根据预测的误差对初始光伏预测结果进行调整。然而，误差序列的高度波动性显著限制了EC的有效性，因为...

解读: 该多任务学习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。论文提出的两阶段框架可集成至SG系列逆变器的预测性维护系统:第一阶段MTL模型可解析气象因素与光伏输出的非线性耦合关系,优化MPPT算法的动态响应;第二阶段天气修正模块可提升功率预测精度,增强ST系列储能PCS...

Aniruddha Joshi · Dillip Kumar Mishr · Rajendra Singh · Jiangfeng Zhang 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 在20世纪的时代背景下，储能技术对于可再生能源的普及具有同等重要的意义。尽管锂离子电池技术已被研究多年，但一项重大突破——固态电池的发明——直到最近才出现。固态电池提供了更高的安全性、更高的能量密度以及更长的循环寿命。本文综述了固态电池技术当前的发展进展与现状，重点阐述了关键材料、电池结构和性能特征。我们分析了多种固态电解质材料、电极材料以及界面工程策略，以增强离子传输并抑制枝晶的形成。此外，还分析了电池退化的关键问题及其通过各种机制对生命周期造成的影响。随后，探讨了固态电池的充电特性。最...

解读: 固态电池技术对阳光电源储能系统具有战略价值。其高能量密度和安全性可显著提升PowerTitan等ESS产品竞争力,减少电芯热管理需求,优化ST系列PCS集成设计。固态电解质的抗枝晶特性可延长储能系统循环寿命,降低度电成本。建议在iSolarCloud平台集成固态电池健康状态监测算法,并评估其在充电桩...

Xubing Fuab · Yan Liuc · Xiaodong Wanga · Lei Kangb 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 由于具有独特的二维（2D）平面结构，石墨烯展现出优异的力学、电学、化学和热学性能，在能量存储与转换应用中表现出巨大的潜力。本文系统综述了石墨烯基复合材料在锂离子电池（LIBs）、燃料电池和太阳能电池中的最新研究进展。本综述旨在阐明石墨烯基材料作为锂离子电池中的电极/添加剂、燃料电池中的改性剂/催化剂以及太阳能电池中的电极/传输层/活性层材料时的结构-性能关系及其设计与合成策略。此外，还重点讨论了石墨烯基材料在实际应用中所面临的挑战及其显著的应用价值，这将为其在可再生能源转换与存储系统中的广...

解读: 石墨烯基复合材料在储能与能量转换领域的研究对阳光电源具有重要战略价值。在储能系统方面,石墨烯改性电极材料可提升PowerTitan储能系统中锂电池的能量密度和循环寿命,优化ST系列PCS的充放电效率;在光伏领域,石墨烯透明导电层和载流子传输层技术可改善SG系列逆变器配套组件的光电转换效率;在电动汽车...

Xingyu Yan · Ciwei Gao · Bruno Francois · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 虚拟电厂在本地能源社区中发挥着关键作用，能够聚合和管理灵活的分布式能源资源，缓解由分布式可再生能源引起的网络拥塞、潮流倒送等安全风险。与此同时，移动储能设备在能源社区内具备移动性和动态部署能力，能够满足实时灵活的用电需求，并利用频率调节市场中的机会创造额外收益。本文研究了一种本地能源社区虚拟电厂参与电能与频率调节双市场的多目标优化策略，该策略通过协调调度移动储能设备与多个独立的产消者实现。所提出的能源社区优化框架综合考虑了虚拟电厂的经济性、配电网运行安全性以及碳排放减少等多重目标。实证结果...

解读: 该虚拟电厂多目标优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。移动储能参与调频市场的协调调度策略,可直接应用于阳光电源充电站与储能系统的联合优化方案。研究中12.7%成本降低和90.1%网络拥塞缓解的成果,验证了阳光电源GFM控制技术在多主体能源社区中的应用潜力。建...

Yuanbo Chen · Kedi Zheng · Cheng Feng · Junling Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.385

摘要 通过电池储能系统（BESS）提供构网服务（GFS）对于现代电网中日益增长的可再生能源并网至关重要。然而，GFS响应与电池物理特性之间的快速交互给构网型BESS运行管理带来了重大挑战。本文研究了考虑内部电池物理特性的构网型BESS管理方法。我们首先建立了一个基于物理机理的模型，以准确刻画BESS在提供GFS过程中的可用功率能力及老化动态特性。基于该物理模型，本文提出了一种两阶段随机优化问题，用于在日前阶段确定GFS控制系数并制定BESS功率调度计划，同时考虑电网频率的不确定性。进一步地，设计...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的构网型控制策略具有重要参考价值。通过建立电池物理模型优化GFM服务系数,可提升我司储能系统在高比例新能源电网中的频率支撑能力和经济性。研究中的两阶段随机优化方法可集成至iSolarCloud平台,实现日前调度与实时功率调节的协同优化,同时...

Dimitri M.S · Mo Sodwatan · Evan D.Sherwin · Adam R. Brandt · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.385

摘要 加利福尼亚州实现2045年净零排放的愿景在很大程度上依赖于波动性可再生能源系统，因此，储能——特别是长时储能——可能在可靠供应低碳电力方面发挥根本性作用。我们采用BRIDGES模型研究储能问题，该模型是一个针对加利福尼亚州的多投资期（2025–2045年）组合气电容量扩展模型，设定碳排放目标逐步降低，直至2045年实现零排放。这一最小成本优化模型包含通过电转气方式生产的可再生燃气、以气态形式进行的长期能量储存、电池和氢储能等电能储存技术、可再生能源发电，以及相应的容量追踪与投资决策。本文评...

解读: 该研究验证了加州2045零碳目标下储能系统的关键作用,与阳光电源PowerTitan储能系统及ST系列PCS的应用场景高度契合。研究显示锂电池占80%装机容量主导短时储能,氢储能承担长时储能需求,这为阳光电源多元化储能产品组合提供战略指引。特别是4TWh氢储能容量需求,可推动公司在电制气(P2G)领...

Ajab Gul Majidi · Victor Ramos · Paulo Rosa Santos · Adem Akpinar 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 海上风能与波浪能的联合开发具有多项优势，包括提高并稳定电力输出，以及共享基础设施和运维成本，从而增强经济可行性和运行效率。然而，集成型风-浪能电站的最优选址是一项复杂的任务，涉及多种因素，如资源可获得性与互补性、极端条件下技术设备的生存能力、运维作业的物流条件（气象作业时间窗口、距电网连接点和港口的距离）以及 seabed 特征（水深、坡度和地质条件）。基于上述背景，本文提出了复合适宜性指数（Composite Suitability Index, CSI），这是一种新颖的多准则决策（MC...

解读: 该风波联合选址决策工具对阳光电源海上新能源布局具有重要参考价值。其多维度评估框架(资源互补性、运维时间窗口、电网接入)与我司PowerTitan储能系统的海上应用场景高度契合,可优化ST系列PCS在风波互补电站的配置策略。文中提出的资源波动性分析方法可增强iSolarCloud平台的预测性运维能力,...

Charlotte Cambier van Nooten · Tomvan de Poll · Sonja Füllhas · Jacco Heres 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 随着向可再生能源转型以及传统发电容量的减少，确保电力系统可靠性正变得日益具有挑战性。配电系统运营商（Distribution System Operators, DSOs）通过验证n-1安全准则来实现电网可靠性，即利用开关策略重新配置电网并恢复供电。尽管DSOs通常运行辐射状电网，但政府法规和诸如平均停电分钟数等可靠性指标要求尽可能通过重构实现供电连续性。尽管可靠性评估在电网运行中具有关键作用，但当前的方法（如数学优化方法）往往计算成本高昂，难以适用于大规模电网。本文针对这些局限性，提出了...

解读: 该图神经网络可靠性评估技术对阳光电源储能系统和微电网解决方案具有重要价值。可应用于PowerTitan储能系统的n-1容错设计,通过GNN快速评估ST系列PCS在配电网重构中的可靠性,预测时间提升1000倍。结合iSolarCloud平台可实现实时故障预测和拓扑优化,增强分布式光储系统的供电连续性。...

Yuan Gao · Zehuan Hu · Shun Yamat · Junichiro Otomo 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 可再生能源的部署以及智能能源管理策略的实施对于建筑能源系统（BES）的脱碳至关重要。尽管数据驱动的深度强化学习（DRL）在优化BES方面已取得近期进展，但仍存在显著挑战，例如缺乏针对时间序列数据观测空间的研究以及模型可解释性的不足。本文首次将未来预测信息引入DRL算法中，以构建时间序列数据的观测空间，并采用门控循环单元（GRU）和Transformer网络与DRL算法相结合，用于建筑一体化光伏与电池（BIPVB）系统的运行控制。此外，通过将前沿的Shapley加性解释（SHAP）技术与所开...

解读: 该深度强化学习优化技术对阳光电源光储一体化系统具有重要应用价值。研究中的GRU/Transformer时序预测与DRL决策框架可直接应用于ST系列储能变流器的智能调度策略,结合电价预测信息实现成本降低10%以上。SHAP可解释性分析方法可增强iSolarCloud平台的AI决策透明度,为PowerT...

Pingxu Ge · Daogui Tang · Yuji Yuan · Josep M. Guerrero 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 氢电一体化综合多能系统是减少港口碳排放的有前景的技术途径。然而，可再生能源出力的随机性以及港口内可再生能源发电与负荷需求之间的不平衡性，迫切需要设计合适的耦合氢-电储能系统（CHEESS）。本文针对随机不平衡的港口综合多能系统（PIMES），提出了一种CHEESS配置的多目标优化模型，旨在通过容量配置与能量管理的协同优化，最小化系统的全生命周期成本和碳排放。为此，本文提出了一种分层两阶段求解框架以应对该多目标优化问题。所提出的优化框架被应用于宁波舟山港的一个实际PIMES案例中。结果表明，...

解读: 该港口氢电耦合储能系统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。论文提出的分层多目标协同优化方法可直接应用于港口场景的储能系统配置,结合阳光电源GFM/GFL控制技术和iSolarCloud平台的预测性维护功能,能够实现可再生能源波动性管理和负荷需求平衡。宁波舟...

Mao Liu · Xiangyu Kong · Jijian Lian · Jimin Wang 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 大规模风电和光伏电力的接入给电力系统的运行带来了显著的不确定性。为提升系统的经济性和可靠性，本文研究了包含级联抽水蓄能（CPHES）系统和直流输电的多能源电力系统的协调日前调度问题。本文提出了一种联合优化模型，旨在最小化系统总运行成本及可再生能源弃电惩罚，显式考虑了CPHES的灵活调节能力、直流输电的功率损耗以及各类运行约束。为有效应对风电和光伏发电预测中的不确定性，本文构建了一种基于矩信息的新型两阶段分布鲁棒优化（DRO）调度方法。该方法通过构造包含均值、方差和偏度信息的矩型模糊集，有效...

解读: 该分布式鲁棒优化调度技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文中梯级抽水蓄能与直流输电协调调度的思路,可直接应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统的多场站协同控制策略。基于矩信息的两阶段DRO方法能有效处理光伏出力不确定性,可集成到iSolarCloud平台的日前调度模块,提升SG系列...

Metin Demirtas · Suleiman M. Sharkh · Abdullah Gokyildirim · Haris Calgan · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 近年来，针对风能转换系统（如采用自激感应发电机（SEIG）的独立风能转换系统（SAWECS））的网络安全问题日益受到关注。尽管基于SEIG的SAWECS具有结构坚固、成本低、维护需求少以及可在变化风速下运行等优势，但其依赖有效的无功功率管理来维持输出电压的稳定性。随着现代技术在SAWECS中的不断集成，输出电压的控制变得愈发复杂，从而使系统更容易遭受网络攻击。为确保基于SEIG的SAWECS的网络安全，本文提出了一种新颖的方法——一种基于暗物质与暗能量（DM-DE）相互作用所衍生的混沌系统...

解读: 该分数阶混沌加密技术对阳光电源风电变流器及储能系统网络安全具有重要参考价值。文中针对自激感应发电机的无功功率管理和电压稳定控制问题,与ST系列PCS在独立微网模式下的控制挑战高度相关。混沌加密算法可应用于iSolarCloud平台与现场设备的安全通信,增强PowerTitan储能系统抗网络攻击能力。...

Morteza Shafiekhan · Meysam Qadrdan · Applied Energy · 2025年1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...