Denizhan Guven1 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

本文对用于土耳其一条渡轮航线的浮式光伏（FPV）驱动的绿色氢气生产系统进行了全面分析，采用生命周期评估（LCA）和生命周期成本评估（LCCA）方法，评估其相关的环境影响和成本。该方法包括将来自13个全球气候模型（GCMs）的日数据重采样至统一的1° × 1°网格，利用多种统计方法将其与ERA5数据集进行比较，并筛选出表现最优的四个GCMs。随后，利用这些模型预测2023–2052年间的环境温度、风速和太阳辐射。基于这些预测结果，确定FPV系统的各组件规模。根据GREET 2022数据库进行的LC...

解读: 该研究对阳光电源浮式光伏制氢系统具有重要参考价值。FPV发电端可采用SG系列1500V逆变器配合MPPT优化技术,提升海面/水面复杂环境发电效率;制氢储能环节适配ST系列PCS与PowerTitan储能系统,通过VSG虚拟同步机技术保障电解槽供电稳定性;研究揭示PV生产占氢能全生命周期碳排放62%以...

Enrico Dal Cin · Gianluca Carraro · Gabriele Volpato · Andrea Lazzaretto 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 实现碳减排目标的现实路径需要规划和设计新型“多能系统”构型，以确定能量转换与存储单元在数量、类型、位置和规模上的最优配置，并明确其与各类终端能源用户之间的互联方式。现有文献通常将能量转换与存储的优化问题同能量网络的优化问题分开处理，而少数试图同时解决这两类问题的研究则因涉及决策变量数量庞大而不得不进行过度简化。为填补这一空白，本研究提出了“DOMES”（多能系统设计，Design Of Multi-Energy Systems），这是一种适用于多能系统整体的综合合成、设计与运行的通用优化方...

解读: 该多能源系统集成优化方法对阳光电源具有重要战略价值。DOMES方法论可直接应用于ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同配置优化,特别是在工商业园区场景中实现源-网-荷-储一体化规划。其线性化求解技术可集成至iSolarCloud平台,提升PowerTitan储能系统的容量配置精度与经济性。针对...

Francesco Superchi · Antonis Moustakis · George Pechlivanoglou · Alessandro Bianchini · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 由于额外的复杂性和计算成本，迄今为止大多数关于混合能源系统的经济技术分析都忽略了组件的长期性能衰减。本研究提出了一种新颖的模拟方法，该方法在考虑退化效应的同时保持了合理的计算成本，相较于完整的基于物理机制的模型实现了88.5%的时间节省，而在估计长期影响时仅引入0.015%的误差。所提出的方法通过一个实际案例研究——即提洛斯岛混合能源系统的升级改造，以实现完全能源自给——进行了验证，该系统依靠光伏和风能发电，并由锂离子电池与氢链系统（电解槽、压缩机、储氢罐和燃料电池）组合提供支持。该新型模...

解读: 该退化建模研究对阳光电源储能系统设计具有重要价值。研究揭示忽略退化会导致电解槽低估103%、储氢罐低估31.5%、电池低估59.6%,这直接关系到PowerTitan储能系统和ST系列PCS的容量配置准确性。建议将该快速退化仿真方法集成到iSolarCloud平台,结合实际运行数据优化光储氢混合系统...

B.Karthikeyan · G.Praveen Kumara1 · Soumen Bas · Shubhankar Sinh 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本研究提出了一种面向大规模、从产地到消费端的绿色氢气生产的单线优化框架，通过整合太阳能光伏电站、质子交换膜（PEM）电解槽、储能及运输系统，旨在最小化向城市地区输送氢气的成本。所提出的太阳能-绿色氢气系统包括光伏（PV）面板为PEM电解槽供电，以及平板集热器（FPC）为PEM提供预热后的水。储能环节包含压缩机与储氢罐，氢气则通过卡车运输至终端用户。通过对满足每日1000千克氢气生产目标所需的制氢与压缩能耗进行分析，本研究结合基础设施、太阳能资源可用性及能源需求参数，在印度境内确定了光伏与F...

解读: 该光伏制氢系统优化研究对阳光电源具有重要战略价值。SG系列光伏逆变器可为PEM电解槽提供6.5MW稳定电力输出,ST系列储能PCS可平抑光伏波动确保制氢连续性。研究揭示的13.3-14.8%光电转换效率与9.5%最高制氢效率,为阳光电源开发光储氢一体化解决方案提供参考。1500V高压系统和MPPT优...

Farid Moazzen · M.J.Hossain · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 可再生能源发电的间歇性以及负荷需求的波动性给微电网运行带来了持续挑战。为此，利益相关方和运营商已转向将地理位置相邻的微电网进行集群化管理作为解决方案。在此背景下，本文提出了一种新颖的微电网集群双层能源管理策略，利用需求侧灵活性和共享型电池储能系统（SBES）的能力，以最小化运行成本和排放，同时确保各微电网内部具备旋转备用容量，防止发生负荷削减。在底层，所提出的方法制定了最优的日前运行策略；在上层，则采用一种协同策略进一步优化整个集群的运行效率。该能源管理问题被精确建模为一个混合整数二次规划...

解读: 该双层微电网集群能量管理策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的共享储能系统(SBES)优化调度与阳光电源储能解决方案高度契合,可通过iSolarCloud平台实现多微电网协同控制。论文提出的需求侧灵活性管理和旋转备用策略,可集成到阳光电源GFM/GFL控...

Dilawer Ali · Ricardode Castro · Reza Ehsani · Stavros Vougioukas 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 当前使用的大多数农用车辆仍依赖基于柴油的动力系统，这是空气污染的主要来源之一。电气化被视为实现这些非道路车辆脱碳的潜在解决方案，但其推广受到储能系统和充电基础设施较高初始成本的制约。为了更准确地量化这些障碍，本文提出了一种技术经济分析工具，可帮助农民评估电动与混合动力拖拉机的所有权总成本。本文开发了一个实用的拖拉机仿真模型，用于预测年度能耗/燃料消耗以及NOx排放；同时构建了一个经济模型，用于估算购置、运行和维护的全部成本。针对混合动力拖拉机的能量管理，本文提出了一种基于模型预测控制的新型...

解读: 该研究对阳光电源农业电气化解决方案具有重要参考价值。混合动力拖拉机的能量管理策略可借鉴至储能系统的多能源协调控制,ST系列PCS可优化电池与柴油发电机的功率分配。研究中的模型预测控制(MPC)技术与阳光电源GFM控制策略相契合,可应用于农业场景的充电站智能调度。轻载工况下电动拖拉机的经济性验证,为推...

Zhenni Wang · Qiaofeng Tan · Xin Wen · Huaying Su 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 将相邻水电站通过加装泵站进行改造，构建混合式抽水蓄能水电站（HPSH），是提升水电灵活性和促进可再生能源消纳的重要尝试。然而，HPSH与光伏（PV）电站的运行模式及其最优配置仍不明确。本研究基于对HPSH-PV系统不同储能运行模式的评估，提出了一种适用于大型HPSH电站、考虑泵站长期储能特性的季节性联合运行方法。通过比较技术性能，评估了不同规模泵站所对应的光伏电站规模阈值。最后，分析了水电站改造对提升光伏发电消纳能力的潜力，并通过技术经济分析确定系统的最优容量配置。以中国乌江流域为案例的研...

解读: 该混合抽蓄水电-光伏系统研究对阳光电源储能与光伏协同方案具有重要参考价值。研究验证了大规模储能系统的季节性调节能力,与PowerTitan储能系统的长时储能特性高度契合。抽蓄电站可提升光伏最优配置容量12.9%-50.3%,为SG系列光伏逆变器与ST系列PCS的水光储一体化解决方案提供了容量优化依据...

Mohd Bilal · Fareed Ahm · Arshad Mohamm · Mohammad Rizwan · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本研究探讨了在诺伊达地区为插电式电动汽车（PEVs）充电而部署基于可再生能源的能源系统，系统包括太阳能光伏板、风力涡轮机和电池储能装置。本文的主要目标是确定系统各组件的最佳容量配置，以降低能源成本并减少电力中断的可能性。为实现上述目标，本研究采用了一种独特的基于元启发式的优化策略——吉萨金字塔建造算法（Giza Pyramid Construction Algorithm, GPCA）。通过将GPCA的结果与灰狼优化算法（GWO）、花粉授粉算法（FPA）、樽海鞘群算法（SSA）以及飞蛾火焰...

解读: 该研究对阳光电源光储充一体化解决方案具有重要参考价值。文章验证了光伏/风电/储能系统为电动汽车充电的经济性,与公司ST系列储能变流器、SG光伏逆变器及充电桩产品线高度契合。研究采用的多目标优化算法可为iSolarCloud平台的容量配置模块提供算法创新思路,特别是在降低LCOE和提升供电可靠性方面。...

Yubo Wang · Zhenhua Quan · Yaohua Zhao · Gary Rosengarten 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 地源热泵以其高能效和减少碳排放的潜力而著称。然而，在以供暖为主的地区，冬季和夏季期间钻孔换热器与土壤之间的热交换不一致，导致土壤热失衡问题。为应对这一挑战，本研究探讨了将光伏-热（PVT）板作为辅助热源与地源热泵集成的可行性，并评估其在不同供暖主导地区的适用性。通过构建MATLAB与TRNSYS联合仿真模型，对不同热源组合下的系统性能进行了评估。本研究深入分析了该集成系统在多种配置及不同冷热负荷比条件下的应用前景，同时对其能效、经济可行性和环境效益进行了综合评价。结果表明，引入光伏-热系统...

解读: 该PVT-地源热泵耦合技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要启示。研究证实PVT系统可提升热泵COP达6.5%并解决土壤热失衡问题,这与我司ST系列储能变流器的能量管理策略高度契合。建议将SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术与热电联供场景结合,通过iSolarCloud平台实现光伏发电、余热回收与储...

Ahmed R.El Shamy · Ameena Saad Al Sumaiti · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 可持续城市的一个关键方面是确保能源和水资源供应能够充分满足城市需求。随着自然资源日益稀缺以及电力和用水需求不断增长，消费者更高效地管理自身资源使用变得愈发重要。本文提出了一种新的需求侧管理协调策略视角，针对建筑水-能耦合系统，以提升整体电-水-供热系统的韧性与效率。该模型旨在对住宅建筑中的现场灰水回用系统、供暖、通风与空调（HVAC）负荷、分布式发电系统以及双向电网连接进行优化协调。所有子系统均由模型预测控制器（MPC）进行控制，该控制器接收来自电力和水务公司的实时分时电价（ToU）。所提...

解读: 该建筑能源管理系统(BMS)研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。文中基于模型预测控制(MPC)的多能源协调优化策略,可与我司iSolarCloud平台深度融合,实现储能系统与HVAC负载的实时联动调度。研究验证的8.3%成本削减和削峰填谷效果,印证了我司储能P...

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...

Kai-Qi Zhu · Quan Ding · Ben-Xi Zhang · Jiang-Hai Xu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 风冷式质子交换膜燃料电池（PEMFC）中复杂的传热传质耦合现象以及物理场分布不均的问题，严重影响其功率密度和水热管理性能。作为关键部件，阴极流场在燃料供给、散热以及水传输方面对风冷式PEMFC起着至关重要的作用。优化流场结构设计是应对上述挑战的关键策略。本研究提出了一种创新的竹节形流场设计，并在25 cm²的单电池中进行了实验验证，结果证明该设计能有效提升风冷式PEMFC的传热传质能力与功率密度，同时降低供气能耗。此外，还建立了三维多相数值模型，用于深入探究该流场结构下液态水、反应物和热量...

解读: 该燃料电池热质传输优化技术对阳光电源氢能业务具有重要借鉴价值。竹节型流场设计通过分段加速和涡流区优化实现5.45%功率密度提升和4.17%能效增益,其多物理场耦合仿真方法可应用于公司储能PCS的热管理优化。研究中的熵分析法和非均匀流场设计理念,可迁移至SiC功率器件散热结构设计,提升ST系列PCS和...

Freerk Klasin · Marco Prenz · Thomas Bauer · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要：储能对于风能和光伏等可再生能源按需发电至关重要。利用热能储存（TES）技术对化石燃料电厂进行改造，为大规模电网储能提供了一种具有成本效益的解决方案。本文探讨了采用改进型硝酸盐熔盐技术将超临界燃煤电厂改造为高灵活性电网储能系统的技术路径。目前最先进的TES系统受限于最高工作温度（不超过560°C），因为更高温度会导致硝酸盐分解。而超临界蒸汽发电厂为实现最佳效率需要超过600°C的蒸汽温度。为解决这一矛盾，可通过封闭式气体处理系统将硝酸盐分解产生的气态产物保留在储热系统内部，从而在高达620°...

解读: 该620°C硝酸盐储热技术为阳光电源PowerTitan等大规模储能系统提供重要参考。通过热能存储实现10小时以上长时储能,与ST系列PCS形成互补方案。燃煤电厂改造的灵活性调度需求,可结合GFM控制技术和iSolarCloud平台实现源网荷协同优化。单罐热斜温层系统降低18%成本的思路,启发阳光电...

Ning Qia · Kaidi Huang · Zhiyuan Fana · Bolun Xua · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本文研究了协调混合氢-电池储能系统的微电网长期能量管理问题。我们建立了一种近似的半经验性氢储能模型，以准确刻画氢储能系统效率随功率变化的特性。提出了一种无需预测信息的两阶段协同优化框架，该框架离线生成氢储能系统全年荷电状态（SoC）参考轨迹；在在线运行阶段，利用核回归方法对SoC参考值进行在线更新，并基于所提出的自适应虚拟队列在线凸优化（OCO）算法做出运行决策。本文创新性地引入了用于长期模式跟踪和专家跟踪的惩罚项，以实现步长的自适应更新。我们提供了理论证明，表明所提出的OCO算法在不依赖...

解读: 该氢储能-电池混合储能长期能源管理技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的无预测两阶段协调优化框架和自适应虚拟队列OCO算法,可显著提升混合储能系统的经济性和可靠性,运营成本降低60%、失负荷减少90%。该框架的长期SoC参考跟踪机制和功率相关效率建模方...

Jiacong Li · Chongyu Zhang · Michael R.Davidson · Xi Lu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 电力系统占中国总二氧化碳排放量的40%以上，截至2022年，56%的电力由火电厂生产。灵活运行的碳捕集与封存（CCS）技术已被提出作为实现燃煤电厂脱碳的有效措施，相较于传统CCS技术，其具有更低的捕集成本和更小的能耗惩罚。本研究刻画了在含有波动性可再生能源的大规模电力系统中，灵活碳捕集电厂（CCPPs）的运行特征，并量化了灵活CCPPs与波动性可再生能源之间协同作用在系统层面带来的环境与经济收益。小时级分析表明，灵活CCS可在用电高峰时段降低能耗，并在低谷时段满负荷运行，以利用原本将被弃用...

解读: 该研究揭示灵活碳捕集电厂与可再生能源协同运行的价值,对阳光电源储能系统具有重要启示。研究指出灵活CCS在低谷时段满负荷运行以消纳弃风弃光,这与阳光电源PowerTitan储能系统的调峰功能高度契合。通过ST系列PCS的GFM控制技术和iSolarCloud智能调度平台,可优化储能系统与火电机组的协同...

Andrzej Wędzi · MichałSzypowsk · Tomasz Siewiersk · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 风电场的内部电网呈现出一个广泛的网络结构。主变电站（MPS）、风力发电机组以及连接它们的电缆通常分布在大面积的陆地或海床上。该网络中各个组成部分的成本占总投资的相当大比例。投资者在项目中投入大量资金，期望在满足技术要求的前提下，尽可能降低投资相关成本，并从规划风电场的运营中获得最大可能的利润。因此，即使在设计阶段，也应努力确定主变电站的位置并配置风电场的内部连接方式，以使成本尽可能低，同时满足技术规范的要求。本文提出了一种集成化的方法，用于解决在满足法规所规定的各项技术约束（如电缆载流量和...

解读: 该风电场集成优化方法对阳光电源风电变流器及储能系统布局具有重要借鉴价值。文中提出的MINLP混合整数非线性规划算法可应用于大型风储一体化项目,同时优化ST系列储能变流器站址选择、电缆截面配置及内部网络拓扑,有效降低线缆投资与有功损耗成本。该方法论可集成至iSolarCloud平台,为风光储项目前期设...

Martin Hjelmelan · Jonas Kristiansen Nølan · Stian Back · Magnus Korpas · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 绿色转型要求对传统上具有稳定能源需求的工业进行电气化。结合人工智能（AI）和超大规模数据中心的兴起，预计电网连接的基荷将显著增加。这些负荷具有较高的资本和运营成本，通常缺乏灵活性的经济激励。本文探讨了在不同核电站一次性建设成本（OCC）水平下，额外负荷的建模方式如何影响最优能源结构，突出核电在为AI数据中心和重工业电气化提供必要基荷方面的潜在作用。通过采用解析方法，本研究评估了额外负荷曲线与波动性可再生能源（VRE）出力之间的匹配程度，以确定应由哪些技术组合来满足新增电力需求。一项采用基荷...

解读: 该研究揭示基荷负载增长(AI数据中心、重工业电气化)对电力系统规划的影响,对阳光电源储能业务具有战略意义。研究指出核电等基荷电源占比提升将显著降低储能、输电和VRE弃电需求,这要求我司PowerTitan等大型储能系统从单纯容量配置转向灵活性价值挖掘。建议:1)针对工业基荷场景优化ST系列PCS的长...

Huakang Tanga · Honglei Wang · Chengjiang Lia · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 高原风能发电在减少碳排放方面具有巨大潜力；然而，与其他可再生能源相比，其经济性仍需进一步提升。作为提高其经济可行性的有效途径，维护策略优化旨在降低单位千瓦时的维护成本并延长设备使用寿命。本文提出了一种考虑退化状态的高原风力发电机多目标维护决策优化模型。该模型包含以下三个方面：i）结合基于时间与基于状态的方法，对高原风力发电机的维护过程进行建模；ii）考虑复杂环境下随时间变化的维护成本；iii）采用多目标优化方法，寻找满足维护需求的最优策略。模型所考虑的复杂性主要包括：各设备状态运行持续时间...

解读: 该高原风电时变成本建模与维护优化技术对阳光电源风电变流器及智能运维平台具有重要借鉴价值。研究中的状态退化建模方法可应用于SG系列风电变流器的预测性维护,结合iSolarCloud平台实现设备全生命周期健康管理。多目标优化策略可降低24.07%维护成本并延长11.58%设备寿命,为阳光电源在高原等复杂...

Chia E.Tungo · Ben Niu · Hong Wang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 能源存储系统在协调可再生能源发电与用电高峰、降低能耗成本以及减少碳排放方面正变得愈发重要。由于能源需求不断增长以及可再生能源集成复杂性的提高，智慧城市中的能源系统管理正面临日益严峻的挑战，这使得对储能系统的有效控制变得尤为关键。基于规则的控制器（RBCs）虽能提供预设解决方案，但缺乏适应能力。群体智能与进化算法则为决策与优化问题提供了具有成本效益、稳定且可扩展的解决途径。然而，这些方法在数据丰富场景下的有效性仍有待深入探索。本研究提出一个决策框架，并设计了一种名为SWAPP的决策算法，该算...

解读: 该SWAPP群智能优化算法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。其动态动作边界调整机制可优化储能系统充放电策略,提升电池寿命和经济性。K-Means分类器结合延迟奖励机制,能够适配不同建筑能源特征,为iSolarCloud平台的智能能量管理提供算法创新思路。相比传统...

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...