Sonia Martina1 · Obidike Nnorom Jr.b1 · Philip Levis · Ram Rajagopalb · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 住宅电动汽车充电会导致电力需求大幅激增，可能超出社区变压器的功率限制。电池储能系统可以减少此类变压器限值越限现象，但单独运行这些电池并非成本最优方案。与单独优化相比，将这些电池进行聚合或共享可实现成本最优的性能，但前提是房主必须放弃对电池的控制权。本文利用虚拟化技术，提出了一种电池共享优化方案，旨在降低用电成本、延长住宅变压器的使用寿命，同时保持房主对电池的控制权。通过一个包含模拟家庭负荷、太阳能发电以及电动汽车充电行为的案例研究显示，相较于独立优化，联合或共享优化方式可使消费者电费降低5...

解读: 该虚拟化电池共享优化技术对阳光电源储能及充电桩产品线具有重要价值。研究验证了集中式储能管理可降低56%用电成本并减少48%变压器老化,与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统的群控策略高度契合。建议将该虚拟化调度算法集成至iSolarCloud平台,实现户用储能、SG光伏逆变器与充电桩的协...

Derian C.Tairo · Jéssica Alice A.Silv · Juan Camilo López · Marcos J.Rider · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 微电网中的能量管理系统（EMS）在整合分布式能源资源（DERs）——如电池储能系统（BESSs）、光伏发电（PV）系统和电动汽车（EV）充电设备——时面临新的挑战。一个关键挑战是开发能够包含实时分析、三相系统以及并网与孤岛模式之间切换的模型，同时考虑光伏出力和负荷需求的不确定性。此外，在微电网中实现电动汽车充电的公平性对于用户满意度和系统性能至关重要。本文研究了一个多目标优化问题（MOOP），旨在最小化从主电网购电的运行成本以及电动汽车的未供电能量（ENS），并引入公平性指标以确保连接车辆...

解读: 该多目标微网能源管理系统对阳光电源ST系列储能变流器、PowerTitan储能系统及充电桩产品线具有重要应用价值。研究中的三相系统实时优化、并离网切换及不确定性处理,可直接应用于iSolarCloud平台的智能调度算法。特别是EV公平充电指数(考虑SOC、容量、时间窗)为充电站产品开发提供了差异化服...

Alibakhsh Kasaeian · Nava Zarkhah · Parsa Akhond Dezfouli · Saba Samankan 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 全球人口的增长以及各国经济的发展推动了海上贸易与交通运输的扩张，导致温室气体排放量增加。航运业作为国际商业中最经济高效的运输方式，对二氧化碳（CO2）、氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2）的排放具有显著贡献。因此，对清洁无污染能源的需求日益迫切。鉴于光伏技术的不断进步以及太阳能资源的广泛可获得性，利用太阳能光伏发电已成为实现清洁能源转型最有效的解决方案之一。在船舶上部署光伏面板时，必须考虑若干关键因素，包括甲板空间的可用性、太阳辐射强度、经济效益以及系统整体效率。此外，还需通过生命周期评...

解读: 该研究聚焦船舶光伏应用,对阳光电源海洋光储解决方案具有重要价值。船舶场景需应对高盐雾、摇摆及有限甲板空间,我司SG系列逆变器的高效MPPT技术可优化弱光及阴影遮挡下的发电效率;ST系列储能变流器结合PowerTitan系统可平抑波浪引起的功率波动,提供稳定船载电力;三电平拓扑和SiC器件可实现高功率...

Zhirui Tiana · Bingjie Liang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

准确的光伏发电功率预测能够缓解其对电网稳定性的不利影响。目前大多数光伏发电预测模型依赖于增加模型复杂度或扩大回溯窗口尺寸以提升所提取信息的量，但这往往导致已学习信息的灾难性遗忘或引入过多冗余噪声。此外，一些模型通过分解数据并采用非端到端的学习方式进行预测，可能导致信息不一致和误差累积，从而限制了预测精度的进一步提升。为应对上述挑战，本文提出了一种端到端的PVMTF预测框架，包含PatchGRU和PatchGRU_h两种模型。本研究分为两个模块：在数据预处理模块中，采用孤立森林（Isolation...

解读: 该PVMTF端到端光伏功率预测框架对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。其基于patch技术的长序列预测能力可显著提升4-7天中期功率预测精度,有效支撑SG系列逆变器集群的发电调度优化。通过灰色关联分析的特征选择可降低计算复杂度,适配边缘侧部署。该技术可与ST系列储能PCS协...

Tamara Miličić · Simon Puteanus · Xenia Becker · Steffen Bernet 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

工业级电解槽由电力变换器供电，其电流为直流电流与叠加的电流纹波的混合。因此，电解槽不可避免地处于强制周期性运行状态。另一方面，脉冲电解作为一种强制周期性操作，已成为一种有吸引力的过程强化策略。尽管已有研究报道了电流纹波对电解槽性能的负面影响，但也有研究声称脉冲电解具有正面作用。然而，由于这两种运行模式均属于强制周期性操作，理论上应产生类似的影响。为了澄清这一矛盾，本文提出采用非线性频率响应（NFR）方法来评估质子交换膜水电解槽（PEMWE）在强制周期性操作下的性能。NFR方法表明，在强制周期性操...

解读: 该研究揭示电解槽在纹波电流下性能劣化机理,对阳光电源制氢系统集成具有重要指导意义。ST系列PCS为电解槽供电时,需优化变流器拓扑设计以抑制电流纹波,降低非线性损耗。建议在三电平拓扑中引入主动滤波算法,结合非线性频率响应分析方法优化PWM策略,减少欧姆损耗主导的功耗增加。可应用于光伏制氢一体化方案,通...

Roque Aguado Molin · Juan JoséCartelle Barros · María del Pilarde la Cruz López · Manuel Lara Coira 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 全球能源转型向低碳经济迈进，推动了可变能源在电力市场中的日益普及。间歇性可再生能源的前所未有的部署，使电力行业的决策者面临在不同储能技术之间进行选择的挑战，这一选择必须基于可持续性标准。现有研究存在诸多不足，包括缺乏社会维度、采用违背可持续发展的权重方法，或应用易受排序逆转问题影响的方法论等。为弥补当前知识的空白，本研究提出了一种用于评估电网储能技术全球可持续性的新型概率模型。该模型基于MIVES（可持续性评估综合价值模型）–蒙特卡洛方法，结合了需求树、价值函数、层次分析法和概率模拟。模型...

解读: 该研究对阳光电源储能技术选型具有重要参考价值。研究表明钒液流电池(VRFB)、液态空气储能(LAES)和抽水蓄能在全球可持续性评估中表现最优,氢储能排名靠后。这为阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的技术路线验证提供依据,建议优先聚焦电化学储能领域的VRFB技术集成,结合GFM控制和...

Jialu Tian · Guijia Zhang · Haojin Wu · Shiquan Shan 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 本研究探讨了光伏-聚热（PV-CPT）太阳能高效转换技术，将多层选择性滤光膜集成至线性菲涅尔聚光结构中，实现全光谱分频与剩余光谱的聚焦利用。针对硅基光伏电池设计的光学滤光片在响应波段内具有高透射率，可将60.7%的太阳能量用于光伏发电。未被利用的剩余光谱则由线性菲涅尔选择性滤光场反射并聚焦至热能接收器。本文分析了三种典型的热能利用方式——有机朗肯循环（ORC）、甲醇分解（MD）以及与蒸汽朗肯循环（SRC）耦合——用于聚热转换（CPT），并通过㶲效率评估揭示不可逆损失的产生机制。基于ORC、...

解读: 该光伏-光热混合发电技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品具有重要启示。研究中硅基光伏组件响应波段透射率达60.7%,剩余光谱用于热发电,系统综合发电效率最高达32.65%。这为阳光电源多能互补系统设计提供新思路:可结合ST系列储能变流器与光热发电系统耦合,通过先进MPPT算法优化光谱分离后的光伏发电...

Haocheng Sunab1 · Zhiwei Geabc1 · Zhihan Yao · Liang Wanga 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 热化学储热技术因其高能量存储密度和低热损失而具有巨大的应用潜力，非常适合长周期、大规模的能量储存应用。然而，在反应器的可扩展性、放热效率以及系统整体性能评估方面仍存在挑战。本研究提出了一种基于钙的热化学储热顺序式双反应策略，并采用一种灵活且可扩展的壳管式反应器进行实现。本文深入探讨了基本单反应放热过程中涉及的多物理场耦合机制及影响反应动力学的关键因素。除了验证壳管式结构在传热性能上的优越性外，研究结果还揭示了不可逆熵产显著增加的现象。在理想的恒压条件下，我们识别出控制基本单反应放热过程的关...

解读: 该钙基热化学储能技术为阳光电源PowerTitan储能系统提供长时储能技术路径参考。其双反应级联策略降低15%熵增损失、提升30.60%综合能效的优化思路,可启发ST系列PCS的多级能量转换控制策略设计。壳管式反应器的可扩展性与模块化理念契合阳光大规模储能系统架构。研究中的多物理场耦合机制分析方法,...

Hyuk Leea · Yun-Ho Seoa · Pyung-Sik Mab · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 锂离子电池（LIBs）因其高效率和紧凑的设计，在储能系统和电动汽车等现代技术中具有关键作用。然而，由于过热引发的热失控（TR）风险，特别是在缺乏有效早期安全预警的情况下，严重限制了其更广泛的应用。本研究通过将超声诊断与常规参数（如力、电压和温度）相结合，系统地研究了在不同加热功率下锂离子电池中热失控的发展过程。基于电池内部周期性多层结构的Floquet-Bloch分析，我们采用了覆盖近2 MHz高频色散区域的宽频带超声波，从而显著增强了对热失控初期阶段电池内部微结构变化的敏感性。特别是，该...

解读: 该超声波热失控早期预警技术对阳光电源储能系统安全性提升具有重要价值。可集成至PowerTitan及ST系列PCS的电池管理系统中,在传统温度、电压监测基础上,通过2MHz超声波检测电池内部微结构变化,实现排气前282-953秒、热失控前377-851秒的提前预警,显著优于膨胀力监测。该技术可与iSo...

Pihui Liua · Mengdi Lib · Chuanfeng Hanb · Lingpeng Mengc 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 作为一种清洁可再生能源利用方式，风能在全球能源体系中的地位日益突出。深入理解其生产投入与发电效率之间的关系，对于优化产业布局具有重要意义。然而，现有研究往往难以有效揭示这两者之间的时空错配特征及其影响因素。本研究采用SBM-DDF模型测度2015年至2023年中国31个省份的风电发电效率；运用标准差椭圆模型分析风电发电效率与装机容量的时空演化特征，并通过改进的耦合协调度（CCD）模型评估二者之间的相互关系；进一步地，借助时空地理加权回归模型探究影响耦合协调度的关键因素。结果表明，2015—...

解读: 该研究揭示的风电效率与装机容量时空错配问题,对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。研究发现中西部地区风电效率高但装机集中于东南-东北走向,这为储能系统配置提供了优化依据:在高效率低装机区域通过储能提升消纳能力,在高装机区域通过削峰填谷提升整体效率。研究中的耦合协...

Xiaoyang Liua · Zheyuan Liua · Na Weia · Ke Han Lib 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

氢气因其高能量密度、环境友好性以及广泛的制取途径，在未来能源结构中占据重要地位。然而，目前尚未找到最优的氢气储存与运输方法。基于水合物的氢气储存技术由于具有安全、无污染和易于释放等优点，已受到广泛关注。分子动力学（MD）模拟是探究其内在机理的重要手段。基于MD模拟技术，我们能够在分子水平上监测水合物成核与生长的过程。本文从微观角度系统综述了现有关于氢气水合物形成的各项研究。首先探讨了氢气水合物的微观结构、基本性质及相平衡特性；随后，总结了纯氢体系及氢气-添加剂二元体系中的研究进展。此外，阐述了影...

解读: 该氢水合物储能技术研究为阳光电源储能系统提供了前瞻性技术储备参考。氢储能作为长时储能方案,可与公司PowerTitan储能系统形成互补:电化学储能解决短周期调峰,氢储能应对季节性能量转移。分子动力学模拟揭示的成核生长机制、储氢密度优化等微观机理,可启发公司在储能系统热管理、相变材料应用及多能耦合控制...

Yaoyao Heab · Nana Yuac · Bo Wangd · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 风能等可再生能源具有固有的波动性，使得准确预测对于电力系统的有效运行至关重要。然而，风电数据内在的波动性和变异性常常导致概念漂移现象，从而削弱预测精度，并对电力系统运行带来显著挑战。为解决这一问题，本文提出一种结合在线漂移检测与自适应机制的分位数回归长短期记忆网络方法（O-DDA-QRLSTM），用于风电功率的概率性预测。该方法采用QRLSTM实现风电功率的分位数预测，并引入在线学习机制以检测数据流中的概念漂移。针对虚拟漂移和实际漂移分别设计了不同的检测策略：利用数据分布变化的Kullba...

解读: 该在线概率密度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。通过虚拟与真实概念漂移检测,可显著提升风储协同场景下的功率预测精度和系统调度能力。建议将KL散度与CRPS评分机制集成至iSolarCloud平台,实现风电波动的实时预测与储能系统的动态响应优化。该方法...

Xin Chen · Baojie Lia · Jennifer L.Braid · Brandon Byford 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 光伏（PV）系统已成为可再生能源战略的基石，特别是由于过去十年中太阳能发电成本显著降低。然而，光伏装置的长期可靠性仍是一个持续存在的挑战，需要发展先进的监测和预测性维护策略。为评估光伏系统的健康状况，使用了多种类型的数据，包括环境条件、电气性能以及巡检图像等。这些数据支持诸如用于寿命预测的机器学习（ML）模型和用于缺陷检测的计算机视觉技术等方法。然而，高质量且全面的数据获取十分困难，尤其是在长期一致性与数据多样性方面尤为突出。公开可用的数据集是应对这些挑战的宝贵资源，但它们往往存在碎片化问...

解读: 该开源数据集研究对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要价值。论文系统梳理的环境数据、电气性能、缺陷图像等多维数据类型,可直接应用于SG系列逆变器和PowerTitan储能系统的预测性维护算法优化。特别是机器学习模型与计算机视觉技术结合,能提升我司光伏电站全生命周期健康管理能力。建议将论...

Yunxia Longa · Yaning Chenb · Changchun Xua · Zhi Lib 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 风能和太阳能被视为未来最有前景的可再生能源，将在未来全球可再生能源扩张中占据主导地位。然而，目前关于低碳模式下风力发电（WP）和太阳能光伏发电（PV POT）产量的变化、尤其是其协同变化的研究仍显不足。本文利用偏差校正后的全球气候模型（GCMs），分析了本世纪中叶前WP和太阳能PV POT的变化情况，并在两种碳中和情景下进行了综合评估。结果表明，低碳模式显著缓解了中国风能资源持续下降的趋势，特别是在中国东部和中部地区。未来，中国的太阳能资源将向东南方向转移，在低碳模式下，这一增长趋势变得更...

解读: 该研究揭示低碳情景下中国风光资源时空演变规律及协同效益提升机制,对阳光电源具有重要战略价值。针对东南部光伏资源增强趋势,SG系列逆变器可优化MPPT算法适应辐照变化;针对风光出力协同性增强,ST系列储能变流器及PowerTitan系统可基于风光互补特性优化充放电策略,降低弃电率;iSolarClou...

Jiacheng Guo · Jun Chen · Hao Wuab · Jimin Zengc 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 能源转型使得混合储能系统（HESS）在工业园区中日益重要。然而，目前仍缺乏系统性的研究来回答为何应在工业园区中实施混合储能系统这一问题。本研究开发了一种集成了超级电容器、锂离子电池、热储罐和冷冻水储冷装置的混合储能系统。提出了一种结合变分模态分解与混合整数线性规划的优化调度方法，该方法充分考虑了功率型储能与能量型储能方式之间的互补特性。从长期效益和不同场景下的短期调度两个角度，对混合储能系统的性能进行了系统性分析。结果表明，与仅采用锂离子电池储能的系统相比，该混合储能系统显著减少了碳排放（...

解读: 该混合储能优化调度技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究验证了超级电容与锂电池混合配置在工商业场景的经济性(降本5.5%)和减碳效果(减排15.5%),可指导我司PowerTitan方案中功率型与能量型储能的容量配比优化。其基于VMD分解的混合整数线性规划调...

Thore Pruss · Karsten Mülle · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

随着向可再生能源的转型，对高效、长期储能解决方案的需求日益增加。本研究评估了一种可逆式双极膜燃料电池——一种能够在燃料电池模式和电解槽模式下运行的集成化系统——其中平衡部件（Balance of Plant, BOP）的可靠性和安全性。采用故障树分析法识别潜在故障及其发生概率，并利用失效模式与影响分析法评估故障后果并提出相应的缓解策略。结果表明，在燃料电池模式下，系统的平均无故障时间（MTTF）为1700小时，而在电解槽模式下略低，为1540小时。氢气压缩机被识别为最易发生故障的部件，主要归因于...

解读: 该可逆燃料电池BOP可靠性研究对阳光电源储能系统具有重要借鉴意义。研究揭示氢压缩机为最易失效部件(MTTF仅1540-1700h),冗余设计增益有限(仅8%)且可能因复杂度增加反向作用,这为ST系列PCS及PowerTitan储能系统的冗余配置策略提供参考。FMEA强调应优先维护保护膜电极组件的关键...

Xixi Wang · Haitao Yang · Xingbin Lia · Zhigan Denga 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 能源储存技术（EST）作为提供平稳连续电力的关键手段，随着可再生能源的快速发展而受到广泛关注。重力储能（GES）因其原理简单、成本低、容量大、效率高且安全性好，已成为一种新兴的机械式能源储存技术。本文根据不同的储能介质及其计算原理，将重力储能分为流体重力储能、固体重力储能和颗粒重力储能三类，首次定义了颗粒重力储能，并对其相关技术进行了深入分析与讨论。通过对比不同类型重力储能技术的特点、发展现状、优缺点，归纳总结了影响其效率的关键因素以及比较与选型方法。研究表明，重力储能可与其他储能技术形成...

解读: 重力储能作为新兴机械储能技术,其大容量、高效率特性可与阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统形成互补方案。文中提出的效率影响因素分析对优化我司储能变流器的能量管理策略具有参考价值,特别是在长时储能场景下,可结合GFM控制技术提升系统稳定性。重力储能的LCOS评估方法论可应用于iSola...

Shin’ya Obar · Riku Murofushi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 本研究提出了一种以大容量海上风力涡轮机为核心的区域性城市能源本地化系统，并明确了高成本储能设备对该系统的影响。通过采用贴现现金流（DCF）方法计算投资回收期，评估了所提系统的经济性。该系统由发电单元（包括海上风电及其他可再生能源）、储能单元（配备蓄电池或氢储能系统）、输电单元、配电单元以及能源需求单元组成。目前正在建设一个电力输送网络（北海道南部海上风电输送网络：SHOT），旨在将规划建设的北海道南部海上风电项目（1720 MW）和户井陆上风电项目（160 MW）所产生的电力输送至函馆市（...

解读: 该海上风电区域能源本地化系统研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究证实氢储能系统因可配置小容量电解槽和燃料电池,投资回收期比液流电池短2-4年,启示阳光电源可优化储能系统架构,开发模块化分级配置方案,降低初始投资。研究指出设备定期更换占总支出13-25%,验...

Faizatuzzahrah Rahmaniah · Joyce Hui Min Lim · Choon Hock Pohc · Lian Sheng Hec 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 光伏发电系统与绿色屋顶的共置配置在城市环境中因可同时实现可再生能源发电与绿化而受到越来越多的关注。然而，目前针对热带气候条件下此类系统的整体性研究仍较为有限。本研究从三个功能性效益出发，系统地探讨了热带气候下光伏发电与绿化共置的影响：1）光伏发电输出性能；2）植物生长状况；3）屋顶及天花板表面温度。研究结果表明：1）伴随绿化的存在，光伏发电系统的性能比有所提升［绝对增幅为1.0 ± 0.8%］；2）位于光伏组件下方的耐阴植物表现出更显著的水平地面覆盖度，且植株健康状况良好、生长旺盛［绝对增...

解读: 该研究揭示热带地区光伏绿化共生系统的多重效益，对阳光电源SG系列逆变器及智能运维方案具有重要价值。研究证实绿化可提升光伏性能比1%并降低屋面温度4.7°C，为我司MPPT优化算法提供温控协同思路。建议在iSolarCloud平台集成温度-植被-发电效率关联模型，针对热带城市屋顶场景开发光伏-绿化一体...

Sadam Hussain · M.Imran Azimb · Chunyan Laia · Ursula Eicker · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 在当今世界，由于政策激励，越来越多的居民用户正在使用分布式能源资源（DERs），包括太阳能光伏（PV）和其他储能系统（ESSs）。然而，为实现利润最大化而运行储能系统可能导致功率流动超出配电网的电压和热稳定极限。本文在交易型能源框架下，深入分析了智能家居能源管理系统（SHEMS）、配电变压器以及系统约束之间的相互关系。主要研究重点包括SHEMS、聚合商、点对点（P2P）能源交易、最优潮流（OPF）以及运行限值。SHEMS是不可或缺的工具，可优化能源使用、促进DERs的运行、管理ESS和电动...

解读: 该交易型能源框架研究对阳光电源智慧能源生态具有战略价值。文中SHEMS与配电网协同优化场景,可直接应用于ST系列储能变流器与SG逆变器的协同控制策略,通过iSolarCloud平台实现聚合商功能和P2P交易管理。最优潮流算法可优化PowerTitan储能系统的充放电策略,配合VSG虚拟同步机技术保障...