Arash Kazemia · Changying Xiang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 在高密度城市环境中，城市太阳能的部署通常受限于屋顶可用性、建筑高度以及遮挡效应。本研究提出了一种稳健且以数据驱动的框架，整合高分辨率地理信息系统（GIS）数据、三维建筑模型和详细的都市形态信息，用于评估多种太阳能技术的潜力，包括标准光伏系统、光伏光热（PVT）系统（例如采用水、空气或制冷剂作为传热介质）以及太阳能热系统（例如平板型或真空管集热器，使用水或空气作为传热介质）。以香港为案例进行研究，分析揭示了城市几何形态的影响，结果显示考虑遮挡效应后，屋顶太阳辐射量平均减少31%。在所评估的技...

解读: 该研究对阳光电源城市光伏解决方案具有重要参考价值。研究显示光伏热电联产(PVT)系统在高密度城市环境中能实现最高综合能源产出(15.99 TWh/年),这与阳光电源SG系列逆变器的多场景适配能力高度契合。针对城市遮挡导致辐射降低31%的挑战,可通过MPPT优化技术和iSolarCloud平台的智能监...

Loiy Al-Ghussain · Zifeng Lua · Mohammad Alrbai · Sameer Al-Dahidi 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本研究对利用太阳能光伏（PV）、风能以及光伏/风能混合系统结合质子交换膜（PEM）电解槽进行的可再生氢气生产进行了全球评估。采用多目标优化方法，评估了系统的经济技术性能及生命周期温室气体（GHG）排放，并考虑了系统组件中的内含排放。结果确定了以最小化氢气平准化成本（LCOH）和氢气碳强度（CI）为目标的最优配置，展示了到2030年实现成本与碳强度降低的潜力。具体而言，在中东和北非（MENA）地区以及智利等高辐照区域，独立光伏系统可实现氢气平准化成本低于6.5美元/千克H₂，碳强度低于2.5...

解读: 该研究对阳光电源光伏制氢系统集成具有重要价值。SG系列光伏逆变器结合ST系列储能PCS可构建混合制氢系统,通过MPPT优化和VSG控制技术提升电解槽供电稳定性。1500V高压系统可降低制氢度电成本,三电平拓扑和SiC器件提高转换效率。iSolarCloud平台可实现光伏-储能-制氢全链路智能调度,优...

Tiange Lia · Menglin Zhang · Zhijian Hua · Xiaofei Wangc 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 低碳能源转型为配电网（PDN）的运行带来了新的挑战。特别是单相负荷和分布式可再生能源的不断增长，加剧了配电网内的三相不平衡问题。智能充电枢纽作为交通电气化的低碳单元，集成了光伏发电（PV）、储能（ES）和电动汽车（EV）充电设施，能够通过调节三相功率实现相间平衡能力。然而，现有的配电市场缺乏有效机制来激励光伏-储能-电动汽车一体化智能充电枢纽（PEV-Hubs）参与缓解三相不平衡。本文提出了一种由三相配电节点边际电价（DLMP）驱动的分布式优化框架，用于协调配电网与PEV-Hubs主动抑制...

解读: 该三相不平衡DLMP调度技术对阳光电源光储充一体化解决方案具有重要价值。可应用于ST系列PCS的三相功率动态分配优化,结合充电桩产品实现相间负荷主动平衡控制。论文提出的分布式优化框架可融入iSolarCloud平台,通过实时电价信号驱动储能系统和充电站协同调度,在降低配网电压不平衡度的同时提升系统经...

D.H.Jamali · C.Ganzer · K.Sundmacher · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 实现从当前以化石能源为基础的能源供应体系向完全基于可再生能源的体系转型，快速且具有成本效益地发展氢气输送基础设施是不可或缺的一环。除了通过水电解、沼气重整或生物质气化等可持续方式生产氢气外，还必须建立并针对特定净零排放路径调整完善的绿色氢气输送、储存和分配系统。现有文献中，对管道网络中氢气输送的数学建模与优化问题常常被忽视或过度简化。此类简化可能导致能量和/或经济评估结果不准确，甚至危及基于模型的网络设计的可行性。在本研究中，我们提出了一种混合整数非线性规划（MINLP）方法，用于氢气管道...

解读: 该氢能管网拓扑优化研究对阳光电源绿氢制储系统具有重要参考价值。文中MINLP优化方法可应用于光伏制氢系统的能量管理:ST系列储能PCS可与电解槽协同优化,在管网压力约束下动态调节制氢功率;iSolarCloud平台可集成管网hydraulics模型,实现源-网-荷协调控制。研究揭示的既有管网改造经济...

Stephan Kigle · Nadja Helmer · Tapio Schmidt-Achert · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 本研究探讨了陆上风电、海上风电和光伏等波动性可再生能源（vRES）的扩张延迟与加速对欧洲（包括欧盟27国、英国、挪威和瑞士）氢及其衍生物进口需求的影响，以满足终端能源消费部门的需求并实现欧洲温室气体（GHG）排放目标。通过使用多能源系统模型ISAaR，我们分析了14种不同vRES扩张水平的情景，并评估了相应的氢价格变化。在基准（BASE）情景下，欧洲加权平均氢价格从2030年的4.1欧元/千克下降至2050年的3.3欧元/千克。研究结果表明，延迟vRES扩张将显著增加对氢及其衍生物进口的需...

解读: 该研究揭示欧洲可再生能源扩张延迟将导致氢能进口依赖加剧及成本上升,对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有战略指导意义。加速光伏装机可降低2050年氢价至3欧元/kg以下,验证了我司1500V高效光伏系统与PowerTitan储能方案在制氢场景的协同价值。建议强化光伏-储能-制氢一体化解决方...

Bin Liab · Zhangxi Wua · Ye Lic · Jiawei Hea 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.398

摘要 将可再生能源与氢储能相结合用于发电是实现清洁能源转型的一种有前景的替代方案。然而，可再生能源的波动性和间歇性给质子交换膜燃料电池（PEMFC）系统的安全高效运行带来了重大挑战。由于PEMFC内部存在复杂的热-水-电场耦合机制，目前尚未对电力系统运行工况变化下PEMFC在多时间尺度上的动态性能进行定量分析。本文基于PEMFC内部的导热、传质及电化学反应过程，首先分析了热、水、电参量之间的参数耦合关系，建立了综合性的PEMFC模型。随后，研究了在不同时间尺度的电力系统运行工况变化下，PEMFC...

解读: 该PEMFC热-水-电多物理场耦合建模技术对阳光电源氢储能系统集成具有重要参考价值。研究揭示的多时间尺度动态响应特性可指导ST系列PCS与PEMFC协同控制策略优化,特别是电压波动对燃料电池安全性的影响分析,可应用于PowerTitan储能系统的氢电耦合场景。多场耦合机制为开发氢能-储能-光伏一体化...

Roger Keller · Florian Joseph Baader · Andre Bardow · Martin Muller 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 预计可再生能源（如风能和光伏发电）的使用将导致电价出现波动。这种波动为质子交换膜（PEM）电解槽提供了降低成本的机会，因为它们能够快速调整产氢速率。此外，电解槽通常较慢的温度动态特性进一步增强了其在有效运行管理策略中的灵活性。在调度优化过程中设定温度轨迹，可实现电解槽在一定时间内的过载运行。然而，温度动态通常具有非线性特征，结合离散的启停决策，会导致混合整数非线性优化问题，这类问题在实时求解时极具挑战性。本研究通过实验验证了一种动态爬坡调度优化方法，该方法采用基于微分平坦性的坐标变换，对非...

解读: 该PEM电解制氢动态调度技术对阳光电源储能及新能源系统具有重要借鉴价值。研究中的非线性温度动态线性化方法可应用于ST系列PCS的热管理优化,通过精确建模实现过载运行策略,提升系统经济性3.8%。混合整数优化算法可集成至iSolarCloud平台,实现光伏-储能-制氢耦合系统的实时调度。扁平化坐标变换...

Alessandro Giampier · Taylor Ittn · Janie Ling-Chi · A. P. Roskilly · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 利用除湿溶液进行热量回收、输送与利用，为传统的区域供热与供冷网络提供了一种替代方案，能够在单一的多功能系统中同时实现供热、供冷、湿度控制和干燥功能。除湿溶液适用于多种工业、住宅和商业应用场景，并可有效利用来自工业过程的低温余热以及低温可再生能源。本文对通过管道和移动式热能储存（M-TES）应用于区域能源网络的液体除湿系统进行了技术经济评估。研究采用氯化钙（CaCl₂）、氯化锂（LiCl）和甲酸钾（HCO₂K）的水溶液，评估了这些溶液在高效连接热源与需要湿度控制、除湿或干燥的终端用户方面的潜...

解读: 该液态干燥剂储热技术为阳光电源储能系统拓展了新应用场景。ST系列PCS可与干燥剂热泵系统耦合,实现工业余热回收与电化学储能的协同优化。特别适用于需要温湿度控制的数据中心、泳池等场景,PowerTitan储能系统可通过智能调度算法,结合移动式热储能(M-TES)实现长距离能量传输。该技术与iSolar...

Qingju Luo · Jizhong Zhu · Di Zhang · Haohao Zhu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 集成电-气系统（IEGS）的协调运行可带来显著的经济与环境效益。本文采用非凸的交流（AC）电力潮流模型和动态气体模型，以精确刻画IEGS的物理特性，并提出一种改进的分解-协调内点法（IDIPM），用于高效求解非凸IEGS调度问题的分布式优化。不同于传统的分布式算法，分解-协调内点法（DIPM）在数学上等价于集中式内点法（CIPM），从而保证了非凸分布式优化问题的局部收敛性。本文通过修正牛顿矩阵，并引入舒尔补（Schur complement）与矩阵分解技术对DIPM进行改进，使所提IDIP...

解读: 该电-气综合能源系统分布式优化技术对阳光电源多能互补解决方案具有重要价值。其非凸AC潮流建模与改进内点法可应用于ST系列储能变流器与SG逆变器的协同调度,特别是在工业园区多能源场景中,通过分布式优化算法实现光伏-储能-燃气发电的经济调度。该方法较传统集中式算法效率提升4倍,可集成至iSolarClo...

Przemysław Ogarek · Agnieszka St · Daniel Slys · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 随着能源需求不断增长，以及迫切需要减少对高排放和进口化石燃料的依赖，无排放能源来源的重要性日益凸显，包括混合可再生能源系统（HRES），使其成为未来能源战略的关键组成部分。本研究针对波兰一座学术建筑，提出了最优的自主型HRES方案，并基于实际的能源需求与发电数据进行选型。该建筑位于城市中人流量最大的区域之一，每日有数千人在此活动，是学术生活的重要枢纽。确保该建筑的能源独立性对于保障安全、维持关键服务的连续性，以及保护当地社区免受意外能源供应中断的影响至关重要。通过使用HOMER Pro软件...

解读: 该混合光储氢系统研究对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器协同应用具有重要参考价值。研究验证了PV+储能+氢能在城市建筑能源独立场景的技术可行性,LCOE为1.00欧元/kWh。阳光电源可基于PowerTitan储能系统与1500V光伏方案,结合iSolarCloud平台智能调度,优化长短周期...

Zitong Huang · Katharine Maher · Anthony Robert Kovscek · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 地下氢气储存（UHS）通过应对可再生能源在地理位置依赖性、波动性和预测性方面的固有挑战，为大规模能源储存提供了可行方案。为了将可再生能源的储能能力从吉瓦时（GWh）提升至太瓦时（TWh），有必要对具备大容量且易于进入的潜在场地进行研究。氢气（H₂）在地下环境中可作为氧化还原反应中的还原剂，与矿物和水相组分发生反应。因此，建立气–卤水–矿物三相反应网络的模型，对于理解氢气（H₂(g)）在地下储存过程中的行为至关重要。为满足这一需求，我们使用PHREEQC进行了时间依赖性的批处理模拟，以研究地...

解读: 该地下氢储能研究为阳光电源储能系统提供重要参考。研究揭示石英砂岩储层氢损失率低于1%,验证了大规模TWh级氢储能可行性,可与PowerTitan储能系统形成互补方案。温度和水饱和度敏感性分析对ST系列PCS热管理优化具有指导意义。氢-硫化氢转化机理研究可启发电化学储能安全监测策略,提升iSolarC...

Xiuyu Hu · Hailong Li · Chi Xi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 用广受认可的电动公交车（EBs）替代传统的柴油公交车以提供城市公共交通服务，可显著降低运营成本和碳排放。然而，如果公交 fleet 完全依赖电力电网作为能源供应，由于电网过度依赖化石燃料等不可再生能源，现有的经济和环境问题可能无法得到彻底解决。本研究建模并优化了一种新兴的公交充电场景，即由光伏-储能-充电（PSC）站与电力电网共同为电动公交 fleet 供电。每个PSC站配备有光伏（PV）面板用于吸收太阳能，以及一组电池用于储存电能，该电能可根据需要用于为公交车充电、向电网供电，或同时执行...

解读: 该光储充一体化调度研究对阳光电源ST系列储能变流器、SG光伏逆变器及充电站产品线具有重要应用价值。论文提出的PSC站内电力优化分配算法可直接应用于iSolarCloud平台,实现光伏发电、储能系统与充电桩的协同控制。基于分时电价的多目标优化策略可增强PowerTitan储能系统的经济性,SiC器件的...

Zuzanna Bojarsk · Maria Jarząbek Karnas · Agata Godula-Jopek · Sławomir Mandrek 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 低温电解槽在各种电化学和工业过程中发挥着关键作用，特别是在可持续能源存储与转换领域。传统上，阳极反应为析氧反应，该过程需要较高的工作电位，并伴随显著的运行成本。本综述探讨了一种通过使用替代燃料来缓解上述挑战的有前景的方法。通过对相关文献的系统性回顾，重点分析了醇类、胺类及生物质衍生物的电解研究进展。本文阐述了将非析氧反应与析氢反应相结合的潜力，以克服传统电解过程中的诸多弊端。通过拓展电化学反应路径，替代性阳极反应有望降低工作电位，从而减少能量输入和整体成本。此外，催化剂的合理设计与选择可有...

解读: 该低温电解制氢技术对阳光电源储能系统具有重要启示价值。通过替代燃料降低电解槽工作电位的思路,可应用于PowerTitan储能系统的能量管理优化,特别是在可再生能源制氢场景中,ST系列PCS可通过精准功率控制降低电解能耗。催化剂优化提升反应动力学的理念,与阳光GaN/SiC功率器件的高效转换技术形成协...

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...

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...

Piotr Lis · Jaroslaw Milewski · PawełRy · Pavel Shuhay · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 本文讨论了储能对未来能源系统以及可再生能源利用的重要性，特别聚焦于压缩空气储能（CAES）技术。文章综述了当前在开发具有成本效益的储能系统方面的研究进展，尤其关注能源系统的规模问题。本文进行了一项文献综述，旨在利用现有组件开发一种适用于低容量压缩气体储能系统的基于流体流动的工作机械，以最大限度地降低系统成本。文章指出，储能与可再生能源协同利用的研究方向符合欧洲绿色协议（European Green Deal）和《巴黎协定》（Paris Agreement）的目标，这为申请科研资助以及建立工...

解读: 该压缩空气储能技术为阳光电源ST系列储能系统提供重要参考。小型CAES系统的低成本开发思路可应用于PowerTitan分布式储能场景,通过优化流体机械单元与PCS协同控制,提升系统能量密度和循环效率。其模块化设计理念可与iSolarCloud平台结合,实现多元储能技术的智能调度与预测性维护,拓展阳光...

Wei Dai · Yiwei Tao · Hui Liu · Tonni Agustiono Kurniawan 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 太阳能道路（SRs）在推动交通领域的城市能源转型以及缓解城市光伏用地稀缺方面具有潜力，但其并入电力系统会使交通网与电网紧密耦合，在SR出力存在不确定性的情况下带来安全挑战。本文提出了一种针对含太阳能道路的耦合电-交通系统（CPTS）的鲁棒调度方法，以应对多种不确定性。该方法构建了改进的交通分配模型（ETAM），用于协同优化SR的发电效益和用户出行成本，从而形成CPTS的联合最优潮流模型。所提两阶段鲁棒调度模型考虑了太阳辐射、交通需求和电力负荷的不确定性：第一阶段确定储能（ES）单元的运行方...

解读: 该光伏道路双层鲁棒调度技术对阳光电源储能与充电业务具有重要价值。论文中交通-电力耦合系统的不确定性优化方法,可直接应用于ST系列储能变流器与PowerTitan系统的多场景调度策略。其两阶段鲁棒模型能增强iSolarCloud平台的预测性维护能力,优化光储充一体化场站在辐照度、负荷、交通流量多重不确...

Georgios N.Psarro · Pantelis A.Drats · Periklis P.Chinari · Stavros A. Papathanassiou · Applied Energy · 2025年1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...

Nikolaos Damianaki · Gautham Ram Chandra Mouli · Pavol Bauer · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要 分布式发电（如光伏发电，PVs）以及采用热泵（HPs）和电动汽车（EVs）实现供暖和交通领域的电气化将在能源转型中发挥重要作用。然而，这些低碳技术（LCTs）的应用并非没有副作用，可能引发电压越限、功率损耗增加、元件过载、能耗升高、功率峰值以及电能质量问题（如谐波和三相不平衡等）。本文对这三种低碳技术并网后可能引发的各类电网影响问题的重要研究成果进行了系统的回顾分析与总结。研究还涵盖了多种研究特征，包括电网拓扑结构、季节变化、不同低碳技术组合下的同时运行情况、渗透率水平等。此外，本文还对最...

解读: 该研究揭示的光伏-储能-充电桩协同效应对阳光电源具有重要战略价值。文中指出PV-EV和PV-HP组合可自然缓解电网冲击,验证了我司ST系列储能变流器与SG逆变器协同控制的技术路线。针对电压越限、不平衡和过载问题,可通过PowerTitan储能系统的GFM控制模式提供电压支撑,结合充电桩智能调度算法削...

Mohammadreza Ahang · Pedro Crespo del Gran · Asgeir Tomasgar · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 欧盟旨在到2050年在欧洲电力系统中大规模部署可再生能源。大规模间歇性的风能和太阳能发电需要足够的灵活性，以确保供需平衡。绿色氢气（GH）可以提高电力系统的灵活性，并减少可再生能源发电的弃电现象。然而，绿色氢气的投资成本较高，且其运营成本在很大程度上依赖于电价，而电价对电解过程中的运行成本至关重要。此外，如果氢气市场本身缺乏对氢气的需求，则将绿色氢气用于电力系统灵活性可能不具备经济可行性。在此情况下，就会产生一系列问题：将绿色氢气引入电力系统作为灵活性来源的激励机制是什么？电解槽成本、氢气...

解读: 该研究验证了绿氢作为电力系统灵活性资源的经济可行性,对阳光电源储能及氢能业务具有战略指导意义。2050年欧洲将部署140GW电解槽容量,氢价约30欧元/MWh,为我司ST系列储能变流器与PowerTitan系统在制氢场景的应用提供市场依据。可结合GFM控制技术优化电解槽并网特性,通过iSolarCl...