Mohammad Hasibul Hasan · Dominik Keiner · Christian Breyer · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本研究针对全球划分为145个区域的地区，对100%可再生能源系统中的跨年度储能需求进行了全面分析。该研究首次在全球范围内评估了太阳能和风能资源在多个部门（包括电力、热力、交通和海水淡化）的应用情况。跨年度储能选项包括氢气、甲烷和液体燃料。基于美国国家航空航天局（NASA）1984年至2005年的高分辨率气象数据，分析了不同区域的储能需求、可再生电力发电的过剩容量以及相关的经济影响。结果表明，各区域在储能需求方面存在显著差异，其中氢气再发电系统的储能需求在全球不同区域之间的变化范围最广。本文...

解读: 该研究揭示跨年度储能在全球100%可再生能源系统中的关键作用,对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要战略价值。研究发现提高光伏风电装机过容量(5%)比大规模储能更经济,这验证了阳光电源SG系列逆变器与储能系统协同优化的技术路线。氢储能再电气化需求(417.4 TWh)为公司开...

Yilong Zhou · Shredatta Marath · Miro Zeman · Olindo Isabell 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

在城市地区集成光伏（PV）系统可增强本地可再生能源电力生产，但由于光伏组件反射率较低，也会导致地表反照率降低。反照率的下降增加了地球对能量的吸收，从而产生正的辐射强迫（RF）；而光伏电力替代化石燃料发电则通过避免二氧化碳排放产生负的辐射强迫。本研究采用一种新颖的工作流程，量化了城市屋顶光伏部署的净辐射强迫影响。该工作流程结合了两个模型：（1）几何光谱反照率（GSA）模型，利用LiDAR数据和地理配准的材料分布图，模拟光伏集成前后的反照率变化；（2）基于简化天际线的光伏模型，利用LiDAR提取的屋...

解读: 该研究揭示城市光伏部署的反照率降低效应及辐射强迫动态平衡机制,对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要指导意义。研究表明低碳电网场景下反照率负效应凸显,这要求提升系统发电效率以缩短气候收益回收期。可启发我们优化MPPT算法、采用SiC功率器件降低损耗,并通过iSolarCloud...

Du Wen · François Marécha · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 能源系统的脱碳需要大规模整合可再生能源，但其波动性对系统可靠性以及长期储能提出了挑战。电力转气体技术通过将过剩电能转化为气态燃料，提供了一种有前景的解决方案。然而，现有研究通常忽略了系统中的碳循环过程以及天然气基础设施作为储能介质的潜力。本研究提出并评估了一种集成的可再生电力转气体与混合燃气管网系统，通过对管道进行改造以实现CH₄与CO₂的共注入，并利用基于膜的气体分离技术建立动态碳循环。该系统通过结合混合整数线性规划（MILP）优化框架与准动态燃气管网模型进行建模，能够同时捕捉运行特性与...

解读: 该混合气网储能技术为阳光电源PowerTitan储能系统提供长周期储能互补方案。P2G电制气技术可消纳光伏逆变器SG系列的弃电,通过CH4/CO2混输管网实现季节性储能。其MILP优化框架可借鉴至ST系列PCS的多能源协调控制,结合iSolarCloud平台实现电-气-碳三网耦合的智能调度。30%C...

Ruslan Kotegov · Mohamed Abokersh · Carles Mateu · Adedamola Shobo 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

向可持续能源转型对于实现能源系统的脱碳至关重要。太阳能区域能源系统（SDES）为替代化石燃料提供了可行方案，但在成本、间歇性以及优化方面仍面临挑战。本研究提出了一种高保真度、完全自动化的SDES优化框架，该框架将TRNSYS仿真与基于Python的动态控制器相结合，协同最小化生命周期成本和环境影响。其核心创新在于采用混合多方法策略——结合元启发式、启发式与随机算法——在无需依赖代理模型或人工干预的情况下，实现仿真与优化之间的无缝实时耦合。一个特征重要性评分（FIS）模块自适应地优先处理关键变量，...

解读: 该研究的TRNSYS-Python实时耦合优化框架对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同控制具有重要参考价值。其多算法混合优化策略可应用于PowerTitan储能系统的容量配置与能量管理,通过特征重要性评分模块实现光储系统全生命周期成本优化。研究中90%以上太阳能利用率的案例验证了光...

Jingjing Liang · Yi Zhaoa · Du Wena · Ye Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 可逆固体氧化物电解槽（rSOE）因其固有的可逆性、电解模式下的共电解能力、高效率、对多种燃料的适应性，以及在处理碳基燃料时于燃料电池模式（SOFC）下浓缩CO2的能力，成为长时储能领域极具前景的解决方案。然而，其在电能-燃料-电能（P2X2P）应用中的经济可行性仍缺乏深入研究。本研究评估了一个250 MW规模的rSOE系统在六种不同储能形式下的储能平准化成本（LCOS），考虑了不同的放电持续时间（168–1440小时）和年度充放电循环次数（1–30次）。研究发现，储存在盐穴中的H2、储存在...

解读: 可逆固体氧化物电解技术(rSOE)为长时储能提供新思路,对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品线具有战略参考价值。研究表明MW级季节性储能场景下,rSOE通过双向运行和多燃料适配性实现0.2$/kWh的平准化储能成本目标。这启发我们在PCS拓扑设计中强化双向功率变换效率,结合iSola...

Racheal Wesong · Apollo Tutesigens · Krisen Moodle · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.398

摘要 建筑行业传统上依赖化石燃料，目前面临日益增长的压力，需采用可持续能源解决方案以减少碳排放并实现零碳建筑（Net Zero Carbon Construction, NZCC）。本研究探讨了将并网型微电网集成到建筑项目中的潜力，通过利用太阳能和风能等可再生能源，并结合储能系统，使建筑工地转变为能源产消者——即能够生产并消耗绿色能源的实体。本文开展了系统性综述与元分析，全面评估了跨行业中常用微电网配置在技术、经济和环境三个维度的表现。研究结果表明，与传统的电网供电系统相比，微电网最多可减少80...

解读: 该研究验证了光储微电网在建筑工地的减碳潜力，与阳光电源ST系列储能变流器、PowerTitan集成方案高度契合。G-PV-WT混合配置可降低50%成本，为SG系列光伏逆变器与风储系统的协同优化提供依据。建议基于iSolarCloud平台开发工地场景专用能量管理算法，结合GFM控制技术实现离并网无缝切...

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...

Abrar Ahm · Shazim Ali Memon · Hongtao Dang · Ahmet Sari 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 将相变材料（PCMs）集成到建筑围护结构中，是一种通过增强热能储存来提高能源效率的有效方法。通过提升能效并减少对化石燃料的依赖，相变材料在降低建筑运行带来的环境影响方面具有巨大潜力。尽管关于相变材料的综述文献数量丰富，但目前仍缺乏一项全面且具有批判性的综合研究，能够整合已有认知、识别研究空白，并提供系统化的视角。因此，本研究首次对自1983年首篇综述以来至今所有关于相变材料的综述文章进行了新颖而广泛的批判性回顾，提供了代表当前最高水平的知识整合，统一了现有研究成果，并为未来的研究与应用指明...

解读: 该相变储能材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。PCM被动式热管理技术可应用于PowerTitan储能柜温控优化,降低主动冷却能耗。文中商业化PCM数据库及生命周期评估方法,可指导ST系列PCS热设计改进,提升功率器件工作温度稳定性。结合iSolarCloud平台,可开发基于PCM的储能系统智...

Alessio Verdon · Massimo Panell · Enrico De Santi · Antonello Rizzi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 能源行业正在经历一场深刻的变革，朝着主要由可再生能源构成的发电系统转型。尽管可再生能源相较于化石燃料具有诸多优势（如避免资源稀缺性和进口依赖性），但其随机性使得在缺乏适当储能系统的情况下难以保证可靠性。由于电力网络具有复杂的动态特性，多年来已发展出大量用于预测可再生能源发电量的方法。其中，机器学习与深度学习方法在该领域可被视为成功的工具。在本综述中，我们对应用于可再生能源发电预测任务的方法进行了概述，重点关注太阳能和风能。我们根据预测过程中涉及的站点数量以及时空信息的特点对这些方法进行了分...

解读: 该多站点时空预测技术对阳光电源智慧运维体系具有重要价值。iSolarCloud平台可整合多个光伏电站的时空数据,通过深度学习算法提升发电功率预测精度,优化ST系列储能PCS的充放电策略。多站点协同预测能增强电网友好型GFM/GFL控制的前瞻性,降低新能源波动对电网冲击。建议将该技术融入预测性维护系统...

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...

Johan Westö · Ray Pörnb · Ashish Dahal · Mats Borgb · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 为减缓气候变化而进行的能源转型依赖于可再生能源。因此，电力系统对灵活性的需求日益增长，以应对风能和太阳能发电的间歇性特征。电力转X再转回电力（P2X2P）工厂可通过在电价较低时将电能转化为氢气（P2X），并在电价较高时再将氢气转化回电能（X2P），从而发挥类似储能装置的作用，提供所需的灵活性。然而，目前尚不清楚这类储能解决方案在当前电力市场中的盈利能力如何，且对此进行评估并非易事。盈利能力取决于储能系统的使用方式、灵活性交易所在的市场以及所使用的燃料类型。本文通过构建一个评估框架，分析规划...

解读: 该P2X2P储能策略研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。文章揭示的多市场协同和闲置时段优化问题,可指导我们的储能系统在现货市场、辅助服务市场间灵活切换,通过GFM/GFL控制技术优化充放电策略。结合iSolarCloud平台的预测性维护功能,可实现基于电价波动...

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...

Siyuan Chen · Laijun Chen · Sen Cui · Hanchen Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 大容量和对化石燃料的独立性使得先进绝热压缩空气储能（AA-CAES）成为支持波动性可再生能源集成的一项有前景的技术。当前的AA-CAES模型主要关注于规划层面的问题，例如效率提升。AA-CAES系统的机电动态特性是电力系统运行中控制器设计与稳定性分析的基础，但受到的关注较少，原因在于压缩机气动与机械运行之间在毫秒到秒级时间尺度上发生的复杂且非线性的相互作用，使得建模问题极为复杂——既要保持模型的简洁性以利于控制系统设计，又要准确描述复杂的动态行为。本文提出了一种考虑变工况下压缩机动态性能的...

解读: 该AA-CAES电机械瞬态建模技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。论文提出的压缩机动态特性建模方法(毫秒至秒级响应)可借鉴于储能系统功率控制策略优化,特别是喘振不稳定性分析(7Hz特征频率)对PCS过载保护设计有启发意义。其机械-气动耦合建模思路可应用于GFM...

Jiahui Zhou · Bing Tong · Haiming Wang · Gang Xu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 传统的氨生产过程严重依赖化石燃料，因此迫切需要重新设计合成工艺，以减少温室气体排放并应对资源枯竭的挑战。利用可再生能源驱动的离网式氨合成提供了一条可行的路径，可用于生产无碳氨。然而，离网式绿色氨工厂面临的一个重大挑战是在间歇性和不可预测的风能与光伏电力条件下，确保相对缺乏灵活性的氨合成单元的可靠运行。为应对这一挑战，本研究提出了一种新型的离网式绿色氨系统以及针对氨合成的离散多稳态灵活控制策略。首次将重力储能技术集成到大规模绿色氨项目中，以在有限的灵活运行能力下保障氨合成反应器的持续供电。所...

解读: 该离网绿氨系统研究对阳光电源储能业务具有重要战略价值。文中提出的重力储能与光伏风电协同方案,可与我司PowerTitan储能系统及ST系列PCS形成互补配置,解决氨合成装置在间歇性可再生能源下的连续供电难题。其多稳态柔性控制策略可借鉴至我司GFM/VSG控制技术,优化离网场景下的功率调度算法。基于C...

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...

Zaixing Wang · Yi Lin · Yu Guo · Fengli Liang 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

可靠的离网能源供应在偏远地区和应急场景中仍然面临挑战，特别是对于通信基站而言，传统的单燃料系统常常面临燃料依赖性和供应中断的问题。在我们前期验证了现场制氢用多燃料重整技术的基础上，本研究开发了一种集成燃料重整与燃料电池技术的替代燃料灵活发电系统。首先通过实验验证该系统的可行性，随后通过仿真模拟评估多种系统结构。实验验证结果表明，甲烷、甲醇、乙醇、煤油和柴油五种燃料均能实现稳定的氢气生成和持续的电力输出。各燃料系统均可稳定输出接近500 W的功率，燃料转化率均超过95%，氢气含量高于70%，产氢速...

解读: 该多燃料制氢-燃料电池系统为阳光电源离网储能方案提供重要补充思路。针对通信基站等场景,可与ST系列PCS协同构建混合供电系统:燃料电池提供长时基载,储能系统负责功率调节与波动平抑。系统53.1%的能效及多燃料适应性,启发iSolarCloud平台开发燃料-储能协同优化算法。GFM控制技术可实现燃料电...

Mohammad Hasan Khoshgoftar Manesh · Soheil Davadgaran · Seyed Alireza Mousavi Rabeti · Ana M. Blanco Marigort · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 由于化石燃料的使用导致全球温室气体增加以及不可再生资源面临枯竭的风险，这些因素推动了可再生能源多联产系统的扩展。本研究聚焦于整合太阳能、生物质能和风能，以实现电力、工艺蒸汽和氨的同步生产。所提出系统的总体运行方式为：采用合成气-太阳能混合锅炉产生低压和中压两个等级的蒸汽。中压蒸汽与空气及城市固体废物一同作为气化工艺单元的进料。气化单元产生的合成气用于供给锅炉燃料和氨合成单元原料。在进行氨合成之前，必须对原料合成气进行净化处理。为此，采用了水煤气变换和CO2捕集单元进行净化。随后，净化后的合...

解读: 该风光生物质多能互补制氨系统对阳光电源具有重要启示。系统集成风电PEM电解制氢、光伏-生物质混合发电及储能技术,与我司ST系列储能变流器、SG光伏逆变器形成技术协同。特别是氨氢混合燃料发电与储能耦合方案,可为PowerTitan储能系统提供长时储能路径创新。系统38.53%的火用效率及3.29年投资...

Akhil Ashar · Lukas Wehrl · Olaf Deutschmann · Robert J. Braun · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 固体氧化物燃料电池（SOFCs）被视为一种极具吸引力的发电技术，有望在无需任何预重整的情况下直接以氨为燃料运行，实现氨到电能的直接转换。本文针对交通领域提出并评估了一种基于氨的SOFC-燃气轮机（GT）系统概念，采用多尺度建模工具进行分析。该模型结合了三维多尺度SOFC电堆仿真与电站辅助系统组件建模，以估算整个系统的性能表现。工业级电堆仿真基于高功率密度的掺钆二氧化铈（GDC）电解质电池结构，并包含微观动力学机制以评估氨分解过程。通过精心设计的参数化权衡研究，对系统效率、总压比、电化学利用...

解读: 该氨燃料SOFC混合系统技术对阳光电源氢能战略布局具有重要参考价值。其60%以上系统效率和高功率密度特性,可启发我司在重卡充电站和分布式发电领域的技术创新。SOFC-燃气轮机混合架构与我司ST系列储能PCS的DC/AC变换技术存在协同潜力,特别是GFM控制策略可优化燃料电池并网稳定性。氨作为零碳燃料...