Hao Wang · Tengfei Liu · Zutao Zhang · Dabing Luo 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

摘要 智能铁路的发展对先进的铁路物联网（IoRT）系统提出了迫切需求，其中主要挑战之一是为偏远的IoRT节点提供持续电力供应。一种可行方案是在强风区域将风能收集装置集成于风屏障中，从而同时实现防风与能量采集功能。本研究提出了一种名为“风之花”（Wind-Blossom, WB）的风能采集装置，将其应用于铁路屏障中，兼具防风、能量采集和风速自感知功能，旨在构建可长期运行的铁路状态监测IoRT系统。WB的设计采用阿基米德螺旋转子与风透镜结构，以实现高效的风能采集与风力削弱效果。该装置集成了电磁与摩擦...

解读: 该铁路风能采集与自感知技术对阳光电源新能源基础设施布局具有启发意义。其混合发电机制(电磁+摩擦纳米发电)可借鉴至光储充一体站的微能量采集系统,为偏远监测节点供电。风速自感知原理可应用于iSolarCloud平台的环境监测模块,提升风光互补电站的预测性维护能力。该多功能集成思路与阳光电源ST储能系统的...

Ruiqing Yang · Guojin He · Ranyu Yin · Guizhou Wang 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 当前大多数提升模型精度的研究主要集中在模型本身的优化上，往往忽视了数据集质量的关键作用，尤其是在遥感大数据背景下。许多关于光伏发电（PV）的大规模提取研究通常仅关注光伏电站边界的粗略勾画，这限制了更深入的下游分析潜力。本文提出了一种针对光伏电站内部光伏板进行细粒度提取的框架，而非仅仅捕捉电站的外部轮廓。通过聚焦于单个光伏板级别的分割，该方法为下游应用（如发电量估算和空间布局优化）提供了更为精确的评估基础。该框架融合了先验知识，以应对地表覆盖、成像条件以及背景干扰所带来的挑战。一种创新的标签...

解读: 该超高分辨率光伏板分割框架对阳光电源iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。通过面板级精细识别,可显著提升SG系列逆拟器的MPPT优化策略精度,实现组串级故障诊断与发电量评估。数据集质量提升(78%→92%)为预测性维护算法提供可靠训练基础,结合先验知识的标注效率提升75%可加速电站数字...

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...

Yue Xiang · Guohua Zhang · Xinjin Wang · Guoyin Zhang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 压缩空气储能（CAES）被认为是一种为电力系统提供辅助服务的可行方案，其中地下衬砌岩洞（LRC）是储存压缩空气的良好选择。在过去几十年中，基于现场试验和数值模拟，已提出了一些关于LRC的旧有设计理念，例如由围岩承担大部分内压而钢衬承担较少荷载等。然而，这些理念尚未得到理论上的验证。为克服这一局限性，本文在若干合理假设的基础上，建立了一个严谨的解析模型，用以证明LRC的荷载分担特性。尽管仅涉及简单的弹性理论，该解析模型仍能可靠地预测LRC的力学行为，并通过与数值模拟以及实验室/现场试验结果的...

解读: 该压缩空气储能地下洞穴承载特性研究为阳光电源大规模储能系统提供重要参考。研究揭示围岩承担80%内压、混凝土衬砌17%、钢衬仅3%的荷载分配规律,对PowerTitan等大型储能系统的选址具有指导意义。CAES作为电网辅助服务的可行方案,可与阳光电源ST系列PCS协同构建GW级储能电站。研究提出的高地...

Bin Chen · Guo He · Lin Hu · Heng Li 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 作为混合储能系统（HESS）电动汽车中一种流行的能量管理策略（EMS），模型预测控制（MPC）易受现有参数建模方法在模型精度和参数敏感性方面的影响。本文提出了一种基于分层数据驱动预测控制的新型EMS。上层采用优化的长短期记忆（LSTM）网络进行轨迹预测，从而为下层获取具有成本效益的负载功率需求。在下层，针对HESS提出了一种数据驱动预测控制（DeePC）方法，以实现电池与超级电容器之间的最优功率分配，并最小化电池容量衰减。与传统的MPC不同，DeePC基于仅从HESS的输入-输出数据构建的...

解读: 该分层数据驱动预测控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的DeePC方法无需精确参数建模,仅依赖输入输出数据即可实现电池-超级电容混合储能的最优功率分配,相比传统MPC降低运行成本22.68%。该技术可直接应用于ST系列PCS的能量管理策略优化,通过LSTM网络预测负荷需求,结合Dee...

Yi Zheng · Jian Wang · Chengmin Wang · Chunyi Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 随着可再生能源在电力市场中渗透率的不断提高，边际电价受到抑制，给风电生产商的盈利能力带来了挑战。为此，有效的中长期（MLT）滚动交易能够对冲现货市场价格风险，提升盈利水平。然而，传统的投标方法往往难以捕捉风电出力及交易动态在较长时间跨度内的复杂不确定性。本文提出了一种专为优化风电中长期滚动交易而设计的双层多智能体深度强化学习（DRL）方法。该方法创新性地将Black–Scholes模型与Hamiltonian函数相结合，构建了一个最优决策框架，能够在短期投标效率与长期战略定位之间实现平衡。...

解读: 该深度强化学习竞价策略对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。通过双层多智能体优化框架,可提升风储联合系统在中长期电力市场的收益能力,有效对冲现货价格风险。其时空建模技术可集成至iSolarCloud平台,实现储能参与市场交易的智能决策,优化充放电策略。结合阳光电...

Xianbo Zhou · Lei Fan · Jing Ning · Hao Zhou 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 液态金属电池（LMBs）因其长循环寿命、高安全性和低成本，在大规模储能领域具有广阔的应用前景。然而，LMBs在放电过程中存在较大的浓差极化以及一定的内部短路风险，严重阻碍了其实际应用。本研究提出采用施加外加磁场的策略来解决上述两个问题。首先，通过数值模型和逻辑推理阐明了外加磁场发挥作用的机理。进一步的实验结果表明，外加磁场显著提升了LMBs的放电性能。在500 mA cm−2的电流密度下，61.9 mT的磁场使放电电压提高了34.64%；在1000 mA cm−2的电流密度下，29.6 m...

解读: 该液态金属电池外磁场调控技术为阳光电源ST系列储能系统提供创新思路。研究揭示的磁场抑制浓差极化机制(500mA/cm²下电压提升34.64%)可启发PowerTitan大容量储能产品的热管理优化和电化学性能提升。磁场快速修复短路故障的能力对储能PCS的故障诊断与自愈合控制策略具有借鉴意义,可集成至i...

Ziyu Qu · Xinxin Ge · Jinling Lu · Fei Wang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 大多数分布式光伏发电系统（PV）采用表后安装（behind-the-meter, BTM）方式，仅配备单个电表的部署方案使得配电系统运营商只能监测净负荷，而无法获取表后光伏的发电量。因此，表后光伏装置的日益普及对配电系统规划以及局部供需平衡产生了负面影响。然而，现有的净负荷分解方法主要依赖昂贵的监测设备和高分辨率传感器，在实际应用中面临隐私问题、数据多样性不足以及通信障碍等挑战。本文提出一种针对聚合净负荷的非监督分解方法，仅利用净负荷数据和外生变量即可实现表后光伏出力与实际负荷的精确分离。...

解读: 该BTM光伏解耦技术对阳光电源iSolarCloud平台及SG系列逆变器具有重要应用价值。通过无监督算法实现净负荷分解,可增强智慧运维平台对分布式光伏实际发电量的监测能力,无需额外传感器即可优化MPPT策略。该方法可集成至iSolarCloud的预测性维护模块,提升电表后端光伏资产的可观测性,为ST...

Raza Moshwan · Xiao-Lei Shi · Min Zhang · Yicheng Yu 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

将热电发电机（TEGs）与光伏（PV）器件相结合，是一种有效提升光伏电池发电能力的策略，从而显著促进太阳能的广泛应用。通过同时利用太阳光中的光子能量和热能，该集成方式能够最大化能量捕获，提高整个系统的整体效率，进而推动太阳能发电的可行性与规模化发展。本文及时综述了混合光伏-热电发电机（PV-TEG）技术在基础原理、热阻、接触电阻和负载电阻对性能的影响、多种集成方案（如结合光谱分束器、相变材料及热力系统的混合PV-TEG系统）、热管理、可行性分析以及经济与环境影响、长期效率提升等方面的最新进展与面...

解读: 该PV-TEG混合发电技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要启示价值。热电联合发电可提升组件侧能量利用率,与SG系列逆变器的MPPT优化技术形成协同:通过精准追踪光伏-热电双模式功率点,配合三电平拓扑降低损耗,可进一步提升系统效率。该技术的热管理方案可为PowerTitan储能系统的温控设计提供参考...

Haiyang Jiang · Jiajun Luo · Yan Guo · Ershun Du 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 季节性热储能（STS）能够以热能形式长期储存可再生能源，从而有效缓解可再生能源供应与热负荷需求之间的季节性不匹配问题。本文建立了基于水体的STS温度分布模型，并考虑了储罐周围土壤隔热效应的影响。考虑到常用的荷电状态（SOC）模型在可再生能源系统调度问题中无法详细描述随时间变化的热损失过程，本文提出了一种温度场修正方法，用于校正调度结果。通过在Garver 6节点系统和HRP-38系统上开展三个案例研究，验证了所提方法相较于SOC模型在管理STS方面的更高精度。由于对热损失过程进行了更详细的...

解读: 该季节性热储能调度技术对阳光电源储能系统具有重要价值。论文提出的温度场修正方法可优化ST系列PCS的长周期储能调度策略,特别是在PowerTitan等大型储能系统中,通过精确建模热损耗动态过程,可提升可再生能源消纳率、降低弃电。该方法可集成至iSolarCloud平台,实现跨季节能量管理优化,为热电...

Yi Zhang · Lei Fan · Haomiao Li · Bo Li 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 液态金属电池（LMB）因其长寿命和低成本的特性，被认为是大规模电网储能最具前景的解决方案之一。由于LMB具有全液态结构，许多研究人员面临的主要挑战是滥用条件对液-液界面稳定性以及发生内部短路（ISC）后的本征安全性的影响。本研究通过系统的实验研究，比较了不同滥用条件——包括机械滥用（振动、倾斜）、电气滥用（外部短路）和热滥用（热冲击）——对LMB电热特性的影响。结果表明，LMB在滥用条件下具有较强的自愈能力。值得注意的是，除由完全倾斜引发的ISC外，几乎所有由滥用条件引起的电压和温度变形在...

解读: 该液态金属电池安全性研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究揭示的机械滥用(振动>10Hz、倾斜>39.3°)易引发内短路特性,可指导我们优化储能系统BMS热管理策略和机械结构设计。电池自愈合能力及温度特征(550-564°C)为PCS保护算法开发提供依据,特...

Qingxiang Li · Guidong Yang · Chenhang Bian · Lingege Long 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 钙钛矿太阳能电池技术的进步为建筑一体化光伏系统（BIPV）的广泛应用提供了广阔的前景。寻找一种高效且准确的方法对于提供部署策略以支持决策至关重要。本研究开发了一种用于BIPV的自主决策设计框架，涵盖数据采集、三维建模和部署策略制定。在数据采集方面，构建了一个开源的无人机平台，用于执行一种创新的“先探索后利用”算法，以生成观测视角并进行路径规划。随后，采用一种独特的基于深度学习的多视角立体视觉网络生成建筑物的点云模型，并将其转换为多边形表面模型。此外，开发了一种新型Grasshopper插件...

解读: 该BIPV自主设计框架对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维平台具有重要应用价值。研究提出的建筑光伏部署优化方法可与我司iSolarCloud平台深度融合,通过3D建模和全生命周期成本分析,为城市建筑光伏系统提供精准的容量配置和MPPT优化策略。该框架可延伸至光储充一体化场景,结合ST系列储能变流器...

Haiyan Jin · Rui Ru · Lei Cai · Jinhao Meng 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 在锂离子电池使用的早期阶段识别其长期退化行为，对于电池管理系统（BMS）在实际应用中有效维护电池至关重要。然而，由于电池在生产和运行条件方面存在差异，该过程面临较大挑战。近年来，已有研究经验证明，数据驱动方法在处理退化预测问题上具有良好的应用前景。然而，合适数据的缺乏仍是影响预测最终性能的主要障碍。此外，预测结果还受到预测器设置的影响，包括神经网络结构及其超参数的设定。实现该过程自动化的挑战至今仍未得到解决。在本研究中，我们提出了一种新颖的退化轨迹预测框架。首先，通过条件生成对抗网络（CG...

解读: 该锂电池退化预测技术对阳光电源储能系统具有重要价值。通过CGAN合成数据和Transformer模型可显著提升ST系列PCS及PowerTitan储能系统中BMS的预测精度,解决早期退化识别难题。自动化超参数优化框架可集成至iSolarCloud平台,实现储能电站电池全生命周期健康管理和预测性维护,...

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...

Ruohan Li · Dongdong Wang · Zhihao Wang · Shunlin Liang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

到达光伏面板的全球水平辐照度（GHI）在空间和时间上的不可预测性，给区域尺度上稳定且经济高效地将太阳能电力接入电网带来了挑战。因此，亟需一种及时且准确的大规模GHI临近预报方法，而现有大多数研究在此方面仍显不足。本研究提出了SolarFormer模型，该模型利用卫星数据并结合门控循环单元，实现近实时的GHI估算；同时引入时空Transformer模块，以15分钟为间隔提供最长3小时的预报，且在较长的预报时效内仍能保持较高的预报精度而不出现显著退化。SolarFormer仅需GOES-16与Him...

解读: 该SolarFormer卫星辐照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。3小时提前量、15分钟间隔的GHI精准预测可优化储能充放电策略,提升电网友好性。结合iSolarCloud平台可实现区域级光储协同调度,降低预测偏差导致的弃光率。其近实时特性可增强S...

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...

Zhi Ling · Xuan Wang · Hua Tian · Gequn Shu 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 深海水下设备的能量系统是支撑其运行的核心要素，高能量密度、高安全性和稳定性是衡量该系统性能的关键指标。针对目前水下设备缺乏高度适应性二次循环系统的现状，本文构建了一套100 kW级回热再热型超临界CO2循环水下动力系统原型，并首次在模拟深海冷源（<2 °C）与微型反应堆热源（>500 °C）条件下，完成了从待机到发电全过程的性能测试。结果表明，该系统的实际循环热效率达到22.7%，发电功率为97.6 kW，在冷源温度±1 °C波动范围内均可稳定运行，且当海水温度突变时，系统流量波动仅为0....

解读: 该超临界CO2循环技术对阳光电源海上储能及电力电子系统具有重要借鉴价值。其22.7%循环效率和1MW/m³功率密度为海上风电储能系统(PowerTitan海上版)提供热管理优化思路。密闭自回流冷却技术可应用于ST系列PCS和SG大功率逆变器的液冷散热设计,提升功率密度。±1°C温度波动下0.725%...

Xin Wang · Jason Atkin · Serhiy Bozhko · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 多电飞机（More-Electric Aircraft, MEA）的概念在提升能源与交通领域的环境性能、经济性及可靠性方面具有巨大潜力。为充分发挥这一潜力，当前发展趋势是构建日益复杂的电气系统（Electrical Power Systems, EPSs）架构，以满足不断增长的电力需求。此外，一个可靠且智能的能量管理系统（Energy Management System, EMS）对于协调EPS中各类子系统至关重要，需在满足实时运行要求和安全准则的前提下，保障飞行的安全与高效，并降低各飞行...

解读: 该容错分层能源管理系统对阳光电源储能及充电桩产品线具有重要借鉴价值。其MPC+MILP的高层优化与快速响应低层规则的双层架构,可应用于ST系列PCS的多时间尺度协调控制,提升PowerTitan储能系统在电网故障时的可靠性。四模式容错机制可增强充电站群控系统的鲁棒性,确保关键负载供电连续性。该架构与...