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基于线性菲涅尔滤光-聚光结构的新型太阳能分频光伏-聚热混合转换系统:实验装置与应用分析
A novel solar spectrum splitting PV-CPT hybrid conversion system based on linear Fresnel filter-concentrator structure: Experimental device and application analysis
Jialu Tian · Guijia Zhang · Haojin Wu · Shiquan Shan 等8人 · Applied Energy · 2025年10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...
制浆造纸工业综合能源系统优化改造规划以增强灵活性和碳减排能力
Optimal retrofit planning of pulp and paper industrial integrated energy system for enhancing flexibilities and carbon reduction capabilities
Suyang Zhou · Runfan Mou · Wei Gu · Zhi Wu 等6人 · Applied Energy · 2025年9月 · Vol.393
摘要 制浆造纸工业(PPI)是一个传统的高能耗行业,具有较高的碳足迹。有前景的碳减排与储能技术已赋予PPI一定程度的环境可持续性。然而,在制浆造纸工业综合能源系统(PPIIES)的改造规划中考虑这些技术时,仍面临现有能源流与设备模型过于简化、以及缺乏对碳交易机制和生产过程调度考虑的挑战。为解决上述问题,本文提出了一种PPIIES的优化规划框架,该框架以详细的碳交易机制、碳减排设备和储热模型为特征,并深入挖掘了生产灵活性。具体而言,我们首先提出了适用于具有高中低蒸汽压力等级的改造型PPIIES的改...
解读: 该研究针对造纸工业综合能源系统改造,与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统高度契合。论文提出的蒸汽蓄热器模型可启发我们开发热电联储解决方案,结合SG系列工商业光伏逆变器构建多能互补系统。碳交易机制模型可集成至iSolarCloud平台,为工业客户提供碳资产管理与能源优化调度服务。...
基于随机森林可解释人工智能揭示储能与可再生能源在脱碳进程中的协同作用
Understanding the synergy of energy storage and renewables in decarbonization via random forest-based explainable AI
Zili Chen · Zhaoyuan Wu · Lanyi Wei · Linyan Yang 等6人 · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.390
摘要 可再生能源(RE)与储能系统(ESS)的协调发展对于低碳转型至关重要。除了最优规划方案外,理解规划结果背后的深层原因对于提升决策透明度与可靠性同样关键。本研究探讨了在不同脱碳阶段中可再生能源与中长期储能(MTES)之间协同关系的演变过程,提出了一种可解释的分析框架,用于归因并分析影响规划结果的关键因素。通过采用随机森林(Random Forest, RF)方法,该框架识别出在不同边界条件下(如碳排放限额、资源禀赋和经济约束)驱动可再生能源—储能协同效应的核心因素,从而深入揭示时间与空间因素...
解读: 该研究对阳光电源储能规划具有重要指导意义。研究揭示长时储能(LDES>100h)在新能源富集区域的季节性平衡价值,与PowerTitan液流储能系统的应用场景高度契合;短时储能在火电主导区域应对日内波动的需求,可通过ST系列PCS的快速响应能力实现。随机森林可解释性框架可集成至iSolarCloud...
量化基于统计相似网络的虚拟车对车能量共享所提供的电网灵活性
Quantifying grid flexibility provision of virtual vehicle-to-vehicle energy sharing using statistically similar networks
Wei Gan · Yue Zhou · Jianzhong Wu · Applied Energy · 2025年7月 · Vol.390
摘要 电动汽车(EV)保有量的迅速增长给电力系统带来了显著的容量挑战,但通过有效的充电管理,电动汽车亦可作为灵活资源,凸显了相关创新解决方案的必要性。本文提出了一种虚拟车对车(V-V2V)框架,使电动汽车能够在公共充电站或家庭等场景下,只要连接至同一配电网,即可实现彼此之间的能量共享。该框架摆脱了传统车对车(V2V)模式中对物理邻近性和点对点匹配的要求,通过协调电动汽车充电与其他负荷需求及光伏发电,增强了电网灵活性并缓解了容量压力。为量化V-V2V框架所提供的灵活性,本文实施并改进了统计相似网络...
解读: 该虚拟车-车能量共享(V-V2V)技术对阳光电源充电桩及储能业务具有重要启示。论文提出的配电网级EV柔性调度框架,可与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统协同,将分散充电桩聚合为虚拟储能资源池。其统计相似网络建模方法可优化iSolarCloud平台的负荷预测算法,结合蒙特卡洛用户行为分析...
储能电站并网线路距离保护的性能分析与协调控制改进方法
Performance analysis and control-coordinated improvement method for distance protection of energy storage station grid-connected lines
Jiawei He · Ningjing Bu · Weijie Wen · Bin Li 等7人 · Applied Energy · 2025年6月 · Vol.388
摘要 集中式储能电站对于抑制可再生能源功率波动、调节系统电压等方面具有重要作用。众所周知,能够快速且有选择性地识别故障的保护装置对电力系统至关重要。然而,储能电站的四象限运行特性对距离保护的性能具有独特影响。本文分析了在储能电站四象限运行特性下相位比较式距离保护的动作性能,推导出相位比较结果与储能变流系统(PCS)正序和负序d-q轴电流之间的严格数学关系。此外,还分析了正序和负序q轴电流对相位比较结果及系统电压的影响。在此基础上,提出了一种故障后适用于储能PCS的q轴电流优化注入策略(QCOIS...
解读: 该研究针对储能电站四象限运行特性对距离保护的影响,提出q轴电流优化注入策略,可将过渡电阻耐受能力从1Ω提升至6Ω。对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要价值:可优化PCS故障后电流控制策略,通过正负序d-q轴电流协调控制,提升并网线路保护可靠性,同时不影响故障穿越能力。该方法...
基于概率电压灵敏度分析与霍尔定理的主动配电网中移动式储能系统路由与调度
Routing and scheduling of mobile energy storage systems in active distribution network based on probabilistic voltage sensitivity analysis and Hall's theorem
Ting Wu · Heng Zhuang · Qisheng Huang · Shiwei Xi 等7人 · Applied Energy · 2025年5月 · Vol.386
摘要 移动式储能系统(MESSs)具有显著的时间和空间灵活性,使其成为主动配电网(ADNs)中提供辅助服务的理想选择。然而,传统的MESS调度方法严重依赖精确的负荷与交通预测,而基于深度学习的方法则可能计算成本高昂且对动态系统工况的适应性不足。为应对这些挑战,本文提出一种两阶段调度框架,融合灵敏度分析、图论与动态优化技术,从而提升调度的适应性与计算效率。在第一阶段,目的地预生成模型利用概率电压灵敏度来应对负荷预测的不确定性,并识别出最有可能需要辅助支持的关键ADN节点。在第二阶段,基于霍尔定理的...
解读: 该移动储能调度框架对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan移动储能方案具有重要应用价值。基于概率电压灵敏度的两阶段优化算法可集成至iSolarCloud平台,实现移动储能车辆动态路径规划与充放电策略实时优化。Hall定理筛选机制可提升配电网关键节点识别精度,配合GFM控制技术增强电网支撑能力。...
中国废弃光伏分布的时空演化及能源-经济-环境-社会可持续效益综合评估
Spatiotemporal evolution of decommissioned photovoltaic distribution and integrated energy-economic-environmental-social sustainable benefit assessment in China
Jianli Zhou · Zihan Xu · Juan He · Dandan Liu 等8人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384
摘要 准确而详细地掌握中国废弃光伏(PV)系统在时间和空间上的分布特征,并结合对回收再利用这些废弃光伏组件所带来可持续性效益的全面评估,对于有效应对我国即将迎来的大规模光伏退役潮具有重要意义。目前,关于中国废弃光伏在时空分布及其回收利用方面的研究仍显不足。本研究采用随机森林与BP神经网络方法构建预测模型,刻画了2024年至2050年八种情景下废弃光伏的时空演化趋势,并从能源、经济、环境和社会四个维度对其可持续效益进行了综合评估。通过模糊层次分析法(FAHP)、基于指标间相关性的权重确定法(CRI...
解读: 该研究对阳光电源光储回收业务具有战略价值。2050年退役光伏将达670-1600GW,形成万亿级市场。阳光电源可结合iSolarCloud平台建立退役组件全生命周期追踪系统,为山东、河北等重点区域提前布局储能替代方案。ST系列储能系统可利用梯次利用组件降低成本,SG逆变器产品线需考虑模块化设计以延长...
圆柱形锂离子电池串联电弧的演化规律及诱发失效研究
Study on the evolution laws and induced failure of series arcs in cylindrical lithium-ion batteries
Wenqiang Xu · Kai Zhou · Yalun Li · Bin Gao 等10人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.377
摘要 随着储能与动力电池系统电压等级的提升,电池系统的电气安全问题受到广泛关注。电池系统中因连接松动等电气故障引发的串联电弧问题日益严重。然而,目前针对电池系统中串联电弧的研究仍处于初级阶段。因此,为探究电池相关的电弧灾害问题,本研究搭建了模拟串联电弧故障的实验平台。以正极接线端电弧为重点研究对象,探讨了不同条件下电池相关电弧的演化规律,并分析了其对电池造成的危害效应。结果表明,当系统电压为200 V、电路电流为2C时,不同荷电状态(SOC)的电池均可产生稳定的电弧。同时,电弧可熔穿电池外壳形成...
解读: 该研究揭示的200V系统串联电弧演化规律对阳光电源储能系统安全设计具有重要参考价值。针对ST系列PCS及PowerTitan储能系统,建议在电池簇连接处集成电弧检测算法,通过监测电流波动特征实现早期预警。研究中电弧导致的电池壳体熔穿、电解液泄漏等失效模式,可指导iSolarCloud平台开发基于温升...
钙钛矿材料与太阳能电池的数字化制造
Digital manufacturing of perovskite materials and solar cells
Zixuan Wangabc1 · Zijian Chenbcd1 · Boyuan Wangbc1 · Chuang Wu 等12人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 与已发展了半个世纪的晶硅电池相比,钙钛矿太阳能电池(PSCs)的光伏转换效率在短短15年内已超过26%,成为当前备受关注的研究热点。然而,传统研究方法在应对钙钛矿材料(PVKs)成分多样、合成复杂以及需精确调控性能等方面面临诸多挑战。本综述系统阐述了钙钛矿材料在数字化制造方面的最新研究进展,重点涵盖实验室自动化、数据驱动的理性设计、高通量实验以及机器学习(ML)算法等方向。首先,论述了实验室自动化在显著提升实验效率与可重复性方面的重要作用;其次,强调了数据驱动方法在指导钙钛矿材料及器件理性...
解读: 钙钛矿电池数字化制造技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有前瞻价值。该技术通过机器学习和高通量实验加速新型光伏材料开发,其26%转换效率已接近晶硅电池。阳光电源SG系列逆变器可提前布局钙钛矿电池适配性研究,针对其独特的IV特性优化MPPT算法;iSolarCloud平台可集成数据驱动方法,实现钙钛矿组件...
考虑抽水蓄能变速机组的水-风-光-储短期调度策略
Short-term scheduling strategies for hydro-wind-solar-storage considering variable-speed unit of pumped storage
Huan Wang · Shengli Liao · Chuntian Cheng · Benxi Liu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 抽水蓄能电站(PSHP)因其独特的双向调节能力,能够有效弥补传统水-风-光互补系统调节能力不足的问题。然而,清洁能源出力的不确定性、传统定速机组的固有缺陷以及对机组启停计划的忽视,给抽水蓄能电站的高效运行带来了显著挑战。为应对上述挑战,本文构建了一种考虑变速机组(VSU)策略及抽水蓄能电站最小启机台数原则的水-风-光-抽水蓄能混合能源系统短期协同调度模型(SHWSSCMM)。首先,提出以最小化启机台数为目标,结合最小化负荷峰谷差和最大化发电收益,共同构成SHWSSCMM的多目标函数,在追求...
解读: 该研究对阳光电源储能系统具有重要价值。变速抽水蓄能机组的实时功率调节策略可借鉴至ST系列PCS的双向变流控制,提升PowerTitan储能系统在风光水储混合场景下的灵活调节能力。多目标优化中的削峰填谷与机组启停最小化思想,可融入iSolarCloud平台的智能调度算法,优化储能系统充放电策略。拉丁超...
光伏驱动多级膜蒸馏系统的模型框架与性能分析:面向高效水-电协同供给
Model framework and performance analysis of photovoltaic-driven multistage membrane distillation systems for efficient water-power co-supply
Yahui Du · Jiyuan Wu · Zhihua Zhou · Yuechao Chao 等10人 · Applied Energy · 预计 2026年5月 · Vol.410
本文构建光伏驱动多级膜蒸馏(MD)系统的耦合模型,分析其在离网/弱网场景下水-电协同供给的能效、经济性与动态响应特性,重点评估MPPT跟踪精度、PCS功率调节匹配度及系统整体能量利用率。
解读: 该研究契合阳光电源光储水多能协同战略,尤其适用于PowerTitan储能系统与SG系列组串式逆变器在缺水缺电地区的微网集成应用。建议将ST系列PCS的宽负载范围与MPPT协同控制算法嵌入MD系统能量管理模块,并基于iSolarCloud平台开发水-电联合调度功能,拓展海外海岛、干旱地区等‘光伏+制水...
基于模型优化的可逆固体氧化物电池电化学特性与热管理
Optimal model-based electrochemical characteristics and thermal management of reversible solid oxide cells
Ruhuan Li · Jun Zhou · Zitong Qiu · Haonan Li 等9人 · Applied Energy · 2025年10月 · Vol.395
摘要 可逆固体氧化物电池(RSOC)能够实现高效的电-气-热联产,然而在能源系统优化中,如何将RSOC的电化学表征与热管理进行耦合的研究仍较为缺乏。本文提出了一种全面的基于RSOC的联产模型,该模型独特地整合了电化学特性和热管理,并考虑了RSOC的多状态运行模式。所提出的模型在基准电价、波动电价和补贴电价三种场景下,相较于固定模式运行分别实现了3.14%、2.96%和4.55%更高的经济效益,表现出优越的经济性能。此外,该模型在优化过程中有效捕捉了RSOC的动态特性,这通过详细的运行调度结果得以...
解读: 该RSOC电-气-热三联供优化模型对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其电化学特性与热管理耦合优化思路可应用于ST系列PCS的多模式运行策略,特别是模式切换时的电流平滑过渡和温度自主调控机制,可提升PowerTitan储能系统在日前调度中的经济性3-5%。热备用消除预热时间、增强功率响应的设计理念,...