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木质素基凝胶电解质在储能领域的研究进展
Recent advances in lignin-based gel electrolytes for energy storage
Xiao-Yu Lia · Han-Min Wang · Yu-Chen Hana · Jing Lia 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401
摘要 随着全球对电能需求的不断增长，由于其灵活性，电能存储器件变得日益紧迫和重要。基于可再生生物质的电化学材料被广泛认为是替代传统化石材料的有前景的解决方案。作为自然界中最丰富的芳香族聚合物，木质素因其独特的高分子结构而 increasingly 被用作多功能储能材料。木质素基凝胶电解质（LGEs）已成功应用于柔性电子器件、电容器和金属电池中，显著提升了其作为储能材料的应用潜力。本文综述了木质素基凝胶电解质（LGEs）的最新研究进展，系统概述了木质素基绿色凝胶电解质的导电机理及其在储能器件（超级...
解读: 木质素基凝胶电解质技术对阳光电源储能系统具有前瞻价值。其在超级电容器和金属电池中的应用可为PowerTitan储能系统提供绿色电解质材料方案,提升环境友好性。柔性凝胶电解质特性可优化ST系列PCS的电池热管理和安全性能。该生物质基导电材料的研究为储能系统降本增效提供新思路,符合公司可持续发展战略,可...
基于电动汽车应急响应意愿与激励的光伏供电配电网韧性增强
Enhanced photovoltaic-powered distribution network resilience aided by electric vehicle emergency response with willingness and reward
Jun Wang · Yuanlong Zhao · Hongyan Li · Xiao Xu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389
摘要 随着电动汽车（EV）在配电网（DNs）中渗透率的不断提高，利用分布式能源资源（DERs）已成为缓解极端灾害场景下负荷损失的关键手段。然而，灾后恢复阶段电力支撑能力的量化仍不充分，制约了应急资源配置的优化。本文提出一种针对配电网的新型两阶段韧性增强策略，涵盖灾前预防与灾后恢复两个阶段。该策略引入意愿-激励双参数设置，以刻画电动汽车聚合商的电力支撑能力，并利用分布式能源资源在灾后快速接入配电网并提供应急电力。在灾前阶段，构建了一个两阶段迭代模型，用于移动式储能系统（MESS）的预部署和配电网拓...
解读: 该研究对阳光电源储能与充电桩协同调度具有重要价值。文中EV应急响应机制可应用于我司充电站产品与PowerTitan储能系统的联合调度优化,通过意愿-奖励双参数模型量化充电站聚合商支撑能力,结合ST系列PCS的快速响应特性,可提升配网韧性66.6%。建议将该策略集成至iSolarCloud平台,开发灾...
基于并行执行的光伏与储能集成柔性牵引供电系统实时能量管理策略
Parallel-Execute-Based Real-time Energy Management Strategy for FTPSS integrated PV and ESS
Junhao Li · Qi Guo · Xin Wang · Chunming Tu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.385
摘要 构建集成铁路电力调节器（RPC）、储能系统（ESS）和光伏发电（PV）的柔性牵引供电系统（FTPSS），对于实现低碳、经济的铁路运输具有重要意义。然而，现有的基于规则的能量管理策略（EMS）仅关注RPC与ESS，其在接入光伏的FTPSS中适用性和经济性受限。此外，FTPSS的运行优化模型复杂且数据密集，导致现有优化型EMS在可靠性与实时性方面普遍表现不佳。为此，本文提出一种基于并行执行的FTPSS实时能量管理策略，适用于集成光伏与储能的系统。首先，通过改进的基于规则的EMS实现对光伏、储能...
解读: 该轨道交通柔性供电系统的并行执行能量管理策略对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同控制具有重要参考价值。文中提出的规则与优化算法并行切换机制可应用于PowerTitan储能系统,提升多能源协调的实时性与经济性。三相不平衡治理技术可增强阳光电源在轨道交通场景的RPC产品竞争力。建议将该多目...
基于VSC-HVDC系统的异构PMSG风电场单机等效方法比较分析
Comparative analysis of single-machine equivalent methods for heterogeneous PMSG-based wind farm with the VSC-HVDC system
Qiao Li · Linlin Wu · Xiao Wang · Wenjuan Du 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380
摘要 本文对四种用于简化含多台风电机组（WTG）并网风电场小信号稳定性（SSS）分析的单机等效方法进行了比较研究，重点针对采用电压源换流器高压直流输电（VSC-HVDC）系统的异构永磁同步发电机（PMSG）风电场。所比较的四种方法分别为：（1）动态聚合方法；（2）平均功率或平均控制参数方法；（3）加权平均方法；（4）覆盖定理方法。通过对比分析，揭示了这四种方法之间的联系与差异，有助于更深入理解它们的优势与局限性，具体如下：（1）当各台PMSG的动态特性不同时，动态聚合方法在评估系统小信号稳定性时...
解读: 该研究对阳光电源风电变流器及VSC-HVDC系统具有重要价值。针对异构PMSG风电场小信号稳定性分析,四种等效方法的对比揭示了动态聚合法在个体差异下的局限性,加权平均法在风速差异场景的优势,以及覆盖定理法的保守性。这为阳光电源SG系列风电变流器的控制策略优化提供理论依据:在大规模风电场并网场景,可根...
混合光伏-热电系统在可再生能源中的进展与挑战
Advances and challenges in hybrid photovoltaic-thermoelectric systems for renewable energy
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...
基于物理的锂离子电池电化学模型参数辨识及其双种群优化方法
Physics-based parameter identification of an electrochemical model for lithium-ion batteries with two-population optimization method
Aina Tian · Kailang Dong · Xiao-Guang Yang · Yuqin Wang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 伪二维（P2D）模型因其基于物理原理的高精度，在电池管理系统中展现出日益广阔的应用前景。然而，由于难以准确辨识多个参数，且常出现求解不收敛的问题，限制了其实际应用效果。传统的数据驱动型P2D模型参数辨识方法虽然先进，但通常需要大量数据，且缺乏必要的物理机理洞察，容易导致过拟合。为应对上述挑战，本研究首先开展参数敏感性分析，以确定各类参数辨识的最佳条件；进而提出一种双种群多目标优化算法，高效地筛选出非劣解参数集。该算法的独特之处在于引入非收敛种群，以增强狼群种群的更新过程，从而提升参数辨识的...
解读: 该P2D模型参数辨识技术对阳光电源储能系统具有重要价值。通过双种群优化算法精确识别23个电池参数,可显著提升ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS精度,动态工况下电压预测误差控制在9mV以内。该物理驱动方法可增强iSolarCloud平台的电池健康状态评估和预测性维护能力,避免纯数据驱...
考虑无功功率能力的光伏双层规划-运行模型
Bi-level planning-operation model of PV considering reactive power capability
Ying Wang · Ying Chen · Xianyong Xiao · Yunzhu Chen 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 电压越限是配电网中的一个突出问题，影响电网和用户的正常运行。基于逆变器的光伏发电（PV）具备无功功率调度能力，可能成为解决该问题的有效手段，尤其是在高比例光伏渗透的电网中。然而，利用光伏改善电压质量面临三大挑战，即光伏的规划、运行以及无功功率定价问题。为此，本文提出了一种考虑无功功率能力的光伏双层规划-运行模型。本研究的主要贡献如下：首先，建立了一个上层规划模型，旨在获得最优的规划方案，以有效提升光伏投资者的经济效益和配电系统运营商的技术性能；其次，构建了一个下层运行模型，用于在多种场景下...
解读: 该双层规划-运行模型对阳光电源SG系列光伏逆变器的无功调控功能具有重要应用价值。研究验证了逆变器无功调度在高渗透率配电网中解决电压越限问题的有效性,可直接应用于SG系列逆变器的智能无功管理策略优化。其提出的无功定价机制为iSolarCloud平台开发光储协同调度功能提供理论依据,结合ST系列储能变流...
面向主观不确定性的能源存储共享动态租赁框架
Subjective-uncertainty-oriented dynamic renting framework for energy storage sharing
Yan Hea · Jiang-Wen Xiao · Yan-Wu Wang · Zhi-Wei Liu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
近年来，共享式储能因能够缓解分布式可再生能源间歇性所导致的供需不平衡问题而受到广泛关注。考虑到产消者在面对不确定性时的主观感知，本文提出了一种新的动态竞争性按需租赁框架，用于储能容量（ESC）共享，旨在提高储能利用率、增加储能运营商（ESO）的收益并降低产消者的成本。在该框架中，引入了一种基于需求的动态容量定价机制，将ESO与产消者之间的关系建模为斯塔克尔伯格博弈（Stackelberg game），并在产消者之间建立广义纳什均衡（GNE）问题。ESO决定动态容量定价机制，而产消者则根据自身需求...
解读: 该动态储能共享框架对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列PCS具有重要应用价值。通过引入前景理论建模用户主观不确定性感知,可优化iSolarCloud平台的储能容量动态定价策略,提升储能利用率24.07%和收益13.73%。该框架的Stackelberg博弈机制可集成到阳光电源储能EMS系...
基于加速异步分布式控制的双馈风电机组与尾流风电场集电系统损耗最小化
An accelerated asynchronous distributed control for DFIG wind turbines and collection system loss minimization in waked wind farm
Pengda Wang · Jinxin Xiao · Sheng Huang · Qiuwei Wu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
本文提出了一种通过电压控制策略实现尾流影响下风电场中双馈感应发电机风力发电机组及集电系统损耗最小化的方法，并采用加速异步分布式计算方案。所采用的基于模型预测控制的电压控制策略能够协调发电机的有功功率以及转子侧和电网侧变流器的无功功率，从而最小化风电机组和集电系统的损耗，提高风电场的发电量并延长风电机组的使用寿命。此外，建立了改进的时变动态尾流模型以提高尾流风速计算的准确性，并考虑了由时间延迟描述的尾流传播过程。同时，采用与湍流强度相关的修正方法对下游风速进行修正。引入异步分布式计算方案以提高求解...
解读: 该分布式优化控制技术对阳光电源风电变流器及智能风场解决方案具有重要价值。文中基于MPC的电压协调控制策略可应用于SG系列风电变流器,通过协调机侧网侧变流器的有功无效功率,降低集电系统损耗2.78%。异步分布式计算方案结合Nesterov加速算法,可集成至iSolarCloud平台实现大规模风场实时优...
一种集成实验与数值研究的竹节形流场设计下风冷式质子交换膜燃料电池性能及传热传质动力学
An integrated experimental and numerical investigation of performance and heat-mass transport dynamics in air-cooled PEMFCs with a bamboo-shaped flow field design
Kai-Qi Zhu · Quan Ding · Ben-Xi Zhang · Jiang-Hai Xu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 风冷式质子交换膜燃料电池（PEMFC）中复杂的传热传质耦合现象以及物理场分布不均的问题，严重影响其功率密度和水热管理性能。作为关键部件，阴极流场在燃料供给、散热以及水传输方面对风冷式PEMFC起着至关重要的作用。优化流场结构设计是应对上述挑战的关键策略。本研究提出了一种创新的竹节形流场设计，并在25 cm²的单电池中进行了实验验证，结果证明该设计能有效提升风冷式PEMFC的传热传质能力与功率密度，同时降低供气能耗。此外，还建立了三维多相数值模型，用于深入探究该流场结构下液态水、反应物和热量...
解读: 该燃料电池热质传输优化技术对阳光电源氢能业务具有重要借鉴价值。竹节型流场设计通过分段加速和涡流区优化实现5.45%功率密度提升和4.17%能效增益,其多物理场耦合仿真方法可应用于公司储能PCS的热管理优化。研究中的熵分析法和非均匀流场设计理念,可迁移至SiC功率器件散热结构设计,提升ST系列PCS和...
考虑时空相关性的非交叉分位数集群风电概率预测
Non-crossing quantile probabilistic forecasting of cluster wind power considering spatio-temporal correlation
Yuejiang Chen · Jiangwen Xiao · Yanwu Wang · Yunfeng Luo · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377
摘要 概率预测在电力系统的安全、稳定与运行中起着重要作用。传统的非参数概率预测分位数回归方法存在分位数交叉问题，此外，当前用于风电场集群功率预测的神经网络方法往往忽略了相关风电场之间的时空相关性。为解决上述问题，本文提出了一种考虑时空相关性的集群功率预测模型（CFM）。该模型采用一种新型的空间模式注意力机制（SPA），结合卷积神经网络与注意力机制的优势，以有效提取空间信息；同时，采用改进的多步分位数循环神经网络（IMQ-RNN）和改进的非交叉分位数回归（INCQR）策略作为CFM的输出模块，以生...
解读: 该非交叉分位数概率预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的时空关联集群功率预测模型可直接应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的智能调度策略优化。通过改进的多时域分位数循环神经网络,能够提升iSolarCloud平台对分布式风光储集群的预测精度,解决传统分位数回归的交叉问题...
基于快速零维集成精确三维优化模型的电动汽车动力舱热管理
Thermal management of electric vehicle power cabin based on fast zero-dimensional integrating accurate three-dimensional optimization model
Peimiao Li · Shibo Wang · Hui Wang · Yun Feng 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
摘要 动力舱散热方案的设计受限于复杂的结构配置和较慢的迭代速度。鉴于数值实验所需的巨大时间和计算资源，本文提出了一种快速零维集成精确三维优化模型，用于计算电动汽车动力舱的散热性能并优化其热管理系统。在现有热等效电路模型的基础上，快速零维模型建立了各设备之间的热容与热阻网络，并通过参考精确的初始三维仿真结果对快速零维模型的输出进行修正。随后，利用零维模型搜索最优散热结构配置，并通过实验数据进行验证。结果表明，快速零维集成精确三维优化模型的优化结果得到了三维模型的良好验证。采用所提模型优化电机控制器...
解读: 该零维-三维混合热管理优化模型对阳光电源电动汽车业务具有重要价值。在OBC车载充电机、电机驱动器等功率密集产品中,可将散热方案迭代时间从576小时压缩至72小时,显著加速SiC/GaN功率器件的散热结构设计。该方法可应用于充电桩功率模块热仿真,通过快速优化翅片数量和尺寸,将芯片温度从551K降至35...