Yan Suna · Hong-Wei Lia · Di Wangb · Chang-He Duac · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

本文提出了一种基于太阳能-氢能互补利用技术的新型复合系统，首次将氢气轮机、热电发生器和质子交换膜电解槽集成到太阳能塔式-超临界CO2布雷顿循环系统中。文中首次提出了以氢气轮机替代传统太阳能塔式系统中储热系统的概念。为应对太阳能的间歇性问题，提出了三种灵活运行模式：纯氢模式、太阳能-氢能互补模式和纯太阳能模式。建立了所提出系统的集成动态模型，开展了详细的年性能分析和敏感性分析，提出了针对该系统在三种运行模式下动态性能的综合评价方法，并实施了负荷调节策略研究。结果表明，该系统的产氢速率在7月份最高，...

解读: 该太阳能-氢能互补系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要启示。系统提出的三种灵活运行模式(纯氢、互补、纯光伏)与阳光电源GFM/GFL控制技术和VSG虚拟同步发电机技术高度契合,可优化PowerTitan储能系统的动态响应特性。45-330秒的响应时间范围为PCS功率控制策略提供参...

Yan Chen · Guihua Banb · Tingxiao Dinga · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

尽管图像处理技术在风电功率曲线（WPC）异常检测领域发挥着先进作用，能够准确识别各类异常数据，但仍面临三大挑战：依赖人工标注的参考样本、通过栅格化和距离计算表示数据密度，以及对堆叠型异常数据识别精度不足。为解决上述问题，本研究提出一种简单且高效的WPC异常数据识别与清洗方法。该方法无需依赖人工标注的参考样本，仅通过调节两个参数的取值即可实现不同类型WPC异常数据的识别。所提方法首先采用alpha通道融合机制，在连续空间中直接表征数据密度，从而避免了栅格化处理；其次，引入边界离散化、序列平滑技术及...

解读: 该风电异常数据识别技术对阳光电源储能系统和智能运维平台具有重要借鉴价值。其alpha通道融合机制可应用于iSolarCloud平台的功率曲线异常检测,提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的数据清洗能力。无需人工标注样本的特点契合大规模新能源场站运维需求,边界离散化与Canny边缘检测算法可增强...

Jian Xuab · Zhiling Guo · Qing Yuc · Kechuan Dongd 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.394

摘要 屋顶光伏（PV）系统是提升城市环境中可再生能源利用的一种有前景的解决方案。准确估算屋顶光伏系统的发电潜力受到复杂城市形态所引起的遮蔽效应的制约，这些效应显著降低了屋顶表面的太阳辐照度，从而导致预测误差。传统的遮蔽模拟方法计算成本高昂，凸显了在计算效率与评估精度之间实现精细平衡的必要性。本研究提出了一种创新的深度学习框架，能够有效编码多种时空数据源，以精确预测阴影投射并计算屋顶光伏潜力。具体而言，基于物理原理的真实数据，结合U-Net网络、三维（3D）建筑细节、太阳能资源数据以及气象参数，使...

解读: 该时空特征编码深度学习框架对阳光电源屋顶光伏系统规划具有重要价值。研究通过U-Net网络精准预测建筑阴影对发电量的影响(平均损失5.32%),可优化SG系列逆变器的MPPT算法在遮挡工况下的功率追踪策略。158倍的计算加速能力可集成至iSolarCloud平台,实现大规模城市屋顶光伏资源快速评估与选...

Xiaohe Yan · Jialiang Li · Nian Liu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

准确评估电池储能系统（BESS）的可靠性对于提高其运行效率、延长使用寿命以及降低维护成本具有重要意义。可靠性指标是实现BESS可靠性评估的关键环节。然而，当前的可靠性指标大多从BESS的整体角度出发进行设定，忽略了内部电池性能的退化过程，难以适用于大容量、多单元、拓扑结构复杂的BESS。因此，本文提出了一种基于BESS精细化多状态模型的可靠性指标体系及综合评价方法。首先，考虑电池单体的性能衰减，建立了基于电池单体健康状态（SOH）的多状态模型，并通过算子分裂的递归通用生成函数（UGF）方法将其扩...

解读: 该电池储能系统多状态可靠性建模技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能解决方案具有重要应用价值。论文提出的基于电芯SOH的精细化多状态模型和'良好-衰减-风险-缺陷-故障'五级分类体系,可直接应用于阳光电源大容量储能系统的健康管理。结合iSolarCloud平台的预测性维护功能,该可靠...

Xiaoyu Jin · Chuntian Cheng · Shubing Cai · Lingzhi Yan 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 具有水库调节能力的水电在平衡日益增长的波动性可再生能源（VRE）季节性变化方面正变得愈发重要。然而，VRE的季节性变化与随机性同来流的随机特性相互耦合，使得在当前调度周期内制定与发电决策相关的长期水电运行策略以及对未来年末留蓄水量的控制变得极具挑战性。为应对这些挑战，本文提出一种基于随机对偶动态规划（SDDP）的框架，用于设计长期水-风-光互补运行策略。来流和VRE出力的不确定性通过两种不同的方法进行刻画：马尔可夫链（Markov chain）和自回归滑动平均模型（AutoRegressi...

解读: 该随机动态规划框架对阳光电源水光储互补系统具有重要价值。ST系列储能变流器和PowerTitan系统可替代部分水电调节功能,通过多时间尺度优化策略平抑光伏出力波动。研究中的马尔可夫链预测方法可集成至iSolarCloud平台,实现风光水储联合调度的智能决策。特别是跨年库容管理思想,可应用于大规模储能...

Dunjian Xi · Yan Xu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 大规模储能系统（ESS）正越来越多地参与电力市场，并可能作为价格制定者影响市场价格。然而，许多电力市场仅披露有限的市场信息，例如新加坡国家电力市场（NEMS）不公开网络参数和竞争对手的投标数据，这使得储能系统难以做出最优的投标决策。本文以NEMS为案例，提出了一种适用于信息受限情况下价格型储能系统的通用战略投标策略，该策略仅需公开的负荷需求数据及其市场出清价格。通过对历史数据进行统计分析，利用随机价格配额曲线（SPQCs）对出清价格进行建模，该模型能够描述价格概率分布随储能系统投标决策的变...

解读: 该研究针对储能系统在信息受限市场中的竞价策略,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。通过随机价格配额曲线建模市场出清价格,可优化储能系统充放电决策,提升收益。建议将此策略集成到iSolarCloud平台的智能调度模块,结合历史电价数据统计分析,为新加坡等信息披露受限...

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...

Peiliang Yan · Chuang Wen · Hongbing Ding · Xuehui Wang 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

准确预测熔化响应时间对于优化热能储存系统至关重要，这类系统在解决建筑环境中热能供需之间的时间不匹配问题中发挥着关键作用。本研究旨在定量预测一种新型三重管热能储存系统的熔化响应时间，该系统结合了相变材料和Y形翅片以增强传热性能。基于焓-孔隙度方法建立了数值模型来模拟熔化过程，在不同的设计和运行条件下共生成60个案例的数据集，其熔化响应时间范围为15至45分钟。研究的关键参数包括翅片角度（10°–30°）、翅片宽度（5–15 mm）以及传热流体温度（60 °C–80 °C）。在模型构建之前，验证了变...

解读: 该相变储能系统的机器学习优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan液冷储能系统具有重要借鉴价值。研究中XGBoost算法对热响应时间的92%预测精度,可应用于我司液冷储能系统的热管理优化,特别是三电平拓扑功率器件的散热预测。传热流体温度和翅片宽度作为主导因素的发现,可指导PowerT...

Hongjun Tan · Zhiling Guo · Yuntian Chen · Haoran Zhang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

城市土地在商业、居住、草地及其他行政分区中的利用情况将影响可再生能源基础设施（如光伏板）的可用安装面积。将土地利用类型纳入光伏潜力评估对于优化空间配置、贴近能源需求中心以及提升系统效率至关重要。为解决以往研究忽视城市土地利用问题的局限性，本文提出一个融合遥感数据与深度学习方法的框架，实现八类细粒度和三类粗粒度的土地利用分类。该框架针对每种土地利用类型计算其可安装光伏系统的面积，并结合2023年年均太阳辐照量评估其发电潜力。案例研究表明，德国海尔布隆（Heilbronn）地区的土地适合地面光伏安装...

解读: 该研究基于深度学习和遥感数据的城市土地分类与光伏潜力评估框架,对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过精细化土地利用分类(商业、住宅、未利用地等),可优化地面光伏与屋顶光伏的配置策略。研究中不同地类的单位面积发电潜力差异,可指导阳光电源1500V系统和MPPT优化技...

Shaopeng Li · Xin Li · Yan Jiang · Qingshan Yang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 风能是全球关键的清洁能源之一。风力涡轮机的结构安全性和动力响应分析在很大程度上受到其所在位置风速数据可获得性与精度的影响。然而，气象观测站分布稀疏，通常难以获取高分辨率的空间风速数据，因此需要采用条件模拟方法来补充低分辨率的观测数据。本研究针对这一挑战，提出了一种频域物理信息神经网络（FD-PINN），该方法利用频域信息，旨在实现对风力涡轮机三维（3D）时空风场的精准预测。该方法构建了一个深度神经网络，并将其与关键物理模型相结合，包括风谱、风场相干函数以及风速廓线。通过融合这些物理先验知识...

解读: 该频域物理信息神经网络技术对阳光电源风电变流器及新能源场站具有重要价值。通过高精度3D时空风场预测,可优化SG系列风电变流器的功率预测算法和主动抗扰控制策略,提升MPPT效率。结合iSolarCloud平台,该深度学习方法可增强风光储混合电站的预测性维护能力,优化储能系统ST系列PCS的充放电策略。...

Xubing Fuab · Yan Liuc · Xiaodong Wanga · Lei Kangb 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 由于具有独特的二维（2D）平面结构，石墨烯展现出优异的力学、电学、化学和热学性能，在能量存储与转换应用中表现出巨大的潜力。本文系统综述了石墨烯基复合材料在锂离子电池（LIBs）、燃料电池和太阳能电池中的最新研究进展。本综述旨在阐明石墨烯基材料作为锂离子电池中的电极/添加剂、燃料电池中的改性剂/催化剂以及太阳能电池中的电极/传输层/活性层材料时的结构-性能关系及其设计与合成策略。此外，还重点讨论了石墨烯基材料在实际应用中所面临的挑战及其显著的应用价值，这将为其在可再生能源转换与存储系统中的广...

解读: 石墨烯基复合材料在储能与能量转换领域的研究对阳光电源具有重要战略价值。在储能系统方面,石墨烯改性电极材料可提升PowerTitan储能系统中锂电池的能量密度和循环寿命,优化ST系列PCS的充放电效率;在光伏领域,石墨烯透明导电层和载流子传输层技术可改善SG系列逆变器配套组件的光电转换效率;在电动汽车...

Xingyu Yan · Ciwei Gao · Bruno Francois · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 虚拟电厂在本地能源社区中发挥着关键作用，能够聚合和管理灵活的分布式能源资源，缓解由分布式可再生能源引起的网络拥塞、潮流倒送等安全风险。与此同时，移动储能设备在能源社区内具备移动性和动态部署能力，能够满足实时灵活的用电需求，并利用频率调节市场中的机会创造额外收益。本文研究了一种本地能源社区虚拟电厂参与电能与频率调节双市场的多目标优化策略，该策略通过协调调度移动储能设备与多个独立的产消者实现。所提出的能源社区优化框架综合考虑了虚拟电厂的经济性、配电网运行安全性以及碳排放减少等多重目标。实证结果...

解读: 该虚拟电厂多目标优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。移动储能参与调频市场的协调调度策略,可直接应用于阳光电源充电站与储能系统的联合优化方案。研究中12.7%成本降低和90.1%网络拥塞缓解的成果,验证了阳光电源GFM控制技术在多主体能源社区中的应用潜力。建...

Ding Wu · Bo Ma · Xiaohui Huang · Xian Wu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 为区域供热并促进可再生能源电力的消纳，高温热泵技术预计将在由可再生能源驱动的热能储存系统中发挥关键作用。然而，目前关于高温热泵性能预测的研究通常基于特定的换热器传热关联式，难以指导在高温热泵系统的换热器设计和系统性能评估中对两相流关联式的选择与组合。本研究聚焦于不同两相流关联式的影响，针对用于部件设计和系统性能预测的8种关联式（4种流动冷凝关联式和4种流动沸腾关联式）开展了对比研究。结果表明，对于设计工况下的冷凝器或蒸发器，其尺寸、成本及碳排放均显著受到不同两相流关联式的影响。在16组两相...

解读: 该高温热泵4E分析技术对阳光电源储能系统热管理具有重要参考价值。PowerTitan等大型储能系统面临显著热管理挑战,研究揭示的两相流换热关联式选择对换热器设计、成本及碳排放的影响,可直接应用于ST系列PCS和集装箱式ESS的冷却系统优化。特别是非设计工况下9.88%的制热量波动和6.76%的火用效...

Ke Liu · Yanli Liu · Gang Si · Xin Lu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 随着电动汽车（EV）数量的不断增长，车辆到电网（V2G）技术展现出巨大的潜力。然而，V2G站点及其连接的电网节点位置固定，而电动汽车的空间分布具有随机性。因此，在电网V2G调度过程中，除了关注V2G站点本地的V2G能力外，还需考虑在有限转移时间内的准时转移V2G能力。为此，本文提出一种基于自适应再分配（AV2GR）的方法，用于评估并增强目标站点的准时转移V2G能力，从而构建相应的准时V2G调度圈及增强型调度圈。首先，建立了一种转移V2G再分配（TV2GR）模型，用以评估在常规车辆和转移EV...

解读: 该V2G准时调度技术对阳光电源充电桩及储能业务具有重要价值。论文提出的自适应再分配算法可与我司充电站网络深度融合:1)结合iSolarCloud平台实时交通数据,优化多站点协同调度策略;2)ST系列PCS可配合转移V2G能力评估,提升电网侧削峰填谷效率;3)拥堵指数模型可嵌入充电站智能管理系统,动态...

Gayan Lankeshwar · Rahul Sharm · M.R.Al · Ruifeng Yan 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

动态运行包络（DOE）为在分布式能源资源（DER）日益渗透低压（LV）网络的情况下维护网络完整性提供了一种有前景的解决方案。目前，DOE的应用主要集中在控制屋顶光伏（PV）系统的有功功率输出，往往忽视了需求响应（DR）的作用。本文提出了一种两阶段协调策略，将居民侧需求响应整合到电力市场中，并置于DOE框架之内。在第一阶段，配电网络服务提供商（DNSP）采用凸包法在每个用户的并网点（POC）定义DOE；在第二阶段，需求响应聚合商（DRA）利用DNSP提供的DOE实施一种分层控制系统，在跟踪负荷设定...

解读: 该DOE动态运行包络技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器具有重要应用价值。论文提出的两阶段协调控制策略可集成至iSolarCloud平台,实现分布式光储系统的精准需求响应。凸包法定义的POE连接点包络线可优化PowerTitan储能系统的充放电策略,在满足电网statutory限值前提下...

Yao Chen · Bowen Yan · Meng Yu · Guoqing Huang 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要 风电场中风机之间的尾流干扰会导致风电场整体发电功率显著下降。本研究通过系统的风洞试验，对在不同坡度的二维山丘上处于不同位置的风力机尾流特性进行了研究，其中风力机轮毂高度与山丘高度相同，均为250 mm，转子直径为400 mm。首先，提出了一种新的归一化方法，用于公平评估风力机在山丘不同位置处的尾流速度亏损。研究发现，位于山顶的风力机尾流受地形影响显著大于位于山前或山后的风力机。随后，系统分析了地形对风力机尾流的影响，包括速度亏损和附加湍流强度。山丘坡度主要影响风力机背风侧的尾流特性：当风力...

解读: 该风电尾流研究对阳光电源复杂地形风电场储能系统配置具有重要参考价值。研究揭示的山地地形对尾流特性的影响规律,可指导ST系列储能变流器在山地风电场的微观选址与容量优化配置。针对陡坡山顶尾流恢复快、缓坡尾流扩散宽的特性,可优化PowerTitan储能系统的功率平抑策略,通过iSolarCloud平台实时...

Li Wei · Yu Wang · Tingrun Lin · Xuelin Huang 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 随着超级电容器在交通和能源领域的广泛应用，其服役寿命预测成为一个需要重点考虑的问题。由于车载超级电容器的老化过程与实际工况密切相关，其实际使用寿命可能与实验室测得的循环寿命不一致。然而，记录历史工作状况的车载监测数据质量较低，通常具有稀疏性和碎片化特征，导致难以提取有价值的信息。在我们前期的研究中，已成功从稀疏且碎片化的数据中获取了特征参数，但这些特征参数呈周期性变化，无法直接用于寿命预测。本文首先通过复合正弦函数与多项式时间序列分解模型，从特征参数中提取超级电容器的退化趋势项；其次，为弥...

解读: 该超级电容寿命预测技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要价值。针对车载及储能应用中监测数据稀疏问题,GRU神经网络结合时序分解模型可实现2.36%高精度预测,可直接应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的健康管理。该方法通过提取特征电容、温度等退化趋势,能有效补偿iSolarClou...

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...

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...

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...