Jiachen Zhang · Qinglai Guo · Yanzhen Zhou · Hongbin Sun · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 随着电力系统与天然气网络之间耦合程度的加深，两类系统间的故障传播风险也随之上升，威胁综合能源系统的安全运行。然而，采用传统数值方法进行动态能量流分析存在计算效率低下的问题，难以满足实时紧急控制的需求。此外，系统之间直接共享模型与数据在实际应用中仍不可行。为应对上述挑战，本文提出了一种面向电–气耦合系统（IEGS）连锁故障的快速主动控制方法，利用物理信息驱动的天然气网络代理模型显著加速安全分析过程。所提出的框架结合了物理信息驱动的深度算子神经网络（PI-DeepONet），以实现故障条件下快...

解读: 该电-气耦合系统级联故障预测技术对阳光电源储能系统具有重要价值。基于物理信息深度学习的实时故障预测方法可应用于PowerTitan储能系统与iSolarCloud平台,实现多能源系统协同控制。其隐私保护数据压缩技术可增强ST系列PCS在综合能源场景的安全性,支持虚拟电厂VPP应用中电储气多系统协调。...

Binghui Lia · Wen Qiana · Xiaoze Duab · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本研究探讨将退役燃煤电厂通过集成卡诺电池改造为长时储能系统的技术可行性。所提出的系统耦合高温热泵、双罐熔盐储热装置以及原有的汽轮机，构建了电–热–电闭环能量转换路径，实现了对现有基础设施的完全再利用。建立了详细的热力学模型，以评估不同工质和运行条件下系统的性能表现。结果表明，在适中压缩比下，氩气可实现最高的往返效率（59.67%），而二氧化碳则表现出更优的体积功率密度。㶲分析与敏感性分析表明，主要不可逆损失发生在熔盐蒸发器和热泵子系统中。为提高系统在变工况下的适应能力，提出了一种基于MAT...

解读: 该卡诺电池储能技术为阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统提供重要参考。研究中的电-热-电闭环路径与我司储能变流器的双向功率调节技术高度契合,59.67%的往返效率可通过优化PCS拓扑结构和GFM控制策略进一步提升。熔盐储能的长时储能特性与ST系列大容量储能方案形成互补,可拓展我司在火...

Mohammad Hossein Abbasi · Dillip Kumar Mishra · Ziba Arjmandzadeh · Jiangfeng Zhang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 电动汽车（EV）的广泛应用受到两大挑战的制约：快速充电基础设施不足以及对化石燃料发电的依赖。扩建快速充电站（FCS）需要进行最优调度，而这一过程因电动汽车用户行为的随机性而变得复杂。此外，可再生能源出力的剧烈波动通常依赖化石燃料发电来缓解，这可能限制电动汽车在环境方面的优势。本文通过风电生产商（WPP）与FCS聚合商的协调运行来应对上述挑战，旨在优化双方收益的同时考虑电动汽车电池老化及FCS充电能力限制。该问题被建模为一个双层优化问题：WPP和FCS聚合商通过点对点（P2P）电能交易协议关...

解读: 该风电-充电站协同优化技术对阳光电源ST系列储能变流器及充电桩业务具有重要价值。通过P2P能源交易框架,可提升储能系统在新能源消纳场景的经济性,降低充电站运营成本达58%。建议将Lyapunov优化算法集成至iSolarCloud平台,结合强化学习优化储能调度策略,并在PowerTitan储能系统中...

Hanyang Lina · Ye Guob · Xinwei Shena · Shengyu Taoa 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 虚拟电厂（VPPs）已成为在配电网层面高效利用分布式能源资源（DERs）的一种有效方式。为充分获取该模式的优势，本文提出了一套完整且有效的虚拟电厂参与电力市场的机制，涵盖VPP的聚合以及配电系统运营商（DSO）的出清与定价过程。针对由典型分布式能源资源构成的虚拟电厂，本文采用一种广义储能模型来表征其节点有功功率与备用灵活性，并通过边界收缩算法确保该模型在解耦后的可行性。随后，VPP向DSO提交其节点灵活性区域及估计的成本函数，而无需泄露各DER的隐私信息或网络拓扑结构。此外，本文提出了一种...

解读: 该VPP半统一定价机制对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)及iSolarCloud平台具有重要应用价值。论文提出的广义储能模型与功率-备用灵活域聚合方法,可直接应用于阳光电源分布式储能集群的协调控制,通过边界收缩算法保证SOC与爬坡约束的可行性。半统一定价机制解决了传统统一电价...

Ilkka Jokinen · Matti Lehtonen · Janne Hirvonen · Juha Jokisalo 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 全球范围内，能源行业是二氧化碳（CO2）排放的主要来源。本研究探讨了在一个国家能源系统中，通过部门耦合实现电气化所能达到的CO2减排效果。分析涵盖了区域供热生产、客运车辆交通和建筑存量的电气化，同时提高了风能、太阳能光伏发电和核能在发电中的比重。通过增加无碳排放的电力生产以及电气化能源部门之间的部门耦合，实现了显著的减排成果，在多种情景下均达到了设定的95%减排目标，即1.77百万吨（Mt）CO2。该目标在有无扩大核能装机容量的情景下均可实现，但若不扩大核能容量，则年成本将高出6.1亿欧元...

解读: 该研究验证了多能源耦合脱碳路径,与阳光电源ST储能系统、SG光伏逆变器及充电桩产品线高度契合。研究指出需14-41%峰值负荷的可调度备用容量及6-28%弃电消纳,这正是PowerTitan储能系统的核心应用场景。区域供热储能优化结论可启发我司开发热电联储解决方案。建议基于iSolarCloud平台整...

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...

Yu Meng · Johannes Schmidt · Jakob Zscheischler · Emanuele Bevacqu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 在互联的欧洲电力系统中，可再生电力干旱（REDs）——即可再生能源无法满足需求的时期——可能由天气驱动的高需求与风能、太阳能和/或径流式水电低发电量之间的复合效应引发，特别是当多个区域同时发生REDs并相互叠加时。然而，目前对这类复合效应以及REDs历史趋势的理解仍然有限。本研究利用基于PyPSA-Eur框架推导出的1941年至2023年的周度电力发电与需求数据，分析REDs，重点关注受REDs影响最严重的季节，并假设采用当前固定的装机容量以隔离纯气候驱动的影响。在由高度互联的小型区域组成...

解读: 该研究揭示欧洲可再生能源电力短缺(REDs)的复合效应,对阳光电源储能系统具有重要价值。研究表明风电-需求相关性和跨区域负荷关联使RED风险增加40%,验证了PowerTitan等大规模储能系统在应对多日能量缺口的必要性。ST系列PCS可通过GFM控制技术提供惯量支撑,平抑风光出力波动。iSolar...

Ning Ma · Pan Zhao · Wenpan Xu · Aijie Liu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 高比例可再生能源接入导致电力系统出现显著波动，对储能系统提出了更高的灵活吸纳与高效供电要求。本文提出了一种新型集成策略，将定压储能技术的高效率特性与氢电混合储能技术的灵活性相结合，在此基础上构建了一套多级净零排放的定压氢电耦合储能系统。该系统具备宽范围的功率调节能力，并结合自适应功率分配方案，在高可再生能源渗透率的实际场景中验证了其有效性。结果表明，该系统支持五种充电模式和四种放电模式，其中充电模式I的峰值效率达到85.17%，放电模式II的峰值效率为46.66%。宽范围协调控制框架在低于...

解读: 该氢电耦合多级等压储能技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要启示。其宽范围功率调节策略(可调功率范围提升45.28%)可优化我司储能PCS的多模式协调控制算法,特别是在高比例新能源场景下的充放电效率提升(充电效率85.17%,放电效率46.66%)与弃风抑制(降低22.8...

Borui Zhang · Chaojie Lia · Guo Chena · Zhao Xub 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 电池储能系统（BESS）涉及大量资本投入，因此盈利能力成为关键关注点。在澳大利亚国家电力市场（NEM）中，频率控制辅助服务（FCAS）市场已成为BESS的主要收入来源。然而，FCAS市场的高波动性和复杂动态特性使得捕捉潜在市场机会并制定盈利性竞价策略极具挑战性。为应对这些挑战，本文提出了一种面向联合电能与FCAS市场的电池储能系统的大语言模型（LLM）协调式自动竞价系统。该系统引入了一种LLM驱动的智能体协调框架，通过多智能体工作流以及基于心智理论（ToM）推理的交互机制，实现自动化且可解...

解读: 该LLM协同自动竞价技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统在澳洲等调频市场具有重要应用价值。论文提出的交叉注意力机制可增强市场动态识别,分布式深度强化学习算法能优化FCAS市场不确定性下的竞价策略,可集成至iSolarCloud平台实现储能资产智能竞价。该方法显著优于传统预测优化...

Arash Kazemia · Changying Xiang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 在高密度城市环境中，城市太阳能的部署通常受限于屋顶可用性、建筑高度以及遮挡效应。本研究提出了一种稳健且以数据驱动的框架，整合高分辨率地理信息系统（GIS）数据、三维建筑模型和详细的都市形态信息，用于评估多种太阳能技术的潜力，包括标准光伏系统、光伏光热（PVT）系统（例如采用水、空气或制冷剂作为传热介质）以及太阳能热系统（例如平板型或真空管集热器，使用水或空气作为传热介质）。以香港为案例进行研究，分析揭示了城市几何形态的影响，结果显示考虑遮挡效应后，屋顶太阳辐射量平均减少31%。在所评估的技...

解读: 该研究对阳光电源城市光伏解决方案具有重要参考价值。研究显示光伏热电联产(PVT)系统在高密度城市环境中能实现最高综合能源产出(15.99 TWh/年),这与阳光电源SG系列逆变器的多场景适配能力高度契合。针对城市遮挡导致辐射降低31%的挑战,可通过MPPT优化技术和iSolarCloud平台的智能监...

Yunfei Zhang · Jian Lia · Mingzhe Yua · Xu Chena 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 卡诺电池是一种新兴的长时电能储存技术，有望大规模应用于促进波动性可再生能源的消纳。然而，卡诺电池由热泵、储热和热机单元组成，其内部存在复杂的能量流耦合关系。在不同工况下决定电-电（PTP）效率的主导因素及其耦合关系尚不明确，传统的优化方法也因耗时较长而制约了优化设计进程。本文构建了SHapley加性解释（SHAP）模型，用于识别卡诺电池的主导因素及其相互间的耦合关系。进一步提出一种融合SHAP与物理引导神经网络（PGNN）的新型优化方法——SPGO方法，能够快速实现最大PTP效率并给出相应...

解读: 该卡诺电池优化技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。论文提出的SHAP主导因素识别与物理引导神经网络(PGNN)优化方法,可应用于ST系列PCS及PowerTitan储能系统的效率优化。其多物理场耦合分析思路与SiC器件热管理优化高度契合,PGNN模型在插值/外推场景下误差降低15-30%的表现,...

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...

Mengshu Shia · Peilin Xieb · Lujin Yaoc · Hongye Guoa 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 零碳港口微电网（ZCPMGs）是海运交通系统中的关键能源枢纽，可保障能源供应安全并推动低碳发展。ZCPMGs通常依赖海上风力发电，并辅以储能系统，实现离网孤岛模式运行。以往的ZCPMGs主要关注电力供应，而随着船载微电网（SMGs）对氢气需求的增长，电-氢协同已成为不可或缺的趋势，这对电-氢耦合储能系统（EHCESs）的配置提出了更高要求。此外，海上风电、船舶负荷以及电价的不确定性显著增加了EHCES配置优化的复杂性。为应对上述挑战，本文提出一种双层优化模型：上层聚焦于EHCES的容量配置...

解读: 该零碳港口微电网电氢耦合储能技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的双层优化模型可为我司海上风电储能配置提供决策支持,特别是在应对可再生能源波动性方面,可结合GFM控制技术增强离网海岛模式稳定性。电氢耦合架构与我司充电桩业务形成协同,为船舶微电网供能场景提...

Stijn Allya · Timothy Verstraeten · Ann Nowéb · Jan Helsen · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 海上风电场及混合风电-氢能电站在多个收益来源中获取收入，而每个来源均存在不确定性与权衡关系，因此最大化其整体盈利能力具有挑战性。由于电力通常在实际发电前进行交易，天气预报在电力交易策略中起着关键作用。此外，其他市场参与者交易与控制策略会影响公共电网的平衡，从而影响通过电网调频所能获得的收益。同时，电解槽的运行状态可能影响当前及近期的氢气生产潜力。为应对上述挑战，本文提出一种新颖的多智能体强化学习（MARL）方法，包含两个专门设计的强化学习（RL）智能体：一个负责日前电力市场交易，另一个负责...

解读: 该多智能体强化学习技术对阳光电源风储氢一体化系统具有重要应用价值。可应用于ST系列储能变流器与电解制氢设备的协同优化控制:日前交易智能体优化PowerTitan储能系统的电力市场竞价策略,实时控制智能体动态调节风电并网与电解槽功率分配。结合iSolarCloud平台的气象预测与市场数据,该MARL架...

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...

Feilin Zhua · Lingqi Zhaoa · Weifeng Liub · Ou Zhua 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 全球电力需求在工业化和城市化推动下的快速增长，给电力系统运行带来了严峻挑战，尤其是用电高峰与低谷之间的负荷差距日益扩大，加剧了电网稳定性问题。为应对这些挑战并推动可持续能源系统的转型，水-风-光混合可再生能源系统为实现高效、经济且环境友好的能源生产提供了有前景的解决方案。本研究提出了一种新颖的随机优化框架，用于包含水电、风电和光伏的混合可再生能源系统的短期负荷削峰调度。该框架明确考虑了能源供给（水文径流、风能和太阳能）与电力需求两方面的双重不确定性，这些不确定性增加了混合系统中电网稳定性和...

解读: 该水风光多能互补调峰框架对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的源荷双重不确定性优化与我司GFM/VSG控制技术高度契合,可提升储能系统在新能源消纳场景下的调峰响应能力。DCGAN深度学习模型对光伏出力预测的2%误差率,为iSolarCloud平台的预测性维护...

Luning Suna · Zehuan Hua · Mitsufusa Nitt · Shimpei Ohsugi 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 在高性能住宅建筑中，通常采用单台设备集中供冷供热的方式以在低负荷条件下提高能源效率。然而，该策略在冬季常导致频繁化霜，降低热舒适性并增加用电量。尽管强化学习在建筑能源控制方面展现出良好前景，尤其是在将天气和电价预测纳入状态变量时，但其性能在预测存在误差的情况下往往显著下降。为解决这一问题，本研究提出一种贝叶斯鲁棒强化学习方法，用于空调与电池系统的联合控制。该方法集成了一种基于物理机制的化霜评估模块，用于动态估算结霜条件下的供暖性能。在训练过程中，引入基于先验知识构建的结构化扰动以模拟真实的...

解读: 该贝叶斯鲁棒强化学习技术对阳光电源户用储能系统(如ST系列PCS)与空调协同控制具有重要应用价值。研究通过物理驱动的除霜评估模块和KL散度正则化,在预测误差下仍可降低8.2%电费,验证了算法鲁棒性。可启发iSolarCloud平台集成该算法,实现储能系统与家用空调的智能联动:利用建筑热惯性预判除霜风...

Wei-na Zhang · Zhe Xua · Ying-Yi Hongb · Zhong-Qin Bia · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 随着“双碳”目标的推进，中国正致力于向绿色低碳发展的能源转型。高速铁路作为交通网络的重要组成部分，其能源消耗与碳排放问题日益受到关注。本文提出了一种面向车载能量管理的综合优化框架，该框架集成了车顶光伏系统与车厢一体化储能系统，并将其与牵引供电网络相互联通。为降低电网电能消耗、减少能源成本并削减碳排放，研究分析了不同工况下的负荷需求，并建立了相应的数学模型。选取一条沿线气象条件差异显著的高速铁路线路作为案例进行研究。采用本文提出的IGWO-WOA算法对储能系统的容量及运行功率进行优化，该算法...

解读: 该高铁光储集成系统研究对阳光电源车载能源解决方案具有重要启示。论文提出的IGWO-WOA混合优化算法可应用于ST系列储能变流器的容量配置与功率调度优化,实现11.79%成本降低和12.7%碳减排。其探索-开发平衡策略可融入iSolarCloud平台的预测性维护算法,优化光伏逆变器MPPT控制与储能系...

Nifat Sultan · Narumasa Tsutsumid · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 太阳能光伏发电已成为增长最快的电力生产技术之一，对无碳能源的生产做出了重要贡献。为了充分挖掘其潜力并确保电网的高效集成，精确的太阳能预测技术至关重要。本文通过一项针对2013年至2022年间发表的1323篇研究论文的深入文献计量分析，系统地评述了全球在太阳能预测研究领域的学术贡献。在此基础上，对其中75篇具有重要影响力的文献进行详细考察，揭示了预测方法的发展脉络与当前研究现状。我们评估了统计模型、机器学习、深度学习以及混合模型的应用情况，并分析了它们在不同时间尺度和地理环境下的预测性能。分...

解读: 该综述揭示的深度学习混合预测模型对阳光电源iSolarCloud平台具有重要价值。通过集成机器学习算法可使ST储能系统的充放电策略优化提升20%以上精度,增强电网友好性。深度学习方法可应用于SG逆变器的MPPT算法优化,结合气象参数实现更精准的发电功率预测。混合模型架构为GFM/VSG控制策略提供前...