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...

Jiaqing Zhai · Li Guo · Zhongguan Wang · Jiebei Zhu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 高比例可再生能源电力系统中，风力发电场（WFs）提供频率调节支撑（FRS）服务对系统频率稳定至关重要。由于风速具有时变特性，实时调度WFs的FRS特性对于保障系统频率安全及动态潮流（PF）安全十分必要。然而，风力发电机组（WTs）数量庞大，且各WFs之间的频率支撑能力（FSC）存在相互关联性，导致FRS动态特性复杂化，使得WTs的FRS安全性量化变得困难，尤其是在缺乏精确WT参数的情况下。因此，本文提出一种数据驱动的方法，用于建模不同WFs之间FSC的互相关性。通过空间变换，将原始复杂的非...

解读: 该风电场频率支持调度技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要借鉴价值。论文提出的数据驱动建模方法可应用于储能电站的一次调频优化,通过空间变换实现非线性动态特性的快速求解,与阳光VSG虚拟同步机技术协同,提升新能源场站频率响应能力。所提分段精英学习算法可集成至iSolar...

Xabier Dorronsoro · Ricardode Castro · Jorge Varela Barrerasc · Erik Garayalde 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本文提出了一种考虑老化速率的非线性模型预测控制（MPC）策略，用于电池储能系统，该策略集成了一种经过实验验证的半经验性电-热与退化耦合模型，能够同时考虑日历老化和循环老化因素，而这些因素在传统的能量管理方法中常常被忽略。本文的一个关键贡献是引入了一种自适应加权方法，该方法根据电池的老化状态——主要由时间依赖性退化因素驱动——动态调整MPC代价函数中的权重。这种自适应机制改善了不同预测时间范围内的控制决策，与标准MPC相比，分别使电池退化程度和总运行成本最高降低了262.7%和44.51%。

解读: 该电池老化自适应MPC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。通过集成电热耦合与老化模型,动态调整控制权重,可使储能系统在全生命周期内优化充放电策略,降低电池退化率达262.7%。该方法可融入阳光电源iSolarCloud平台的预测性维护模块,结合GFM/GFL控...

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...

Zhe Liu · Hao Yub · Xuanyu Liub · Chonghao Zhang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

随着可用于可再生能源部署的土地资源日益稀缺，公路填方边坡为土地高效利用的可再生能源整合提供了创新解决方案。本研究提出一种基于高分辨率数字高程模型（DEM）的可扩展、高精度方法，用于识别适宜建设光伏系统的边坡，并从物理、地理和技术三个维度评估江西省内此类场地的太阳能潜力。研究构建了一个融合地理、技术与政策因素的经济分析框架，以投资回收期为核心指标，在不同资本成本和补贴情景下评估项目的可行性。研究结果表明，基于边坡的太阳能资源在空间和季节上均表现出显著异质性，高潜力区域主要集中于江西省南部。尽管出于...

解读: 该研究揭示江西高速公路边坡光伏潜力达12.3GW装机量,为阳光电源SG系列组串式逆变器提供重要应用场景。边坡地形复杂、遮挡多变的特点,恰需我司1500V系统的多路MPPT优化技术应对局部阴影。研究强调的空间异质性和季节波动,可通过配置ST系列储能PCS及PowerTitan系统实现削峰填谷。建议开发...

Bowen Zheng · Zhichao Dengd · Zhenhao Luo · Shuoyuan Mao 等14人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 随着全球能源转型与低碳技术的快速发展，锂离子电池作为核心储能单元，其性能提升与安全管理高度依赖于精确的电池建模。电池建模经历了从机理驱动到数据驱动、从单尺度到多尺度融合的发展过程，形成了三大主流技术体系：其一，基于Thevenin框架的等效电路模型（ECM），利用RC网络拟合电池外部特性，通过引入迟滞模块并结合遗传算法优化，可在电池管理系统（BMS）实时控制中实现毫秒级响应，展现出显著的工程应用优势；然而，其建模逻辑局限于端口特性，缺乏对深层物理机制的解释能力。其二，基于多孔电极理论和偏微...

解读: 该锂电池建模综述对阳光电源储能系统具有重要指导意义。等效电路模型可直接应用于ST系列PCS的BMS实时控制,实现毫秒级SOC估算;物理场模型支撑PowerTitan电池包热管理优化和材料选型;数据驱动模型可融入iSolarCloud平台,提升储能电站全生命周期预测性维护能力。多尺度混合建模思路为阳光...

Seyed Ehsan Ahmadi · Elnaz Kabir · Mohammad Fattahi · Mousa Marzbandc 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 当前的能源转型正在显著提高可再生能源（RES）在电力系统中的占比；然而，其间歇性和波动性带来了重大挑战，包括负荷削减和系统阻塞。本研究探讨了电池储能系统（BSS）在平衡电力供需、缓解上述问题中的作用。我们采用两阶段随机规划方法对电池的位置、容量和类型进行优化，其中第二阶段涵盖全年逐小时的运行决策。与以往研究不同，本文综合考虑了多种电池技术的完整技术与经济特性。纽约州（NYS）电力系统——当前正处于向高比例可再生能源发电转型的关键阶段——被作为本研究的案例。基于1980年至2019年的历史负...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统部署具有重要指导意义。研究验证了储能系统可降低34%弃风弃光和21%负荷削减,印证了我司储能解决方案在高比例可再生能源电网中的价值。其双阶段随机优化方法可应用于iSolarCloud平台,结合40年气象数据的不确定性建模,可优化我司储能系统...

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...

Weiming Mac · Daogui Tanga · Mingwang Dongc · Hamidreza Arasteh 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 极端天气事件对港口电力系统的稳定性和韧性构成严重威胁，可能导致关键负荷中断和大规模故障。为应对这些挑战，本文提出了一种针对港口综合多能系统（PIMES）中软开放点（SOP）与储能系统（ESS）的协调配置框架。该框架通过一个两阶段鲁棒优化模型，联合优化设备容量配置与运行策略，有效处理风能与太阳能发电中的不确定性，从而在经济性与电网韧性之间实现平衡。在第一阶段，框架确定SOP与ESS的容量，以提升电网灵活性和能量储备能力，进而构建灾前防御策略。在第二阶段，根据港口区域内负荷的重要性进行分类，并...

解读: 该港口多能源系统韧性增强研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。论文提出的SOP与ESS协同配置框架,可指导我司储能产品在港口场景的容量优化和分级调度策略。其两阶段鲁棒优化模型可融入iSolarCloud平台,实现极端天气下关键负荷100%供电保障。宁波舟山港...

Martin Ansong · Emmanuel O.Ogunniyi · Blanca Pérez Jiméneza1 · Bryce S.Richards · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 太阳辐照度（SI）的波动会扰乱光伏（PV）发电系统的输出功率，导致直接耦合的光伏驱动膜法脱盐系统出现运行不稳定和非预期停机，从而降低产水率、水质和能源效率。传统的基于储能的缓解策略会增加系统成本和复杂性。基于天空成像的SI预测技术能够分析天空状况，并提供长达15分钟的SI预测，为减少功率波动影响提供了替代方案，且无需过度依赖储能系统。本研究将一种基于图像的太阳辐照度预测系统（SIFS）集成至一套光伏驱动的苦咸水脱盐系统中。该SIFS采用卷积神经网络-长短期记忆（CNN-LSTM）模型，利用...

解读: 该光伏预测控制技术对阳光电源SG系列逆变器与ST储能系统集成具有重要价值。研究通过CNN-LSTM模型实现15分钟光照预测,可与我司MPPT优化算法协同,提升直驱式光伏系统稳定性。建议将天空成像预测技术集成到iSolarCloud平台,结合VSG虚拟同步发电机控制策略,在减少储能配置的同时优化功率波...

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...

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...

Sara A.Sharbaf · Nicola Lolli · Inger Andresen · Patricia Schneider-Marin · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 光伏（PV）系统在全球范围内被广泛用于实现建筑能源系统的脱碳。然而，经济和社会方面的挑战阻碍了其更广泛的部署，引发了对该技术可行性的担忧。本研究通过成本效益分析（CBA）、敏感性分析和不确定性分析，探讨影响建筑中光伏系统经济盈利能力的关键因素。为了突出利益相关者的视角，并评估成本与效益分配对成本效益分析结果的影响，本文考察了两种商业模式。研究结果表明，业主独享的商业模式通过使成本与收益相匹配，提高了财务可行性；而业主与租户共享的模式则可能不成比例地加重租户负担。研究以挪威一座典型的办公建筑...

解读: 该研究对阳光电源建筑光伏系统经济性优化具有重要指导意义。研究强调的系统成本、维护成本、组件寿命和可用面积等关键参数,与SG系列逆变器的高效率、低维护设计及iSolarCloud智能运维平台的预测性维护功能高度契合。针对业主-租户成本收益分配问题,可结合PowerTitan储能系统和智慧能源管理方案,...

Salman Habib · Sami El-Ferik · Muhammad Majid Gulzar · Sohaib Tahir Chauhdary 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 本文提出了一种三级分层优化框架，用于协调高比例分布式能源（DERs）接入下的现代配电系统中的决策过程。在底层（第一级），各个智能家庭对其本地光伏发电、电池储能和电动汽车充电进行优化，以降低成本或提高自用率。在第二级，微电网对家庭层面的决策进行聚合，共享风力发电机和燃料电池等资源，并支持点对点能量交易。在顶层（第三级），配电网运营商（DSO）负责调度集中式发电，执行线路容量限制，并设定电价信号或激励机制，以维持系统的整体可靠性。由于直接求解该大规模混合整数线性规划问题在计算上具有挑战性，本文...

解读: 该三层分层优化框架对阳光电源户用光储充一体化解决方案具有重要应用价值。底层智能家居优化与SG系列户用光伏逆变器、ST系列储能变流器及EV充电桩深度契合,可通过分布式ADMM算法实现成本降低12%、网损从4.1%降至3.3%。微电网层的P2P交易机制可赋能PowerTitan储能系统参与多场景协调调度...

Guoqing Hua · Fengqi You · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 随着城市人口的增长，可持续的本地粮食生产变得至关重要。在优化条件下，集成光伏系统的室内农业能够实现稳定的作物产量。本研究评估了美国人口最多的十个城市中基于光伏的受控环境农业系统，这些城市按地区划分为北中部、南中部、东北部和西南部，重点分析其节能潜力、成本结构及环境影响。研究采用一种模拟框架，以15分钟为时间步长求解控制优化问题，并对控制结果与温室状态进行分析，以评估能源效率和环境效应。本研究引入了若干创新点：（1）全面的环境影响评估，重点关注光污染、碳足迹削减以及硝化作用；（2）跨多城市的...

解读: 该研究对阳光电源光储一体化方案具有重要参考价值。室内农业光伏系统可降低25.7%能耗,验证了ST系列储能变流器与SG逆变器协同优化的应用场景。15分钟级模型预测控制策略可融入iSolarCloud平台,实现精准能量管理。不同气候区域的成本差异(18%-26%)凸显1500V系统和MPPT优化技术在提...

Jingjing Liang · Yi Zhaoa · Du Wena · Ye Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 可逆固体氧化物电解槽（rSOE）因其固有的可逆性、电解模式下的共电解能力、高效率、对多种燃料的适应性，以及在处理碳基燃料时于燃料电池模式（SOFC）下浓缩CO2的能力，成为长时储能领域极具前景的解决方案。然而，其在电能-燃料-电能（P2X2P）应用中的经济可行性仍缺乏深入研究。本研究评估了一个250 MW规模的rSOE系统在六种不同储能形式下的储能平准化成本（LCOS），考虑了不同的放电持续时间（168–1440小时）和年度充放电循环次数（1–30次）。研究发现，储存在盐穴中的H2、储存在...

解读: 可逆固体氧化物电解技术(rSOE)为长时储能提供新思路,对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品线具有战略参考价值。研究表明MW级季节性储能场景下,rSOE通过双向运行和多燃料适配性实现0.2$/kWh的平准化储能成本目标。这启发我们在PCS拓扑设计中强化双向功率变换效率,结合iSola...

William Delgado-Díaz · Willy Villasmil · Marcel Troxler · Ruben Hijwegen 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 本研究提出了一种耦合的技术经济与环境模型，用于分析集成相变材料（PCM）宏观胶囊的混合显热-潜热热能储存（TES）系统，以提升储热容量和性能。该多尺度模型综合考虑了显热储热中的分层现象以及PCM胶囊内的相变动力学过程。该框架被用于在多户住宅建筑实现全范围热自给率（SSth）水平下的多目标优化。结果表明，70%的SSth在经济可行性与环境影响之间实现了最优平衡，此时平准化供热成本（LCOH）为0.27瑞士法郎/千瓦时（CHF/kWh），全球变暖潜能值（GWP）较化石燃料替代方案降低76%。针...

解读: 该混合显潜热储能技术对阳光电源ST系列储能系统与SG光伏逆变器耦合应用具有重要价值。研究表明70%热自给率下LCOH达0.27瑞郎/kWh,碳减排76%,验证了光伏-热泵-储能集成系统的经济可行性。阳光电源可借鉴其多目标优化框架,将相变材料技术融入PowerTitan液冷储能方案,通过MPPT优化提...

Petrin Geert Kristia · Arens Stefa · Schoenfeldt Patri · Klement Peter 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 线性能源系统优化因其可用性强且计算需求低，在未来能源系统的设计中发挥着重要作用。尽管线性优化具有诸多优势，但电池储能的日益普及及其多样化应用场景带来了挑战，通常导致对电池老化的忽略或过度简化。因此，本文旨在将电池老化及其相应的优化运行策略（以降低老化程度为目标）纳入线性系统优化框架中。本文重点介绍了两种方法：一种是基本的线性老化建模方法，另一种是基于凸包近似的方法。随后，这两种方法与开源能源建模工具oemof.solph中的通用实现进行了对比，以评估引入老化模型所带来的优缺点。所选案例研究...

解读: 该电池老化线性优化建模技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。凸包近似法可降低46.9%电池老化且计算误差低于0.4%,可集成至iSolarCloud平台实现预测性维护。该方法适用于削峰填谷场景的储能优化调度,通过精确老化预测延长电池寿命、优化全生命周期成本,提升...

Tianming Shao · Xunzhang Pancd · Lining Wange · Wei Xiong 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 碳捕集与封存（CCS）在实现中国碳中和目标过程中发挥着关键但不确定的作用，因此有必要对其可能的发展路径及影响进行全面评估。本研究设计了12种情景，结合了减排目标以及围绕CCS的关键不确定性因素，并采用针对中国本地化改进的全球变化分析模型（GCAM-CHN）进行模拟，以全面理解与中国碳中和目标相一致的CCS发展不确定轨迹。结果表明，在2025年至2060年期间，中国的CCS技术累计可捕集36–82 GtCO₂。实现碳中和需要化石能源CCS、生物能源CCS（BECCS）和直接空气捕集CCS（D...

解读: 该研究揭示中国碳中和路径中CCS技术的阶段性部署需求,对阳光电源储能系统战略布局具有重要参考价值。研究指出2030年起化石能源CCS大规模部署、2040年生物质CCS及2050年直接空气捕集的时间节点,与阳光电源PowerTitan储能系统、ST系列PCS的长周期规划高度契合。煤电、钢铁、水泥行业作...