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...

Mohammed Lemaalem · Selva Chandrasekaran Selvaraj · Ilias Papailias · Naveen K.Dandu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 锂-二氧化碳（Li-CO2）电池因其高的理论能量密度和固定CO2的能力而成为有前景的储能系统，其依赖于放电/充电循环过程中可逆生成Li2CO3/C。本文提出了一种多尺度建模框架，整合了密度泛函理论（DFT）、从头算分子动力学（AIMD）、经典分子动力学（MD）以及有限元分析（FEA），用于研究原子尺度和电池层级的性质。所研究的Li-CO2电池由锂金属负极、离子液体电解质以及负载Sb0.67Bi1.33Te3催化剂的碳布正极组成。采用Kubo-Greenwood公式，通过DFT和AIMD计算...

解读: 该多尺度建模方法对阳光电源储能系统开发具有重要借鉴价值。研究揭示Li-CO2电池容量随放电倍率呈指数衰减(0.1mA/cm²时81570mAh/g降至1mA/cm²时6200mAh/g),核心瓶颈在于Li2CO3沉积堵塞孔隙限制CO2传输。该建模框架结合DFT、分子动力学与有限元分析,可应用于ST系...

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...

Junyu Chen · Xianhao Liu · Yuting Li · Xiangyou Feng 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 随着电子芯片功率的不断提升，冷板已成为冷却高热负荷电子器件的一种有前景的解决方案。增材制造技术的发展促进了复杂结构的加工成型，为先进结构设计提供了更广阔的可能性。三重周期性极小曲面（Triply Periodic Minimal Surface, TPMS）结构具有优异的热物理性能，因而成为传热应用中的重要候选结构。本研究通过数值方法系统分析了蛇形流道以及三种TPMS结构（Diamond、Gyroid和I-WP）冷板的传热能力与流动特性。基于数值模拟结果，从流动模式及导热与对流耦合传热的角...

解读: 该TPMS结构冷板技术对阳光电源SiC功率器件散热具有重要应用价值。Diamond结构可应用于ST系列PCS和电动汽车驱动系统的高功率密度模块,其256.9 W/cm²散热能力可支撑SiC器件高频开关损耗。梯度单元尺寸设计可优化三电平拓扑中不均匀热分布,提升PowerTitan储能系统功率密度3-6...

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...

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,...

Tengwei Pang · Guodong Fan · Boru Zhou · Yansong Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

准确估计锂离子电池容量对于可靠性管理至关重要，但由于时间序列数据掩蔽问题的存在，该任务面临严峻挑战。时间序列掩蔽是实际云应用中普遍存在的现象，会导致时序数据缺失和数据质量退化。为解决这一问题，本文提出一种渐进式学习框架，该框架构建了一条数据质量感知的学习路径，通过逐步生成并引入人工掩蔽的低质量样本，仅利用高质量实验室数据即可实现模型的鲁棒训练。该框架融合了动态采样与自适应重采样策略，以增强模型对数据偏斜的鲁棒性。此外，通过在同源充电段上进行隐式集成学习，高效实现了具有强物理可解释性的不确定性量化...

解读: 该渐进式学习框架对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统的电池管理具有重要价值。针对iSolarCloud云平台实际应用中的数据缺失和时序遮蔽问题,该方法仅需高质量实验室数据即可实现鲁棒容量估计,在50%数据遮蔽下RMSE仅增0.03%。其隐式集成的不确定性量化技术可避免贝叶斯方法的计...

Junyi Yanga · Lihua Zhaoa · Chengliang Xub · Yongjun Sunc 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

准确的光伏（PV）识别对未来光伏系统的选址和大规模渗透具有广阔的应用前景。本研究致力于通过融合U2-Net神经网络图像分割模型与多光谱光伏筛选技术，提升城市环境中光伏识别技术的精度。U2-Net模型对可见光卫星图像进行图像分割，以获取现有光伏站点的坐标和面积；随后，多光谱筛选技术结合多光谱卫星图像对图像分割结果进行处理，剔除误识别样本。为提高该技术的筛选性能，构建了光伏指数（Photovoltaic Index, PVI）及其归一化表达形式（nPVI）。详细的案例研究表明，所提出的基于深度学习的...

解读: 该深度学习光伏识别技术对阳光电源具有重要战略价值。通过U2-Net与多光谱融合实现91.37% IoU精度的光伏站点识别,可直接赋能iSolarCloud平台的智能运维能力,实现分布式光伏资产的自动化盘点与监测。识别出的城市光伏分布密度数据可指导SG系列逆变器在高工业化区域的优化部署,并为Power...

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...

Yuanhui Wanga · Hanfei Zhanga · Shuaiyu Jia · Guido Francesco Frate 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 随着可再生能源发电系统的快速发展，热电解耦技术近年来受到越来越多的关注，因其能够解决热电联产机组电能与热能输出之间的时间和空间不匹配问题。传统方法采用蒸汽-熔盐储热技术，但该技术仅能储存蒸汽的显热，而忽略了潜热的利用。为实现蒸汽热能的充分利用，本文提出了一种将熔盐储热与蒸汽蓄热器相结合的集成系统。在该设计中，熔盐用于储存来自过热蒸汽的高品质显热，而蒸汽蓄热器则用于储存蒸汽冷凝过程中释放的剩余显热和潜热。本文对熔盐耦合蒸汽蓄热器系统的热力学性能和经济性进行了多准则分析，以评估其技术经济可行性...

解读: 该热电解耦储能技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。熔盐-蒸汽蓄能器耦合方案实现63.7%储热比例和84.7%火用效率,可启发我们在工商业储能系统中集成多级储能介质,提升能量利用效率。其热电解耦思路可应用于光储充一体化场景,通过iSolarCloud平台实现电热...

Shuwei Liua · Jianyan Tian · Yuanyuan Daia · Zhengxiong Jia 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 端到端神经网络模型通常被视为黑箱模型，已被广泛应用于光伏（PV）功率预测中。然而，这类模型在模型适应性、可迁移性和可解释性方面仍面临挑战。为解决上述问题，本文提出了一种物理编码的光伏功率预测模型，该模型将端到端网络分解为数据驱动的外部参数预测模型和物理驱动的功率计算模型。其中，具有明确物理意义的功率计算模型增强了模型的可解释性。本文设计了一种连续学习机制，使模型能够快速适应环境变化，缓解模型漂移的影响，从而提升模型的适应性与可迁移性。同时，引入多数字孪生协同运行机制，融合其他模型的优势，进...

解读: 该物理编码光伏预测技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。其物理驱动+数据驱动的混合架构可显著提升SG系列逆变器功率预测精度,概念漂移场景下nMAE提升30.5%,跨电站迁移时准确率提升45.8%。持续学习机制能有效应对环境变化导致的模型漂移,增强ST储能系统的充放电策略优...

Rasoul Talebia · Ali Pouria · Pouya Zakerabbas · Sina Maghsoud 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 钒氧化还原液流电池（VRFB）为大规模储能应用提供了一种可持续且可靠的解决方案。本研究首次采用高斯过程回归（GPR）模型，对VRFB的能量效率进行参数间相关性的全面数据驱动分析及预测。共从文献中收集了420组VRFB数据集，并选取10个结构特征和2个操作特征作为输入参数。研究发现，在活性面积较大的VRFB电池中，即在中试至商业化规模的应用中，蛇形流场结构、较高的电解液浓度、较厚的电极以及更高的毡材压缩率更为普遍。结果表明，电流密度、膜类型和电极处理方式分别具有-0.4167、0.2862和...

解读: 该VRFB能效AI预测技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan液流储能系统具有重要参考价值。研究揭示电流密度、隔膜类型等关键参数对能效影响规律,可指导我们优化PCS功率调度策略和电堆运行参数。GPR机器学习模型的高精度预测能力(R²>0.95)可集成至iSolarCloud平台,实现液...

Tao Lia · Tao Maa · Kun Yua · Jinqing Pengb · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 提高辐射冷却能力或反射所有亚带隙光子以实现有效的热管理已引起广泛关注。尽管已有大量文献报道了相关增强方法的研究，但光电转换效率及器件工作条件仍表现出显著差异，且通过增强散热或抑制产热来实现降温的机制完全不同。本文对辐射调控技术进行了全面的潜力分析。基于所建立的仿真框架，集成了一种改进的包含十五个精细化节点的热网络模型，覆盖光伏组件的完整结构，从而精确确定温度变化趋势。据此计算了光伏组件的基本特性与能量分布，并分析了组件产热与散热功率的变化。揭示了温度降低背后的优化机制，并确定了不同工作条件...

解读: 该光伏组件辐射调控技术对阳光电源SG系列逆变器及系统集成方案具有重要参考价值。研究揭示反射无效光子可降温2.86-4.60°C,优于单纯提升发射率方案。这为我司MPPT算法优化提供温度补偿依据,可结合iSolarCloud平台实时辐照数据,在高辐照工况下动态调整工作点,降低组件热应力。建议在ST储能...

Reza Nadim · Mika Goto · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

大规模将纯电动汽车（BEVs）接入电力系统在电力需求预测、基础设施规划和能源管理方面带来了重大挑战。本研究开发了一款开源的车辆电网集成（VGI）工具，旨在模拟纯电动汽车的驾驶与充电行为，特别针对2035年东京都市区部署58,900辆纯电动汽车的情景进行分析。不同于以往研究仅关注电网到车辆（G2V）服务或单一充电系统，本研究同时考察了G2V和车辆到电网（V2G）服务，并对公共充电基础设施进行了优化。研究分析了三种充电策略（慢速、中速和快速），并采用基于IF-THEN规则的引擎，确保在V2G放电操作...

解读: 该VGI工具对阳光电源V2G双向充电桩及储能系统具有重要参考价值。研究显示每1000辆电动车需配置2个快充和59个中速充电桩,为充电站布局提供量化依据。V2G场景下单车年充放电量达3630/3528kWh,验证了双向能量管理的商业价值。建议结合iSolarCloud平台开发类似规划工具,整合ST系列...

Shi-Jie Xub · Shuang-Ying Wuab · Lan Xiao · Pei-Tao Ruanb 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 随着双面光伏（BPV）产业的快速发展，系统性能评估变得日益重要。本研究提出了一种改进的双面光伏系统性能评估（IPE）模型，该模型耦合了光、热、电及外部环境因素，并在不同环境条件和最小地面距离（h_mgd）下进行了实验验证。首先，采用蒙特卡洛光线追踪方法模拟双面光伏系统中的光传播过程，以获得组件正面和背面的非均匀辐照度分布；随后，分别采用有限体积法和离散积分法计算系统的热学与电学性能；最后，通过实验对模型进行了验证。结果表明，在部分多云无风日以及晴天为主、少云且有风的日子里，双面光伏组件正面...

解读: 该双面光伏性能评估模型对阳光电源SG系列逆变器和iSolarCloud平台具有重要应用价值。模型耦合光热电环境的IPE方法可优化MPPT算法,针对双面组件非均匀辐照特性实现更精准的功率追踪。研究揭示的最优离地高度(560mm)等安装参数,可集成到智能运维平台进行电站设计优化和发电量预测。模型12%以...

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...

Wentao Xin1 · Zhenwei Lu1 · Zhe Yu1 · Zhaoxuan He1 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 电动汽车（EV）的广泛采用带来了诸多挑战，例如峰值负荷增加、电力基础设施加速老化以及经济效率下降。为应对这些问题，本研究提出了一种集成多种技术的充电站模型，并构建了一个创新的分析框架，用于评估充电聚合商的综合效益。该框架融合了随机化负荷预测模型与智能充电策略，并利用来自中国深圳1682座充电站（共计24,798个独立充电桩）的实际数据进行了验证。在结合深圳市分时电价机制和超过80%的可再生能源渗透率条件下，实施所提出的充电站模型使平准化用电成本、碳排放量和峰值负荷均降低了每千瓦时0.38元...

解读: 该研究验证了储能系统与智能充电协同的关键价值,与阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能方案高度契合。深圳实证数据显示:智能充电场景下储能可降低碳排放(1.402Mt),而即充模式反增至1.688Mt,印证了阳光电源EMS能量管理策略的优越性。研究提出的>80%可再生能源渗透率、削峰30%的...

Roque Aguado Molin · Juan JoséCartelle Barros · María del Pilarde la Cruz López · Manuel Lara Coira 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 全球能源转型向低碳经济迈进，推动了可变能源在电力市场中的日益普及。间歇性可再生能源的前所未有的部署，使电力行业的决策者面临在不同储能技术之间进行选择的挑战，这一选择必须基于可持续性标准。现有研究存在诸多不足，包括缺乏社会维度、采用违背可持续发展的权重方法，或应用易受排序逆转问题影响的方法论等。为弥补当前知识的空白，本研究提出了一种用于评估电网储能技术全球可持续性的新型概率模型。该模型基于MIVES（可持续性评估综合价值模型）–蒙特卡洛方法，结合了需求树、价值函数、层次分析法和概率模拟。模型...

解读: 该研究对阳光电源储能技术选型具有重要参考价值。研究表明钒液流电池(VRFB)、液态空气储能(LAES)和抽水蓄能在全球可持续性评估中表现最优,氢储能排名靠后。这为阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的技术路线验证提供依据,建议优先聚焦电化学储能领域的VRFB技术集成,结合GFM控制和...

Jialu Tian · Guijia Zhang · Haojin Wu · Shiquan Shan 等8人 · Applied Energy · 2025年1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...

Shin’ya Obar · Riku Murofushi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 本研究提出了一种以大容量海上风力涡轮机为核心的区域性城市能源本地化系统，并明确了高成本储能设备对该系统的影响。通过采用贴现现金流（DCF）方法计算投资回收期，评估了所提系统的经济性。该系统由发电单元（包括海上风电及其他可再生能源）、储能单元（配备蓄电池或氢储能系统）、输电单元、配电单元以及能源需求单元组成。目前正在建设一个电力输送网络（北海道南部海上风电输送网络：SHOT），旨在将规划建设的北海道南部海上风电项目（1720 MW）和户井陆上风电项目（160 MW）所产生的电力输送至函馆市（...

解读: 该海上风电区域能源本地化系统研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。研究证实氢储能系统因可配置小容量电解槽和燃料电池,投资回收期比液流电池短2-4年,启示阳光电源可优化储能系统架构,开发模块化分级配置方案,降低初始投资。研究指出设备定期更换占总支出13-25%,验...