Julian Bartels · Thomas Vogtb · Valentin Bertsch · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 绿色氢正在对未来能源系统的深度脱碳变得日益重要，特别是在长期储能应用和难以电气化的领域。尽管已有大量政治路线图提出了促进通过电解生产绿色氢的个体产能目标，但决策者如何最优地定位和规模化部署电解槽的方法仍不明确。本研究旨在开发一个战略性的多指标选址框架，以评估适合大规模实施绿色氢生产基地的区域。该框架包含四个指标：i）可再生能源的可用性；ii）水资源的可用性；iii）与电力电网的连接性；以及iv）与天然气管网的连接性（作为未来氢气输送能力的代理指标）。通过以德国为案例的研究，采用邮政编码区域...

解读: 该绿氢选址框架对阳光电源ST系列储能系统和SG光伏逆变器具有重要战略价值。框架中可再生能源可用性、电网接入能力等指标与我司产品深度契合:ST储能系统可为电解槽提供稳定电力供应,平抑可再生能源波动;SG系列1500V光伏逆变器结合MPPT优化技术可最大化绿电制氢效率;GFM控制技术可增强弱电网地区的并...

Thomas Bauer · Marco Prenzel · Shigehiko Funayam · Yukitaka Katob · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 在资源匮乏但能源消耗量大的工业国家，未来很大一部分能源可能通过船舶以化学氢载体的形式进口。所考虑的氢气（H₂）衍生物——液化天然气、甲醇、液态有机氢载体和氨——在进口国进行吸热再转化为H₂的过程中会产生显著的转换损失。目前，这些损失被普遍接受，而针对提高转换效率的研究仍较为有限。本研究提出一种新概念，即利用本地可再生能源电力，通过电转热与高温热能储存系统（HT-TES-P2H系统）向再转化过程外部供给反应所需热量。本文对四种H₂衍生物的相关优缺点、关键指标，以及HT-TES-P2H系统在吸...

解读: 该研究提出的高温储热系统(HT-TES)与氢载体转化结合的方案,对阳光电源储能产品线具有重要启示。ST系列PCS可通过Power-to-Heat技术集成高温储热模块,为氨制氢等吸热过程提供热能供应,将氢产率从80%提升至96%。这与阳光电源PowerTitan储能系统的多能互补理念高度契合,可拓展至...

Shilong Wanga · Gang Zhoub · Sunwen Xiaa · Hao Qiua 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 当前全球能源格局正在经历重大变革。传统能源的高消耗不仅导致资源迅速枯竭，还引发了一系列环境问题。因此，可再生和清洁能源正受到全球越来越多的关注。本文提出一种集发电、储能与削峰填谷功能于一体的综合能源系统。该系统利用太阳能热能以及需要消纳的可再生电力，将太阳能以熔盐形式储存后，供给超临界二氧化碳（sCO₂）循环系统进行发电。同时，系统利用CO₂和H₂合成甲醇，实现能量存储。在用电高峰时段，燃气-蒸汽联合循环（GTCC）以甲醇为燃料进行发电。该过程产生的烟气经烟气处理单元处理后，捕集其中的CO...

解读: 该综合能源系统对阳光电源储能及光伏产品具有重要参考价值。系统采用的光热-熔盐储能与sCO2发电技术可与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统形成互补方案,提升新能源消纳能力。电解制氢-甲醇合成的化学储能路径为长时储能提供新思路,可拓展我司储能产品应用场景。系统实现的削峰填谷功能与我司GFM...

Francesco Calis · Francesco Liberato Cappiell · Luca Cimmin · Massimo Dentice d’Accadi 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 未来由不可预测的可再生能源驱动的能源网络面临的最具挑战性的问题之一，是电力生产与需求之间的不匹配。为解决这一问题，目前正对多种能源存储技术进行研究。在此背景下，本文重点探讨氢能在能源存储系统中的应用。具体而言，本研究建立了一个包含100千瓦光伏阵列、50千瓦阴离子交换膜电解槽、12千克金属氢化物氢气储存罐以及30千瓦高温质子交换膜燃料电池的混合可再生能源系统的详细动态模型。所有这些组件集成于一个TRNSYS/MatLab联合仿真平台中，并用于模拟该技术在意大利南部某一地点的应用，模拟所用气...

解读: 该光伏-氢储能三联供系统对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器协同应用具有重要参考价值。研究验证了100kW光伏配合固态储氢系统实现63%自发自用率和16%氢能供电占比,为我司PowerTitan储能系统拓展长时储能场景提供技术路径。建议将iSolarCloud平台集成氢储能监控模块,结合GF...

Andreia Zanett · José Luizde Medeiro · Ofélia de Queiroz F.Araúj · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 在可再生能源电气化脱碳倡议中，电解水制氢（绿色氢，Hydrogen GREEN）作为一种无碳能源载体，其推广应用面临高成本和基础设施缺乏的挑战。与此同时，通过蒸汽甲烷重整结合碳捕集与封存技术生产的低碳氢——蓝氢（Hydrogen BLUE），能够在可承受的成本下推动氢能经济发展。蓝氢生产需要二氧化碳的处置途径，而偏远海上油藏的提高采收率（EOR）技术为此提供了可行选择。本研究探讨了一种新颖的概念：浮式海上油藏制蓝氢（Reservoir-to-Hydrogen BLUE），即将蓝氢生产与共享...

解读: 该海上蓝氢制备技术为阳光电源储能系统开辟新应用场景。海上平台电解制氢需大功率PCS系统,ST系列储能变流器可平抑波动性负荷冲击;PowerTitan集成方案适配海洋环境高盐雾、高湿度工况。氢能-储能耦合系统中,GFM控制技术可实现微电网独立运行,VSG技术提升系统惯量。该场景启发阳光开发抗腐蚀封装的...

Saleh Mobayena1 · Ehsanolah Assarehbc1 · Ali Dezhdard1 · Siamak Hoseinzadehe1 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本研究提出并评估了一种新型的集成太阳能系统，旨在实现可持续和零能耗住宅建筑。该系统集成了光伏光热（PVT）太阳能板、热泵、电解槽、燃料电池、反渗透海水淡化装置以及储热罐，能够同时供应电力、供暖、制冷和饮用水。针对太阳能系统中的一个主要挑战——能源产出的间歇性问题，本研究采用包括基于氢气的电解和燃料电池系统在内的储能解决方案，以稳定昼夜周期间的能源供应。该能源系统设计用于满足位于圣地亚哥的一个由160个住宅单元组成的住宅小区的能源需求，每个单元面积为110平方米。通过TRNSYS软件对整个年...

解读: 该零能耗住宅综合能源系统研究对阳光电源具有重要战略价值。系统集成光伏、储能、氢能的架构与我司ST系列储能变流器+SG逆变器组合方案高度契合。文中采用RSM多目标优化方法(全生命周期成本、功率容量、热舒适度)可直接应用于PowerTitan储能系统的容量配置优化。氢储能作为长周期储能补充,为我司拓展电...

Hossam H.H.Mousa · Karar Mahmoud · Matti Lehtonena · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 能源枢纽（EH）旨在优化电能、热能和天然气（NG）等多种能源需求的管理。为实现这一目标，现代能源枢纽集成了多种设备，包括可再生能源（RESs）、储能系统（ESSs）、插电式电动汽车（PEVs）、氢能系统以及其他多能耦合系统（MESs）的组合。近年来，作为可持续发展战略的一部分，PEVs的应用显著增长。然而，其充放电效率对环境温度高度敏感。因此，在芬兰等寒冷气候地区，在智能EH中引入先进的PEV预热技术对于维持电池效率并确保车辆最佳运行性能至关重要。针对此问题，本文提出了一种集成氢储能系统（...

解读: 该研究对阳光电源多能互补系统具有重要参考价值。论文提出的氢储能与需求响应协调优化策略,可应用于ST系列储能变流器与PowerTitan系统的多能源协同控制。PEV预热技术对阳光电源充电桩产品在高寒地区应用具有启发意义,可结合iSolarCloud平台实现温度自适应充电管理。氢储能系统集成方案为公司拓...

Shengnan Liu · Hangyu Cheng · Seunghun Jung · Young-Bae Kim · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本文提出了一种新型的能量管理策略（EMS），用于燃料电池/电池混合能源系统，该策略通过将模型预测控制（MPC）与深度强化学习（DRL）相结合实现。所提出的EMS充分利用了MPC与DRL各自的优势，有效缓解了由于模型不确定性导致的MPC性能下降问题，同时加速了DRL的收敛过程，并增强了其对未预见工况的适应能力。具体而言，本研究首先建立了包含各部件退化特性的燃料电池/电池混合能源系统的动态模型，在此基础上构建相应的MPC模型。MPC作为基础控制器，利用线性化模型确保系统的稳定性及约束条件的满足...

解读: 该MPC与深度强化学习融合的能源管理策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。通过MPC保障系统稳定性与约束遵循,DRL优化长期决策,可显著降低燃料电池衰减51.43%并减少系统运行成本4.45%。该混合控制架构可应用于阳光电源多能互补储能系统,特别是氢储能与电池储...

Eshagh Safarzadeh Ravajiri · Iman Alizadeh Binazir · Ehsan Houshfar · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 随着全球对可持续能源解决方案需求的不断增长，将可再生能源技术整合到废物管理系统中已受到广泛关注。本研究通过全面的技术经济分析，探讨了在废物处理单元中集成电转气（P2G）和电转液（P2L）技术的可行性。采用多目标优化方法确定太阳能光伏（PV）板的最佳数量，旨在最大化累积燃料生产潜力（CFPP），同时最小化年总成本（TAC）。提出了五种不同的技术方案，并从技术、经济和环境角度进行了验证与比较。这五种方案结合了厌氧消化、气化、机械生物处理、电转气和电转液技术，以实现可持续的废物管理和燃料生产。第...

解读: 该研究整合光伏与废弃物制氢制甲醇技术,对阳光电源SG系列光伏逆变器与ST储能系统具有重要应用价值。研究显示8500-8900块光伏板配置可实现最优氢能产量,这为阳光电源1500V光伏系统与Power-to-X场景耦合提供参考。场景3的高燃料产出潜力(9.25 MJ/kg)验证了光伏-电解制氢-甲醇合...

Taoufiq Kaoutar · Hasna Louahli · Pierre Schaetze · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本研究探讨了基于氢能源系统的集成与优化，重点在于将金属氢化物（MH）储氢与质子交换膜燃料电池微型热电联产（PEMFC MCHP）系统相结合，应用于住宅领域。该MH储氢系统与热泵耦合运行，充放电压力为10 bar。采用COMSOL 6.1版本软件，利用固体与流体传热模块及Brinkman方程模块建立模型，并通过实验数据进行验证，同时应用机器学习方法（前馈神经网络）对MH动态过程进行预测性建模。研究发现，较小的500 NL储氢罐具有较高的质量比热需求，但氢气动力学性能更优，可在一小时内达到约7...

解读: 该氢储能-燃料电池mCHP系统研究对阳光电源储能及户用产品线具有重要参考价值。金属氢化物储能的热管理优化思路可借鉴至ST系列储能变流器的温控策略;研究中采用的机器学习预测建模方法与iSolarCloud平台的预测性维护技术高度契合,可用于优化户用光伏-储能系统的充放电策略;燃料电池mCHP的冷热电联...

Ahmet Emin Dedeoglu · Ibrahim Dincerb · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本研究开发了一种基于光伏（PV）的氢气生产系统，专为大学校园设计，旨在引领可持续发展实践。该系统旨在满足氢能研究中心的电力需求，同时为校园内运行的纯电动汽车和燃料电池电动汽车的充电站及加氢站提供能源。在该集成系统中，安装在研究中心屋顶上的光伏板发电能力被确定，其产生的电能在满足研究中心自身能源需求后的剩余部分，按不同比例分配至电动车充电站和氢气生产系统。系统所生产的绿色氢气被压缩至100、350和700巴，并设有中间冷却阶段；压缩机出口处产生的热量由冷却介质吸收，并在冷凝器中被重新利用于生...

解读: 该光伏制氢集成系统对阳光电源具有重要战略价值。系统中494.86MWh年发电量可采用SG系列1500V逆变器配合MPPT优化技术提升转换效率;电解制氢波动负荷特性需ST系列PCS与PowerTitan储能系统平抑功率波动,保障电解槽稳定运行;充电站部分可集成公司EV充电桩产品形成光储充氢一体化解决方...

Hossam A.Gabbe · Omar S.Hemie · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本文提出了微电网优化（MG-OPT），这是一种用于零净排放混合可再生能源系统的智能多目标优化框架，该框架采用混合整数线性规划和基于帕累托的优化方法。MG-OPT独特地集成了光伏、风能和燃料电池，并结合氢储能系统，针对四个相互竞争的目标进行优化：在最小化成本和排放的同时，通过交易型能源机制最大化可再生能源利用率和经济收益。在三种不同场景下的仿真结果表明了其卓越的性能：基准配置（30 kW）实现了95%的减排量，并获得每日31美元的利润；集成电动汽车的系统（40 kW）保持75%的减排水平，日...

解读: 该多目标帕累托优化框架对阳光电源混合储能系统具有重要应用价值。研究验证的光伏-风电-氢燃料电池混合架构可直接适配SG系列逆变器、ST系列PCS及PowerTitan储能系统的协同优化。其交易能源机制与iSolarCloud平台的能量管理策略高度契合,可提升微电网经济性30-45%。氢储能作为长时储能...

Javad Mohammadpour · Danah Ruth Cahanap · Danish Ansari · Christophe Duwig 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.340

摘要：聚光光伏（CPV）系统因其高效率和紧凑的设计，能够支持绿色氢气生产，并有助于实现联合国可持续发展目标7（经济适用的清洁能源）。然而，若热管理不当，其性能和使用寿命会受到显著影响。为应对这一挑战，本研究提出了一种数据驱动的框架，可在提升CPV系统热性能优化效果的同时，降低对计算密集型仿真的依赖。本文评估了一种新型变高度针翅片散热器，旨在最小化最高温升、温度不均匀性以及压降。研究评估了五种基于树结构的机器学习（ML）模型，包括决策树、随机森林、梯度提升、XGBoost和CatBoost，其中C...

解读: 该CPV热管理优化技术对阳光电源高功率密度产品具有重要借鉴价值。研究中采用的机器学习驱动多目标优化方法可应用于ST系列储能变流器和SG系列大功率逆变器的散热设计优化,通过CatBoost等算法替代传统CFD仿真,显著降低热设计迭代成本。变高度翅片散热器设计理念可用于PowerTitan储能系统功率模...

Fateme Norooziyan · Arshiya Noorpoor · Fateme Ahmadi Boyaghchi · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.339

储能是解决可再生能源电力并网波动性的有效方案。由于氢气作为储能介质具有高能量密度，氢储能（HES）系统被认为是一种极具前景的储能技术。本文提出一种新型HES系统，该系统包含质子交换膜电解槽（PEME）、固体氧化物燃料电池（SOFC）以及废热回收型超临界CO₂再压缩循环（SRC），可在不排放CO₂的前提下同时产生电能和热负荷。为提高HES系统的往返效率，引入基于蒸气压缩制冷循环（VCR）和跨临界CO₂再生朗肯循环（TRC）的冷能储存朗肯卡诺电池（CSRCB），将低温环境与SRC及SOFC的废热进行...

解读: 该氢储能混合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。文章提出的冷储能朗肯卡诺电池技术可提升往返效率74.36%,为我司储能系统能效优化提供新思路。建议将多目标人工蜂鸟优化算法应用于ST系列PCS的能量管理策略,结合iSolarCloud平台实现氢储能与电化学储...

Salih Berkan Aydemir · Funda Kutlu Onaya · KorhanÖkten · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.339

质子交换膜燃料电池（PEMFCs）是当前广泛应用于氢能源发电和储能系统中的装置。PEMFC参数估计对于优化燃料电池性能、降低成本以及确保系统可靠性至关重要。精确的参数估计有助于提升建模与仿真的准确性，并减少对昂贵且耗时实验的依赖。本研究聚焦于一种多策略α进化算法（MSAE），旨在提高PEMFC中参数估计的精度。MSAE在传统α进化算法的基础上进行了多项改进，例如采用Halton序列生成初始种群，并引入适应度-距离平衡技术以选择更优的候选解。为评估MSAE的一致性与可靠性，本文在三种不同情形下将其...

解读: 该PEMFC参数估计优化技术对阳光电源氢储能系统具有重要应用价值。MSAE算法的高精度参数辨识能力可应用于ST系列储能变流器与燃料电池的协同控制,通过精准建模减少实验成本,提升系统可靠性。其适应性约束优化方法可借鉴用于PowerTitan储能系统的多参数协同优化,结合iSolarCloud平台实现燃...

Zheng Dong · Yanjun Chen · Deqiang He · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.338

质子交换膜燃料电池（PEMFC）技术已成为船舶推进系统中一种具有前景的高效率、零排放动力解决方案。尽管已知船舶运动引起的惯性力会影响PEMFC的性能，但在滚转条件下其具体影响机制仍尚未得到充分研究。本研究通过一个集成多物理场耦合的三维瞬态模型，系统地探究了海洋滚转运动下PEMFC的动态特性。所建立的框架结合了水动力分析与动态更新的滚转运动学参数。结果表明，滚转运动会使得燃料电池输出功率最大降低9.89%，电流密度最大波动达16.14%，温度波动达到23.55%。这些波动幅度随滚转周期的减小和滚转...

解读: 该燃料电池多物理场耦合研究对阳光电源氢能储能系统及海洋微电网方案具有重要参考价值。研究揭示的动态工况下热-质传递特性与阳光电源ST系列PCS的多物理场协同控制技术高度契合。滚动工况导致的功率波动(9.89%)和电流密度波动(16.14%)可借鉴应用于船舶储能系统的GFM控制策略优化,通过VSG技术补...

Arijit Upadhyaya1 · Tim Tröndle · Alissa Ganter · Ivalin Petkov 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.338

摘要 本研究探讨了不同储能技术在符合2050年净零碳排放目标的欧洲电力系统中的作用。我们考虑了三种储能技术，即电池储能、抽水蓄能和氢储能。研究发现，一个国家成本最优的储能组合取决于其发电结构，基于主导储能技术，我们在欧洲范围内识别出三类国家原型。当具备条件时，抽水蓄能在储能组合中占据主导地位，从而减少对新建电池储能和氢储能设施的需求。总体而言，短期电池储能最适用于应对太阳能发电的短期波动，并与太阳能发电形成最优配合；而长期氢储能则用于平衡太阳能和风能的峰值发电。此外，我们量化了以不同空间分辨率和...

解读: 该研究验证了多时间尺度储能协同的必要性,对阳光电源产品布局具有战略指导意义。短时电池储能(ST系列PCS、PowerTitan)适配光伏波动,长时氢储能应对季节性缺口,抽水蓄能可降低新增储能需求。建议强化ST系列在光储一体化场景的优化算法,探索氢储能PCS技术储备,并在iSolarCloud平台集成...

Zishan Yina · Jiashu Jina · Linghong Zenga · Xiyun Tanga 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.337

摘要 光伏（PV）利用率的提高以及随之而来的储能系统规模扩大导致成本上升，是微电网技术经济性发展中的关键因素。为应对这一权衡问题，多能微电网的最优容量配置设计至关重要。本文提出了一种新颖的线性搜索-线性规划方法，用于优化包含多种储能系统的微电网容量配置，其中包括电池储能系统（BESS）和氢储能系统（HESS）。该方法旨在同时最小化非线性且非凸的生命期成本和光伏弃电率。仿真结果表明，所提出的方法在计算效率方面具有可行性与优越性：对于PV/HESS微电网提速52倍，PV/BESS微电网提速124倍，...

解读: 该线性规划优化方法对阳光电源微网系统配置具有重要价值。研究验证了PV/BESS/HESS混合储能架构的优越性,可直接应用于PowerTitan储能系统与SG系列逆变器的容量优化配置。其非凸优化算法可集成至iSolarCloud平台,实现离网微网的全生命周期成本最优化和光伏弃电率最小化。特别是氢储能与...

Shayan Sharafi Laleh · Haniyeh Sadat Rezaei Mousavi · Shayan Rabet · Farnaz Nojavan 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.337

摘要 工业革命推动了技术进步，但也加剧了环境问题，尤其是碳排放的显著增加。本研究提出一种新型混合系统，将光伏-热能（PVT）、质子交换膜电解槽（PEME）、气化、固体氧化物燃料电池（SOFC）以及朗肯循环相结合，以应对上述挑战。该系统采用太阳能辅助气化技术，通过预热空气和水提高合成气品质，从而增加氢气含量并提升燃烧效率。PEME单元利用过剩的太阳能电力进行绿色氢气生产，确保提供灵活的清洁燃料来源；同时，PEME产生的氧气被注入SOFC阴极，改善其电化学性能。该集成系统完全以生物质衍生的合成气为运...

解读: 该光伏-电解制氢-燃料电池混合系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要参考价值。系统通过PEM电解槽消纳光伏余电制氢,与阳光电源能量管理策略高度契合。74.88%能效和0.24kg/kWh碳排放指标验证了多能互补架构的优越性。可启发iSolarCloud平台集成氢储能模块,优化工商业...

Jiaxin Xua1 · Jin Lina · Jiarong Lid1 · Ruixiao Linc 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 针对利用偏远地区太阳能资源进行可持续制氢所面临的挑战，本研究提出了一种可扩展的离网光伏制氢（OgPVtH）系统。我们为该OgPVtH系统建立了一种自下而上的设计方法论，从微观和宏观两个层面刻画土地、水与能源之间的相互关联。在微观层面，我们在精确的容量配置优化模型中引入并考虑了电解槽动态的水-电-氢特性；在宏观层面，我们考虑了管道系统的动态运行压力约束，并建立了生成水-氢管道网络拓扑结构的鲁棒方法。本文以中国库布齐沙漠（Hobq Desert）为实际案例开展研究，结果表明所提出的OgPVtH...

解读: 该光伏制氢系统研究对阳光电源SG系列逆变器与ST储能系统集成应用具有重要价值。研究揭示的水-电-氢动态特性建模方法可优化我司1500V光伏系统与电解槽的功率匹配策略,降低制氢平准化成本达13.5%。其80%氢气流量波动率的最优运行点为我司PowerTitan储能系统在离网场景的容量配置提供参考依据。...