Tengxi Zhang · Ruifeng Shi · Sijiang Maa · Qian Lic 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 随着风能和太阳能等波动性可再生能源渗透率的不断提高，由于物理惯性降低和运行不确定性增加，区域能源系统的频率安全管理发生了根本性变化。这些变化导致系统频率动态特性在日内出现显著波动，从而对依赖预安排备用容量的传统频率调节方法提出了挑战。为应对这一挑战，本文提出一种融合深度生成学习技术的分散式频率调节方案，旨在维持区域电力系统在不确定性条件下的频率安全并实现经济高效运行。所提出的方法协调多种调节资源，并采用一种带有并行分类器的改进型生成对抗网络，用于评估动态变化的频率调节需求与预设备用能力之间...

解读: 该深度生成模型驱动的频率安全管理技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的分散式调频方案与阳光电源PowerTitan储能系统及VSG虚拟同步机技术高度契合,可优化ST系列PCS的一次调频响应策略。通过GAN网络动态评估调频需求与备用容量匹配度,能提升iSolarCloud平台的预测性维护能...

Yu Zhang · Chenxi Xu · Yuan Zhou · Jiangjiang Wang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 可再生能源出力的随机性以及多种负荷需求的不确定性显著增加了综合能源系统优化调度的复杂性，使得传统优化方法难以满足实际运行需求。为应对这一挑战，本文提出了一种基于源荷多尺度预测的风光储氢系统优化运行方法。通过相关性和周期性分析构建多尺度预测模型，并引入TimeGAN进行数据增强以提升预测精度。随后，利用日前预测数据制定更具前瞻性的日前运行计划，并结合更新后的预测结果进行小时级日内调整，以减少设备的功率偏差。典型日的仿真结果表明，与传统方法相比，所提策略可使系统运行成本降低16.22%，且三个...

解读: 该多尺度源荷预测优化技术对阳光电源风光储氢一体化解决方案具有重要价值。通过TimeGAN数据增强提升预测精度,可显著优化ST系列储能变流器和PowerTitan系统的日前-日内分层调度策略,降低功率偏差16.22%。结合iSolarCloud平台的预测性维护能力,可将新能源消纳率提升至95%以上,增...

Yanhao Ning · Fei Wua · Renbo Gaoa · Jie Chena 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

多能集成系统通过优化能源配置与调度，实现多元化、协同化的能源利用，是推动能源转型、绿色发展和应对气候变化的重要途径。本研究强调了储能技术在可再生能源并网中的关键作用，并以山东省盐穴为例开展案例研究。构建了一个融合风电、光伏、氢能及盐穴储能的综合能源规划模型，采用神经网络预测风能与太阳能发电量，建立优化的指标体系与目标函数，并结合粒子群优化算法与CPLEX求解器进行求解，实现了多层级优化与多时间尺度的能源调度分析。结果表明，系统可实现月均减排20至30千吨二氧化碳，并带来超过100万美元的经济效益...

解读: 该风光-盐穴储能系统研究对阳光电源多能互补解决方案具有重要参考价值。泰安盐穴案例验证了长时储能在新能源消纳中的关键作用,与我司PowerTitan储能系统形成互补:盐穴适合季节性大容量储氢,PowerTitan擅长日内调峰调频。研究采用的神经网络预测和粒子群优化算法可融入iSolarCloud平台,...

Yongyi Huang · Junchao Cheng · Xunyu Liang · Minliang Tengd 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 随着全球向可再生能源的转型不断加速，可扩展且可持续的能量存储技术正变得日益重要。本研究提出了一种浮力储能系统（Buoyancy Energy Storage System），这是一种通过将浮体浸入流体中以储存多余能量，并通过控制其上升过程将重力势能转化为电能的新型方法。基于能量守恒原理和理想气体定律，本文推导了在液体和气体环境中，变体积与定体积浮体的能量储存的解析关系式。在液体中，柔性浮体的能量容量与内部气体量呈正相关，与下潜深度呈负相关；而刚性浮体储存的能量则与体积和深度成正比。在空气中...

解读: 该浮力储能系统作为新型物理储能技术,对阳光电源PowerTitan等大规模储能解决方案具有战略参考价值。其模块化设计理念与我司ST系列PCS的分布式架构高度契合,可探索混合储能系统集成。系统的能量管理算法可借鉴至iSolarCloud平台,优化海上风电场景的储能调度策略。虽然当前成本较高(1088-...

Xiongfeng Zhao · Hai Peng Liu · Huaiping Jin · Xueping Shen 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 风电具有高度的不确定性和非线性，其时间序列通常表现出多周期性特征和概念漂移现象，这对实现高精度预测构成了重大挑战。本文提出了一种基于时空特征增强并结合动态在线校正机制的混合深度学习预测模型——时空增强型混合在线学习网络（Spatio-temporal Enhanced Hybrid Online Learning Network, STE-HOLNet），该模型通过改进的时间编码机制与深层网络结构紧密集成，实现了实时且高精度的风电功率预测。首先，引入一种改进的Time2Vec模块（E-Ti...

解读: 该风电功率预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。STE-HOLNet模型的概念漂移检测与自适应在线学习机制,可直接应用于ST系列PCS的功率预测模块,提升储能系统对风电波动的响应能力。其时空特征增强方法能优化iSolarCloud平台的预测性维护算法,降低RMSE达36.93%的性能可显著改善...

Mallika Kothar · Luyao Yuan · Preeti Nain · Annick Ancti · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 光伏组件的设计使用寿命通常为25至30年，然而由于天气损害或效率下降导致的提前更换可能缩短其实际运行周期。本研究评估了在加州提前更换的住宅太阳能系统在其退役前是否已产生足够的电力，以抵消其制造过程中所消耗的经济成本、碳排放和能源投入。研究从2019年加州净电量计量数据库中收集了2003年至2019年间安装的住宅光伏系统的设计信息，包括倾角、方位角、组件型号及技术参数。利用组件规格书，结合系统顾问模型（System Advisor Model）估算各系统在其运行寿命期间累计产生的电量。进一步...

解读: 该研究揭示加州户用光伏系统碳回收期2.1年、能量回收期1.7年,但经济回收期远超预期,仅58%系统成本被回收即提前退役。对阳光电源户用SG系列逆变器及iSolarCloud平台具重要启示:需通过MPPT优化技术延长组件高效运行期,利用预测性运维识别效率衰减趋势,结合ST储能系统提升自发自用比例加速经...

Mohammad Shahmeer Hassa · Vun Jack Chin · Lenin Gopal · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 光伏（PV）系统在户外环境中容易发生故障。多个故障可能同时存在于光伏系统中，这种现象被称为并发故障。准确识别并发故障至关重要，因为它们会带来安全风险并导致经济损失。通常情况下，这些故障表现出高度相似的电气特征，无法通过传统方法加以区分。尽管光伏系统单故障诊断已得到广泛研究，但针对并发故障的研究仍较为缺乏。本研究考虑并分析了多种并发故障数据集，并采用基于过滤式特征选择算法CONMI所选取的关键特征进行处理。为便于分析，本研究聚焦于双故障组合情形。研究结果表明，支持向量机（SVM）因其在区分高...

解读: 该并发故障诊断技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究采用CONMI特征选择与SVM算法,可将计算效率提升18倍,诊断准确率达94.52%,特别适合集成到iSolarCloud预测性维护系统中。针对线间故障与局部阴影等难区分并发故障的识别方法,可优化...

Ricardo Araujo Ferreira Junior · Igor Cavalcante Torres · Leonardo Faustino Lacerdade Souz · Marcos Alexdos Santos 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 农光耦合（APV）系统旨在解决农业与光伏发电之间的土地利用冲突，特别是在太阳能辐照度高且甘蔗种植广泛的巴西东北部地区。本研究探讨在甘蔗作物上方集成光伏（PV）系统是否能够同时提高能源产量和农业生产效率。我们假设，光伏组件提供的遮荫可减轻甘蔗所受的热胁迫和水分胁迫，从而在不牺牲太阳能发电量的前提下促进作物生长。本研究在甘蔗田上方部署了一套装机容量为71.4 kWp的APV示范系统，并对其结构完整性、发电性能、微气候影响及作物响应进行了为期一年的监测。该系统的最终产电量（Final Yield...

解读: 该巴西甘蔗农光互补案例对阳光电源SG系列逆变器及智能运维系统具有重要参考价值。系统容量因子16.88%、性能比68.63%显示热带高辐照环境下设备面临散热挑战,可通过1500V系统降低损耗、MPPT优化提升发电效率。土地当量比1.69证明农光互补经济性,适合推广SG逆变器+iSolarCloud平台...

M.Moein-Jahrom · J.Aboueia · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

本文提出并分析了一种用于光伏/热能（PV/T）装置的新型混合散热器设计，该设计采用环形管结构，在环形空间内设有水流通道，并在内管中填充相变材料（PCM）。研究了两种环形散热器结构，分别为同心环形管（CAT）和偏心环形管（EAT）。在两种供液条件下对所研究的散热器进行了比较：（i）相同的压头损失；（ii）相同的泵送功率。在两种太阳聚光比下，考察了内管是否存在PCM时散热器的性能表现。建立了三维瞬态计算流体动力学模型，并结合能量-㶲分析对模拟结果进行后处理。结果表明，内管的偏心布置能够激活PCM对光...

解读: 该PCM相变冷却技术对阳光电源光伏逆变器及储能系统热管理具有重要价值。偏心环形管设计实现被动降温4.3-9.08°C，可应用于SG系列大功率逆变器散热优化，提升功率器件可靠性。相变材料的储热特性与PowerTitan储能系统温控需求高度契合，可降低主动冷却能耗。该技术使光伏组件电效率提升至14.18...

Yuan Gao · Entao Zhang · Yin Xie · Xuan Zhu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 作为聚光光伏光热（CPV/T）系统理论建模的核心，半导体中的载流子平衡（CB）与晶格热平衡（TE）通常仅在聚光光伏（CPV）的最大功率点（MPP）处进行耦合。本文表明，这种源自肖克利（Shockley）模型的单点耦合方法会引入显著误差，因其无法准确描述CPV/T系统的温度-电压（TV）特性。为克服这一局限，本文建立了全电压范围耦合模型（FRCM）。该模型揭示了CPV/T系统中显著的TV特性，这些特性源于聚光辐射引起的、电压依赖性的CB-TE耦合变化，并通过实验数据得到了验证。TV特性通过C...

解读: 该CPV/T全电压耦合模型对阳光电源光伏逆变器产品具有重要价值。研究揭示的温度-电压特性及最大㶲点与最大功率点的偏离,为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供理论依据。通过多物理场耦合建模,可改进1500V系统在高辐照度下的温度补偿策略,提升发电效率。该理论框架可应用于iSolarCloud平台的智能...

Martin János Mayer · Dazhi Yangb · Dávid Markovics · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要：集合数值天气预报（NWP）是一种生成天气预报并量化其不确定性的基本且可靠的方法。然而，将集合太阳辐照度预报转换为确定性光伏（PV）功率预报的过程涉及两个具有挑战性的特征，即复杂性和维度性。复杂性源于必须引入物理模型链和后处理工具，这两者均需要对能源气象学有深入的理解。而维度性则是因为可以自由地将各种模型链与后处理工具进行级联组合，每种工具都有多种可选方案，从而形成16种不同的转换工作流程，导致可能性成倍增加。当以某种方式引入机器学习时，情况变得更加复杂。本研究利用匈牙利五个大型公用事业级光...

解读: 该研究对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台及SG系列逆变器功率预测算法具有重要指导意义。核心发现表明:集合NWP相比确定性预测可降低5%误差,且仅需对最终功率输出进行偏差校正,无需对辐照度预测做复杂后处理。这为简化预测模型链、优化ST储能系统充放电策略提供依据。建议在iSolarCloud平...

Ali KemalÖzcan · Cevdet Demirtaşb† · Betül Saraç · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 可靠且可持续的可再生能源需求不断增长，提高了对高效热能储存的需求。本研究提出了一种新颖的集成环形阵列聚光器（RAC）系统的太阳能炉——该结构在现有文献中鲜有研究，并通过实验与理论方法结合，探究了利用相变材料（PCM）实现高温热能存储的性能。开发了两种太阳能储热装置：模型I采用平板接收器，模型II采用带翅片的圆柱形接收器以增强传热性能。新开发的RAC系统在土耳其特拉布宗省进行了实验测试，同时通过解析方法确定了该地区的瞬时太阳辐照度。在10小时运行期间，模型I成功熔化了0.7 kg的太阳盐和3...

解读: 该环形阵列聚光器结合相变储热技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要启示。研究中64.3%的接收器效率和39%热效率为光热-储能耦合系统提供参考。相变材料高温储热(455K)技术可与PowerTitan储能系统形成互补,优化光伏-光热混合储能方案。翅片圆柱接收器的强化传热设计思路可应用于储能PCS热管...

Thabang Wendel Selalam · Raj Patel · Iqbal Mohammed Mujtab · Yakubu Mandafiya John · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 尽管推动使用可再生能源的趋势日益增强，但在可预见的未来，化石燃料仍将继续在能源供应中发挥重要作用。鉴于流化催化裂化（FCC）装置在炼油厂中的核心地位，若要实现低碳能源系统的目标，对这些装置进行脱碳至关重要。随着碳捕集与封存（CCS）技术作为工业过程脱碳的一种有前景的技术不断涌现，本研究将其应用于FCC再生器中。我们建立了集成FCC-CCS工厂中主要工艺单元的详细模型，并利用文献中已有的多个中试和商业装置数据对模型进行了验证，随后在gPROMS平台中将这些模型耦合，以分析三种不同的FCC-C...

解读: 该FCC碳捕集研究对阳光电源工商业储能系统具有启示意义。炼化企业脱碳需求催生工业侧储能+光伏一体化方案:ST系列储能可配合光伏削峰填谷,降低蒸汽锅炉电力需求;PowerTitan大容量储能系统可平抑工业负荷波动,提升余热发电HRSG系统效率;iSolarCloud平台可实现碳排放监测与能源优化调度。...

Zhen Hea · Xiaoxiao Xua · Yunying Haoa · Yongfang Huang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

作者对原始发表版本中出现的疏漏深表歉意，第3页的图2(a)（“IID-CCES系统示意图”）不慎被遗漏。包含图2(a)在内的正确且完整的图2应如下所示： 作者对由此造成的任何不便表示诚挚的歉意。

解读: 该CO2压缩储能系统的等容-等压放电技术为阳光电源储能系统提供新思路。其动态特性研究可借鉴于ST系列PCS的能量管理策略优化,特别是在充放电过程的压力与温度协同控制方面。该技术的热力学循环特性与PowerTitan储能系统的热管理设计具有相通性,可为大规模储能电站的效率提升和系统安全性控制提供参考,...

Peiyu Huab · Haomiao Yangc · Yi Qing Zhang · Qingmei Hue 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 气候变化减缓的紧迫性加剧了全球限制气温上升的努力，而中国的电力系统转型在实现这些目标中发挥着关键作用。尽管电力转型路径已得到广泛研究，但不同转型策略——特别是强调风电和太阳能发电、核能以及配备碳捕集与封存（CCS）技术的化石燃料发电——之间的经济可行性仍缺乏充分比较。本研究通过综合分析AR6情景数据库中的119条路径，弥补了这一空白，评估了上述三种转型策略的经济可行性。采用赖特定律（Wright’s law）估算累计建设成本的成本下降趋势，对成本稳定或上升的技术则应用自回归模型进行预测。结...

解读: 该研究验证了高风光路径的经济优势,对阳光电源ST系列储能系统和SG系列光伏逆变器具有战略指导意义。研究显示风光路径累计成本最低(5.07-5.26万亿美元),较核电和CCS路径分别节省20%和38%成本。这强化了公司PowerTitan储能系统、1500V光伏方案及iSolarCloud智能运维平台...

V.F.Barnabe · M.Cont · T.C.M.Ancor · G.Delibr 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

海上风电场正成为欧盟实现2050年净零排放转型的关键发电设施选项。随着在多吉瓦级风电场中安装大型风力涡轮机的趋势日益增长，从海岸线所感知到的视觉影响正受到越来越多的关注。本研究提出了一种优化方法，将视觉影响作为社会可接受性的指标，并结合平准化度电成本（Levelized Cost of Energy, LCOE），为海上风电项目提供全面的技术经济可持续性评估。该方法在一个指定的海洋区域内求解一个多目标、多约束的风电场布局优化问题。每种研究情景下的风电场中，风机数量均为独立变量之一，且从海岸线多个...

解读: 该海上风电场多目标优化研究对阳光电源储能系统具有重要借鉴意义。研究中的度电成本(LCOE)优化方法可应用于PowerTitan储能系统与海上风电的配套方案设计,通过ST系列PCS的GFM控制技术平抑风电波动,降低综合度电成本。多约束优化思路可启发iSolarCloud平台开发风储协同优化算法,在满足...

Faraedoon Ahmeda · Aoife M.Foleya · Sean Mc Loone · Robert J.Best 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 爱尔兰单一电力市场（Integrated Single Electricity Market, ISEM）是覆盖爱尔兰共和国和北爱尔兰的电力批发市场，其设定了到2030年实现80%可再生能源的雄心勃勃的目标。风能预计将在这一转型过程中发挥核心作用，但其固有的波动性和不确定性带来了重大挑战。本研究基于PLEXOS平台开发了一种新型电力市场模型，该模型纳入了现有的交流输电基础设施以及规划中通往大不列颠和法国的互联线路。模型使用2022年的实际数据进行了验证，并进一步扩展以评估2030年的多种情...

解读: 该研究针对80%可再生能源渗透率下的电网灵活性需求,与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统高度契合。研究强调的需求响应、储能系统与互联互通协同优化,可指导我司储能PCS的GFM/GFL控制策略升级,特别是在高比例非同步电源场景下的虚拟同步机技术应用。风电消纳、成本优化及电网稳定性分析...

Farbod Esmaeilion · M.Soltaniabcd · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 在能源系统工程中，具有实用方法的创新理念可以在新路径上触发可持续解决方案。本研究展示了对一种新型大规模综合储能技术结合热能储库的全面调查结果。在设计阶段，吸附式热能在集成构型中作为补充能源包，与液空储能（LAES）及混合海水淡化系统相结合。通过技术、经济及其他组合方式，研究了该多联产系统在需要时生产多种产品（如电能和淡水）的性能表现。基于灰狼优化算法的软计算优化将系统的㶲效率从61.12%提升至63.79%，同时将产品的平准化成本从0.8美元/kWh降低至0.369美元/kWh。其中，所产...

解读: 该液态空气储能与吸附式热储能混合技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。研究中通过灰狼算法优化将平准化成本从0.8降至0.369美元/kWh,储能效率提升至63.79%,为我司大规模储能系统的多能互补优化提供新思路。特别是其削峰填谷技术与热能耦合的设计理念,可应用...

Zhen Hea · Xiaoxiao Xua · Yunying Haoa · Yongfang Huang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 压缩CO₂储能（CCES）被广泛认为是大规模可再生能源并网最具前景的技术之一。然而，在其放电过程中，高压储罐内持续的压力下降会导致透平偏离设计工况运行，从而降低功率输出。为解决这一问题，本文建立了10 MW级等容-等压放电压缩CO₂储能系统（IID-CCES）的动态模型。通过利用CO₂在拟临界区剧烈变化的热物理性质，提出了一种适用于等容与等压条件下的高压液态储罐等压放电模型。该储罐模型通过回收系统内部的低品位能量，精确控制高压液态储罐的加热过程，动态补偿因工作流体流出所引起的压力下降，实现...

解读: 该CO2压缩储能技术为阳光电源大规模储能系统提供创新思路。其等压放电控制策略可借鉴至PowerTitan储能系统的能量管理优化中,通过精确控制放电过程维持功率稳定输出。64.04%的往返效率与ST系列PCS的高效转换特性形成互补,特别是在新能源并网场景下,该技术的动态补偿机制可启发iSolarClo...

Yinke Qi · Xiaofeng Ma · Peixue Jiang · Yinhai Zhu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 由于高超声速飞行器具有极高的冷却和能源需求，其发展面临巨大挑战。为应对这一挑战，本文提出了一种用于高超声速飞行器发动机的热光伏发电系统，该系统可在提供热防护的同时实现电能生成。热光伏电池安装在燃烧室冷却通道的壁面上，燃料流经通道以对电池进行冷却。高温辐射体发射的光子通过滤光器筛选后到达电池并产生电能。建立了包含燃烧室、热光伏器件及冷却通道在内的传热与发电耦合模型，并通过迭代求解直至满足能量守恒条件。分析了不同来流马赫数、燃料流量、入口温度以及起始位置对系统冷却与发电性能的影响。所提出的热光...

解读: 该热光伏发电技术为阳光电源高功率密度储能系统提供创新思路。其58kW/m²的发电密度和10.5%热电转换效率,可启发ST系列PCS在极端温度环境下的热管理优化设计。燃料冷却通道与光伏电池耦合的架构,对PowerTitan储能系统的液冷技术具有借鉴意义,特别是在数据中心等高热流密度场景。滤波器选频技术...