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使用双功能电极周期性极性切换的PEM电解槽创新气体控制系统以增强效率和寿命
Innovative Gas Control System for PEM Electrolyzers Using Periodic Polarity Switching With Bifunctional Electrodes for Enhanced Efficiency and Lifetime
Björn O. Åkermark · Biswanath Das · Björn E. Åkermark · IEEE Access · 2025年1月
通过水电解高效制氢是实现完全无化石燃料能源转型的有前景方法之一。氢可与风光等可再生能源一起使用以平滑其功率生产,也可作为独立解决方案稳定电网并支持各种工业过程。用于电网应用和可再生能源的最有前景电解槽是质子交换膜电解槽,因其快速动态性。由于高成本和相对短寿命,它们今天在电网或工业中未广泛使用。通过特别设计的电极,质子交换膜电解槽可在循环极性切换下运行,使电极自我再生。这增加质子交换膜电解槽寿命,并最小化其随时间的效率下降。为在工业水平实施极性切换,确保氢始终进入正确储存单元并保持超纯的新颖解决方...
解读: 该PEM电解槽技术对阳光电源氢能和储能系统集成有前瞻性参考价值。阳光可探索电解制氢在可再生能源消纳和长时储能中的应用。极性切换提升电解槽寿命的技术对阳光开发电解槽电源系统有借鉴意义。快速动态响应特性与阳光功率变换器快速控制能力一致。模块化气体控制系统设计思路对阳光氢储能系统集成有参考价值。该研究展示...
集成光伏系统和电池储能的建筑能源管理中的韧性-不确定性关联
Resilience-Uncertainty Nexus in Building Energy Management Integrated With Solar System and Battery Storage
Hasan Mehrjerdi · IEEE Access · 2025年1月
建筑中本地能源资源应用使此类系统遭遇产生功率的不确定性和资源故障事件。排除不确定性和事件的能源规划可能经济高效但不具韧性和实用性。本文为建筑在一组现实故障和不确定性下的能源管理提供平台。在所有事件和不确定性建模的同时改善能源韧性并降低能源成本。研究集成光伏-电池-电网的典型建筑。韧性指标是最小化所有可能事件后需求服务损失。定义和比较三个目标函数包括(i)韧性成本,(ii)能源成本,(iii)韧性和能源成本一起。实施随机混合整数线性规划以最小化目标函数。结果验证开发的工具包可以最小运营成本和最大韧...
解读: 该建筑光储韧性管理技术对阳光电源户用和工商业光储系统有重要应用价值。阳光户用光储解决方案需要考虑不确定性和韧性提升。随机混合整数线性规划方法可应用于阳光能量管理系统的多目标优化。韧性成本与能源成本权衡分析对阳光系统配置和定价策略有指导意义。该研究验证的韧性提升价值,可支撑阳光推广光储系统在应急保电和...
优化可再生能源集成:使用混合FA-PSO的独立微电网先进建模、控制和设计
Optimized Renewable Energy Integration: Advanced Modeling, Control, and Design of a Standalone Microgrid Using Hybrid FA-PSO
Shiva Talebi · Hamed H. Aly · IEEE Access · 2025年1月
化石燃料环境影响加剧和资源有限性加速可再生能源增长。本研究应对风光潮汐等可再生能源并入电力系统的挑战,聚焦使用电池储能系统BESS平衡供需的混合可再生微电网设计和优化,同时考虑电池退化问题。电池退化是优化框架中的关键约束。提出结合萤火虫算法和粒子群优化FA-PSO的混合优化技术以提高系统可靠性即负荷缺失概率LPSP和最小化系统净现值成本NPC。结果和统计分析显示所提混合方法优于文献中常用的遗传算法GA、粒子群优化PSO、蚁群优化ACO和萤火虫算法FA。本研究通过将潮汐能整合到可再生能源管理并强调...
解读: 该混合微电网优化技术对阳光电源微电网和光储系统设计有重要参考价值。阳光PowerTitan储能系统在微电网中需要考虑电池退化和容量优化。FA-PSO混合优化算法可应用于阳光iSolarCloud平台的微电网规划工具。LPSP可靠性指标与阳光微电网供电保证率要求一致。潮汐能等多能互补的思路可启发阳光拓...
混合可再生能源系统优化配置、技术经济可行性和可靠性分析:储能系统集成的系统综述
Optimal Sizing, Techno-Economic Feasibility and Reliability Analysis of Hybrid Renewable Energy System: A Systematic Review of Energy Storage Systems' Integration
Akhlaque Ahmad Khan · Ahmad Faiz Minai · Rakesh Kumar Godi · Vijay Shankar Sharma 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
结合可再生能源与储能系统是提高能源可靠性和减少化石燃料依赖的重要方式。本文以风光和电池储能为案例,详细研究混合可再生能源系统HRES的容量配置、优化、技术经济潜力和可靠性。容量配置过程评估各组件适当容量以最小化成本和排放同时满足能源需求。为应对低碳足迹下的增长需求,本研究探讨利用混合可再生能源HRE储能的前景。系统需求、预算和性能指标是为可再生能源系统选择储能系统ESS的关键考虑因素。储能选项是否适合HRE系统取决于配置要求。ESS技术选择需考虑能量和功率需求、效率、成本效益、通用性和可靠性等方...
解读: 该HRES优化综述对阳光电源光储一体化解决方案设计有全面指导价值。阳光SG光伏逆变器结合PowerTitan储能系统构成典型HRES配置。容量优化和技术经济分析方法可应用于阳光iSolarCloud平台的项目规划工具。可靠性评估对阳光储能系统价值主张至关重要。ESS集成提高可靠性和平滑功率输出与阳光...
考虑可再生能源不确定性的发电、输电与储能系统综合规划的区间随机规划
Interval-Stochastic Programming for Integrated Generation, Transmission, and Energy Storage System Planning Considering Uncertainty in Renewable Energy Sources
Deukyoung Lee · Dosung Kim · Sung-Kwan Joo · IEEE Access · 2025年1月
可再生能源扩张带来可持续电力系统,但波动性和不确定性造成供需失衡和缺乏灵活性问题。本文将可再生能源不确定性分为自然变异性和信息缺乏导致的不确定性。提出考虑可再生能源不确定性的发电机、输电线路和储能ESS综合规划新方法。引入区间随机规划方法,采用Benders分解的两阶段优化。应用双目标优化技术和最小后悔成本准则进行决策。基于韩国简化电力系统模型的数值结果证明所提方法有效性。结论强调ESS在综合扩展规划中的重要性,有效管理可再生能源不确定性并确保可持续电力系统。
解读: 该储能综合规划方法对阳光电源源网荷储一体化项目规划有重要参考价值。阳光PowerTitan储能系统在新能源基地配置中需要考虑发电、输电和储能的协同优化。区间随机规划处理不确定性的方法可应用于阳光iSolarCloud平台的容量配置工具。Benders分解两阶段优化技术对阳光储能系统规模优化有借鉴意义...
通过光伏和电池储能优化配置提升配电网韧性:面向正常和紧急条件的基于成本的优化框架
Improving Power Distribution Resilience Through Optimal PV and BES Allocation With a Cost-Based Optimization Framework for Normal and Emergency Conditions
Mohammad Taghi Ettehad · Reza Mohammadi Chabanloo · Mohammad Taghi Ameli · IEEE Access · 2025年1月
近期自然灾害和人为攻击给配电公司和用户带来重大挑战。光伏PV系统因环境、技术和经济因素集成到配电网不断增加。技术进步使PV系统和电池储能BES系统能够提供无功功率。本文提出配电系统中PV和BES系统优化配置的综合框架,最小化正常条件下的能量损失和未供电能量ENS,以及紧急条件下的负荷中断。该框架建模小型微电网形成,考虑运行和物理限制,与网络恢复过程协调,考虑各种发电和负荷场景最大化紧急条件下中断负荷恢复。采用混合整数二次规划MIQP进行成本优化。结果表明该方法显著增强紧急情况下配电网韧性,负荷中...
解读: 该配电网韧性优化技术与阳光电源光储一体化解决方案高度契合。阳光PowerTitan储能系统结合SG系列光伏逆变器可为配电网提供韧性提升。所提框架的微电网孤岛运行能力与阳光构网型储能技术一致。MIQP优化方法可应用于阳光iSolarCloud平台的多站点协同优化。该研究验证的紧急条件下负荷中断显著降低...
源网荷储一体化基地中基于动态特性的AA-CAES与电池混合储能系统容量优化策略
Dynamic Characteristics-Based Capacity Optimization Strategy for Hybrid AA-CAES and Battery Storage Systems in Source-Grid-Load-Storage Integrated Base
Jiahua Ni · Yuwei Chen · Arman Goudarzi · Tong Wang 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
先进绝热压缩空气储能AA-CAES响应速度慢,难以应对风光快速波动。本文提出将AA-CAES与电池混合配置的容量优化策略,将AA-CAES动态特性纳入成本最小化模型。案例研究表明,CAES-锂电混合储能系统相比传统锂电配置实现30-45%的年化成本降低,通过提高效率和降低技术成本可进一步优化。该策略适用于新能源基地大规模长时储能配置。
解读: 该混合储能容量优化策略与阳光电源储能系统解决方案高度契合。阳光ST系列储能变流器可与压缩空气储能等长时储能技术联合运行,实现快慢储能互补。阳光iSolarCloud平台具备混合储能优化调度能力,可根据新能源出力和负荷需求动态分配不同储能系统出力,实现成本最优和性能最优的平衡,提升源网荷储一体化项目经...
网络化微电网中基于自适应定价的资源利用优化
Adaptive Pricing-Based Optimized Resource Utilization in Networked Microgrids
Syed Muhammad Ahsan · Muhammad Ahmad Iqbal · Akhtar Hussain · Petr Musilek · IEEE Access · 2025年1月
网络化微电网的性能主要取决于内部市场结构设计以实现最大资源利用、优化功率共享和增强经济效率。本文提出网络化微电网内资源优化的新型框架。首先,使用本地能源管理系统优化每个微电网,根据本地发电(太阳能光伏)、储能系统和负荷曲线等各种参数计算功率短缺/盈余。通过聚合每个微电网的短缺/盈余获得总短缺/盈余,便于计算自适应内部交易价格。内部交易价格响应负荷变化和分时电价,从而鼓励网络化微电网内部交易。内部交易价格战略性设定低于电网购电价格、高于电网售电价格,以最大化整个网络总收益。随后,制定中央能源管理系...
解读: 该网络化微电网优化技术与阳光电源多能互补项目高度契合。阳光在工商业园区和海岛等场景部署多个微电网互联系统,需要智能化功率共享和经济调度。该研究的自适应定价机制和双层能量管理架构可集成到阳光PowerStack微电网方案。本地EMS管理单个微电网,中央EMS协调多微电网交易。该策略可优化阳光储能系统在...
增强风力发电机可调度性的储能系统容量迭代启发式优化方法
An Iterative Heuristic Optimization Method for the Optimum Sizing of Battery Energy Storage System
Shubham Kashyap · Tirthadip Ghose · IEEE Access · 2025年1月
本研究旨在设计方法优化支持风能系统WES的储能系统BESS容量,以增强能源市场中的功率承诺灵活性。方法涉及三个关键步骤:(i)估算额定kW,(ii)初始化BESS额定kWh,(iii)基于启发式规则迭代调整BESS容量以防止负荷周期后SOC限制违规。为BESS生成三个真实负荷周期,其中一个基于最大误差值生成,其他负荷周期基于印度泰米尔纳德邦Agasthianpalli风电场预测误差正态分布曲线的均值和1σ生成。提出两个简单有效的启发式规则优化BESS容量,确保每天开始时最大SOC并全天维持SOC...
解读: 该储能容量优化技术直接对应阳光电源风储一体化解决方案。阳光在风电配储项目中需要精确计算储能容量以实现风电平滑输出和可调度性。该研究的启发式优化方法考虑SOC管理和负荷周期,可集成到阳光EMS系统的容量规划模块。在风电场储能配置中,该方法可优化阳光ST储能系统容量,平衡投资成本和调度收益。研究的双场景...
模块化多电平级联变换器家族中的术语综述与拍频现象研究
Nomenclature Overview and Beat Frequency in the Family of AC/AC Modular Multilevel Cascade Converters
José Arellano · Álvaro García-Cerezo · Miguel Carrión · IEEE Access · 2025年1月
本文扩展了MMCC变换器家族的命名体系,涵盖新兴模块化多电平拓扑。以MMCC-三星桥单元拓扑为例,系统研究了最近电平控制(NLC)在交交变换中产生的拍频振荡现象,引入双坐标分析方法并实现解耦控制环路。仿真验证了所提解耦NLC的有效性,可提升固态变压器等应用的电能质量,降低高频运行时的开关损耗。
解读: 该MMCC拓扑技术对阳光电源大功率储能系统具有参考价值。阳光ST2236UX储能变流器采用三电平拓扑,该研究的解耦控制和拍频抑制方法可进一步优化谐波性能。阳光电源在1500V高压储能系统中面临类似的多电平控制挑战,该技术可降低滤波器成本,提升系统功率密度和效率至98.5%以上。...
高功率密度碳化硅MOSFET驱动器设计:集成有源米勒钳位的600kHz开关应用
Optimal Configuration of ESS in Distribution Network Considering Generation of PV-Load Time Series Scenarios
Xiaolong Xiao · Mingming Shi · Fan Wu · Yukai Wei 等6人 · IEEE Access · 2025年1月
碳化硅MOSFET高频开关特性对驱动电路提出严格要求,传统驱动方案在高频下存在米勒效应和寄生震荡问题。本文提出一种集成有源米勒钳位的高性能驱动电路,支持600kHz开关频率,有效抑制dv/dt干扰和栅极震荡。
解读: 该SiC驱动技术可应用于阳光电源ST系列储能变流器的功率模块驱动设计。通过有源米勒钳位技术提升SiC MOSFET的开关可靠性,支持更高的开关频率和功率密度,降低磁性元件体积,实现储能系统的高效率和紧凑设计。...