Joshua Mc Tigu · Jason Hirsch · Zhiwen Ma · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

摘要 抽水式热能储存（Pumped Thermal Energy Storage, PTES）是一种适用于长时储能（10−1000小时）的电力储存系统，因其能量容量的边际成本较低而具有优势。本文提出了一种采用颗粒物储热技术的PTES系统的技经模型。颗粒物成本低廉，并可在较宽温度范围内运行，相较于其他PTES设计方案，能够实现更高的效率并降低成本。我们展示了往返效率、单位功率输出、资本成本以及平准化储能成本（LCOS）如何依赖于压力比、换热器端温差、压降和最高运行温度等关键参数。我们将基于颗粒物的...

解读: 该泵热储能(PTES)技术为阳光电源长时储能方案提供重要参考。硅颗粒储热系统66%往返效率和0.115美元/kWh储能成本,显著优于锂电池,适合PowerTitan系列拓展至10-100小时长时储能场景。直接接触式流化床换热技术可启发ST系列PCS热管理优化。其低边际成本特性与阳光iSolarClo...

Yuzhu Chenab1 · Kaifeng Yang · Weimin Guo · Na Du 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 全球能源消耗因生活水平提高和工业增长而持续上升，导致对清洁能源的需求不断攀升。然而，可再生能源固有的波动性以及需求的不确定性给系统稳定性带来了重大挑战。为实现系统与用户之间的能源平衡，并提升风能与太阳能资源的整合水平，本文构建了一种太阳能-风能-燃气耦合的三联产系统，该系统集成了多种储能方式，包括热能、燃气、电能及氢储能。为确定这些设备的最佳调度方案，采用㶲环境成本方法，旨在最小化能源产品的运行成本，同时引入阶梯式碳交易机制进行考量。结果表明，集成风力发电机与光伏/光热单元的方案表现最优，...

解读: 该风光气三联供系统结合多元储能技术,与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan液冷储能系统高度契合。研究中的阶梯碳交易机制可优化iSolarCloud平台的能量管理策略,通过热-气-电-氢多维储能协同调度,提升SG系列光伏逆变器在工商业场景的经济性。外火用环境成本优化方法为阳光电源GFM/V...

Yonggang Lia · Yaotong Sua · Yuanjin Zhang · Weinong Wub 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 为了促进可再生能源的广泛应用，综合能源系统（IES）的研究已成为关键。然而，多能系统的协调运行以及电池的耐久性约束，尤其是在混合储能系统（HESS）中的问题，仍然是重大挑战，制约了系统的经济效率与运行可靠性。本研究提出了一种短期能量调度模型，通过优化混合储能系统的退化成本来应对上述挑战。首先，建立了集成混合储能系统的能量管理系统框架。随后，基于各设备的运行特性，分别构建了化学电池、电解槽以及质子交换膜燃料电池（PEMFC）的退化成本模型。此外，为弥补现有方法在储能系统不同动态响应能力方面处...

解读: 该多时间尺度调度技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的化学电池与氢储能分层调度策略,可直接应用于我司混合储能解决方案优化:ST系列PCS负责快时间尺度响应,氢储能系统承担慢时间尺度调度。退化成本模型可集成至iSolarCloud平台,实现预测性维护和全生...

Freerk Klasin · Marco Prenz · Thomas Bauer · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要：储能对于风能和光伏等可再生能源按需发电至关重要。利用热能储存（TES）技术对化石燃料电厂进行改造，为大规模电网储能提供了一种具有成本效益的解决方案。本文探讨了采用改进型硝酸盐熔盐技术将超临界燃煤电厂改造为高灵活性电网储能系统的技术路径。目前最先进的TES系统受限于最高工作温度（不超过560°C），因为更高温度会导致硝酸盐分解。而超临界蒸汽发电厂为实现最佳效率需要超过600°C的蒸汽温度。为解决这一矛盾，可通过封闭式气体处理系统将硝酸盐分解产生的气态产物保留在储热系统内部，从而在高达620°...

解读: 该620°C硝酸盐储热技术为阳光电源PowerTitan等大规模储能系统提供重要参考。通过热能存储实现10小时以上长时储能,与ST系列PCS形成互补方案。燃煤电厂改造的灵活性调度需求,可结合GFM控制技术和iSolarCloud平台实现源网荷协同优化。单罐热斜温层系统降低18%成本的思路,启发阳光电...

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...

Xinyi Wang · Hanna M.Breunig · Peng Peng · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 氢气在向可持续能源系统转型过程中起着关键作用，在发电和工业应用中具有重要地位。金属-有机框架材料（MOFs）已成为高效氢气储存的有前景的介质。然而，由于目前已合成的MOF种类极为庞大，筛选出具备实际应用潜力的候选材料仍具挑战性。本研究结合分子模拟、机器学习与技术经济分析，评估了MOFs在广泛运行条件下用于氢气储存的综合性能。以往对MOF数据库的筛选主要关注低温条件下高氢吸附容量的材料，而本研究发现，实现成本最小化的最优温度和压力取决于MOF的原材料价格。具体而言，当MOF的价格为15美元/...

解读: 该MOF氢储能研究对阳光电源储能系统具有前瞻价值。研究揭示的机器学习筛选方法可借鉴于ST系列储能系统的热管理优化,特别是170-250K温区的成本最优化思路可应用于PowerTitan液冷系统设计。高比表面积材料特性分析为未来氢储能与光伏耦合系统提供技术路径,iSolarCloud平台可集成氢储能预...

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...

Nan Zheng · Qiushi Wang · Xingqi Ding · Xiaomeng Wang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 为提高冬季电池利用率并提升系统的经济技术性能，本文提出了一种基于日前负荷预测的新型主动储能运行策略，应用于耦合了蓄热装置和全钒液流电池的太阳能多储能多联供系统。本文对比研究了该多联供系统在主动储能策略与传统策略下的运行过程差异及其技术经济性能。此外，还分析了两种策略下系统在制冷与供热模式中主要设备的能量输出及运行状态。最后，基于主动储能策略对该多联供系统进行了多目标优化，以权衡㶲效率与单位能源成本之间的关系。结果表明：采用主动储能策略时，电池利用率最高可比传统策略提高14.65个百分点，年...

解读: 该主动式储能运行策略对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的基于日前负荷预测的主动调度策略,可使电池利用率提升14.65%,系统火用效率达30.41%,与阳光电源iSolarCloud平台的预测性维护功能高度契合。建议将该策略集成到储能系统EMS中,结合光储...

Alicia López-Ceballo · Carlos Del Canizo Nadal · Ignacio Anton · Alejandro Datas · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 光伏发电与锂离子（Li-ion）电池及热泵相结合，是实现建筑能源消耗完全脱碳的一种有前景的解决方案。然而，锂离子电池单位储能容量的高资本成本通常导致系统储能容量相对较小，从而造成较低的自用电比例。具备发电能力的热储能装置，例如电-热-电储能系统（PHPS），利用热能储存显著更低的成本来增加系统的整体储能容量。此外，PHPS系统在能量转换过程中会产生热能作为副产品，可直接用于建筑物内部以满足其供热需求。本研究旨在评估将PHPS系统与热泵和锂离子电池集成的经济可行性。基于全电气化建筑的 tec...

解读: 该混合储能技术对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器协同优化具有重要价值。研究验证了锂电池配合热储能系统可降低7%能源成本并提升20%光伏自消纳率,印证了阳光电源PowerTitan液冷储能系统与热泵集成的技术路线。建议在iSolarCloud平台开发锂电-热储能联合调度算法,利用锂电池高功率...

Ziqing Zhang · Keyan Maab · Yuzhu Chen · Kaifeng Yangb 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 全球能源需求随着工业扩张和生活水平提高持续攀升，亟需高效整合可再生能源。本研究提出一种太阳能-风能-燃气混合冷电联供系统，结合多设备协调机制与电能/冷能双重储能，以应对可再生能源的波动性及负荷需求的时变性。通过实施需求响应策略，该系统优化各设备的运行调度，在实现供需平衡的同时最小化运行成本。进一步采用㶲-环境成本方法，对不同能量品位的产品进行差异化定价，量化其特定产品成本。结果表明，集成风力发电机与光伏/热综合利用装置显著降低了系统成本，电力和制冷的单位价格分别为0.134美元/kWh和3...

解读: 该多能互补系统研究对阳光电源ST储能系统与SG光伏逆变器协同优化具有重要参考价值。论文提出的电/冷双储能架构可指导PowerTitan储能系统在工商业场景的需求响应策略开发,通过多设备协调调度降低运行成本8.97%的成果验证了iSolarCloud平台智能调度算法的优化方向。光伏光热一体化设计启发S...

Joseph Elio · Ryan James Milcarek · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.384

摘要 由于全球电力需求持续增长，而发电能力并未相应提升，必须进行转变以确保电力需求更好地匹配电力供应。通过在基于事件的需求响应项目中利用电池储能系统，可以推动实现这一转变。本研究评估了电池储能系统的最优调度、容量配置及控制策略，旨在确定在参与基于事件需求响应的606个工商业设施中，电池储能系统投资的最小化折现回收期。目前针对工商业设施中独立运行的表后电池储能系统的研究较为有限。关键研究结果表明，参与基于事件的需求响应对于实现可行的折现回收期至关重要，在多个设施中该回收期可低至4.75年。此外，本...

解读: 该研究针对工商业储能系统优化调度与需求响应的结合,对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能解决方案具有重要参考价值。研究验证了事件型需求响应可将投资回收期缩短至4.75年,峰值需求超80kW的场景回收期可控制在20年内。这为阳光电源工商业储能产品的市场定位、容量配置策略及iSolarClo...

Leok Leea · Philip Ingenhovenab · Woei Sawab · Graham J.Nathana · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.299

摘要 本文首次对利用聚光太阳能热能（CST）为工业过程提供高温热能进行了全面的技术经济性分析，该分析考虑了资源波动性，并涵盖了整个系统的各个方面，包括太阳能输入热功率规模、储热系统以及热传输管道。在当前系统中，选择空气作为传热流体（HTF），以便于对现有氧化铝厂进行改造；尽管未来系统可通过采用其他介质进一步降低成本。成本估算基于澳大利亚首套同类系统（FOAK）的当前建设成本，尚未计入学习率带来的成本下降效应。即便如此，估计聚光太阳能的能源成本约为27美元/GJ。此项针对采用聚光太阳能热技术（CS...

解读: 该研究聚焦光热储能与工业高温热能供应,对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其热储能容量优化、传输损耗控制及经济性分析方法,可借鉴至ST系列储能变流器和PowerTitan系统的容量配置优化中。特别是其多参数协同优化思路(规模、储能容量、传输效率),与阳光电源工商业储能解决方案的系统级优化设计理念高度...

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...

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...

Francesco Superchi · Antonis Moustakis · George Pechlivanoglou · Alessandro Bianchini · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 由于额外的复杂性和计算成本，迄今为止大多数关于混合能源系统的经济技术分析都忽略了组件的长期性能衰减。本研究提出了一种新颖的模拟方法，该方法在考虑退化效应的同时保持了合理的计算成本，相较于完整的基于物理机制的模型实现了88.5%的时间节省，而在估计长期影响时仅引入0.015%的误差。所提出的方法通过一个实际案例研究——即提洛斯岛混合能源系统的升级改造，以实现完全能源自给——进行了验证，该系统依靠光伏和风能发电，并由锂离子电池与氢链系统（电解槽、压缩机、储氢罐和燃料电池）组合提供支持。该新型模...

解读: 该退化建模研究对阳光电源储能系统设计具有重要价值。研究揭示忽略退化会导致电解槽低估103%、储氢罐低估31.5%、电池低估59.6%,这直接关系到PowerTitan储能系统和ST系列PCS的容量配置准确性。建议将该快速退化仿真方法集成到iSolarCloud平台,结合实际运行数据优化光储氢混合系统...

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...

Nelson James · Ransisi Huang · Jason Woods · Eric Kozuba · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

低成本储能将在支持能源行业脱碳方面发挥重要作用。本文提出了一种用于建筑的新型显热储能方法，该方法利用装有防冻液的储罐在机械通风系统中加热室外空气。如果将液体加热至足够高的温度，在寒冷气候下的放电过程中，其温度波动可能接近100°C。由于显热储能系统的能量密度与系统温差成正比，因此该概念相比其他应用于建筑领域的液态显热储能装置具有实现更高能量密度的潜力。本文建立了一维数值模型，并采用30 wt%（质量分数）乙酸钾水溶液作为防冻液进行了实验验证。在实验室条件下，使用商用热水箱实现了47.0千瓦时每立...

解读: 该建筑显热储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要启示价值。其高能量密度(74.7kWh/m³)和低成本特性,可与PowerTitan储能方案结合,应用于建筑微网场景。通风耦合设计理念可启发我们开发建筑一体化储能产品,将PCS与暖通系统深度融合。该技术的温度大幅波动特性(100°C)对储能热管理系...

Sayan Das · Risav Dutta · Sudipta De · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 本研究提出了一种通过整合可再生能源与储能技术来构建分布式混合能源系统的新方法，为能源转型提供了一条可持续的路径。储能技术能够提升此类系统的可靠性、效率和灵活性，实现供需平衡、电网稳定，并促进更高比例的可再生能源并网。然而，传统的能源模型通常忽视了原材料在可再生能源基础设施中的作用。本研究通过从环境影响、经济可行性以及供应风险三个维度对原材料进行评估，弥补了这一研究空白。关键材料的可获得性、成本及其可持续获取显著影响着能源技术的规模化潜力，而地缘政治和市场不确定性则带来了供应链风险。本文提出...

解读: 该研究的多维度评估方法对阳光电源储能系统选型具有重要参考价值。文中光伏-风电-钒液流电池的最优配置方案,与阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统的应用场景高度契合。研究强调的供应链风险评估可优化我司储能产品的原材料采购策略,而生命周期成本分析方法可直接应用于iSolarCloud平台的...

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-...

Yuki Rhee · Fuyu Jiao · Keelan O’Neill · Saif Z.S.Al Ghafri 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 随着可再生能源技术在电力系统中的渗透率不断提高，以实现净零二氧化碳排放目标，其间歇性问题成为关键挑战之一；而提供充足的能源存储能力是应对该挑战的解决方案之一。本研究针对西澳大利亚西南互联电力系统（Southwest Interconnected System）电网，分析了2042年的未来电力需求与可再生能源发电的预测情景。所考虑的所需能源存储包括电池储能系统与在枯竭气藏中进行的地下氢储能的组合。西南互联电力系统是一个极具代表性的案例研究对象，因其是一个相对规模较大且孤立的电网，具备丰富的可...

解读: 该研究验证了电池储能系统(BESS)与氢储能协同的必要性,为阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能方案提供应用场景。研究表明BESS优先响应短期波动,氢储能应对季节性需求(约6%年需求量)。阳光电源可结合GFM控制技术优化BESS快速响应能力,通过iSolarCloud平台实现光伏-储能-...