Arash Kazemian · Hongxing Yang · Changying Xiang · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 本研究提出了一种集成太阳能热增强装置的光伏光热系统（Photovoltaic Thermal with Solar Thermal Enhancer, PVT-STE），旨在提升传统光伏光热（PVT）系统的性能。通过引入太阳能热增强器，PVT-STE系统采用独特的顺序传热机制，显著提高了热效率和电效率。该系统结构设计使传热流体首先流经PVT模块，随后进入增强型太阳能热（ST）模块，从而获得更高的流体温度，适用于从住宅到工业的多种应用场景。系统配置涵盖从完全太阳能热模式到全光伏光热模式之间的...

解读: 该PVT-STE光热光伏耦合系统研究对阳光电源具有重要启示。系统通过热流体串联传热机制实现光伏与热能协同优化,与我司SG系列逆变器的MPPT技术和ST系列储能变流器可形成互补方案。研究揭示的光伏-热能配比权衡特性,可指导我司开发智能能量管理算法,通过iSolarCloud平台实时优化电热输出比例。特...

Peng Lu · Hanqing Lan · Qiwei Yuan · Zhihao Jiang 等14人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 将大规模风电与大量电动汽车（EV）负荷接入电力系统，对电网的安全性与经济运行带来显著影响，带来了诸如电网调度指令频繁变动、电动汽车充放电行为无序以及网络损耗增加等一系列挑战。为此，本文建立了一种考虑大规模电动汽车的输配电网双层优化调度策略模型，采用分布式近端策略优化方法，高效管理机组出力及系统的充放电能力，并实时将这些能力分配至各个节点。上层模型以最小化系统总运行成本为目标，优化热电机组的运行状态，并调控输电网络中参与充放电的电动汽车数量；下层模型则通过优化配电网络中电动汽车的充放电功率、...

解读: 该输配电网双层优化策略对阳光电源储能及充电桩业务具有重要价值。文中分布式近端策略优化算法可应用于ST系列储能变流器的多站点协调控制,优化PowerTitan储能系统在电网调度中的充放电策略,降低网损成本。针对大规模电动汽车接入场景,可指导充电桩产品开发智能调度功能,结合iSolarCloud平台实现...

Chian-Woei Shyu · Tzu-IYan · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 2017年，台湾政府宣布了首个能源转型路径，目标是将可再生能源发电量占比从2017年的5.42%提升至2025年的20%。自此以来，大规模太阳能光伏（PV）能源项目迅速发展。然而，由于这些项目以政治目标为导向，受国家能源政策推动，由开发商主导，并具有竞争性和技术经济特性，因而引发了地方层面的社会技术张力，使“能源转型”中的“社区接纳”与“能源正义”问题进入公共讨论视野。本项比较案例研究调查了39个由开发商主导的太阳能光伏项目案例。研究结果揭示出以下四方面问题：1）绿色对人类的张力，包括对当...

解读: 该研究揭示台湾光伏项目的社会接受度挑战,对阳光电源SG系列逆变器及储能系统在社区级应用具有重要启示。核心价值在于:1)需通过iSolarCloud平台实现项目全生命周期透明化运维,提升社区信任度;2)开发分布式储能方案(PowerTitan)替代集中式大型电站,减少土地占用与景观冲突;3)结合渔光互...

Mohammad Hasan Khoshgoftar Manesh · Soheil Davadgaran · Seyed Alireza Mousavi Rabeti · Ana M. Blanco Marigort · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 由于化石燃料的使用导致全球温室气体增加以及不可再生资源面临枯竭的风险，这些因素推动了可再生能源多联产系统的扩展。本研究聚焦于整合太阳能、生物质能和风能，以实现电力、工艺蒸汽和氨的同步生产。所提出系统的总体运行方式为：采用合成气-太阳能混合锅炉产生低压和中压两个等级的蒸汽。中压蒸汽与空气及城市固体废物一同作为气化工艺单元的进料。气化单元产生的合成气用于供给锅炉燃料和氨合成单元原料。在进行氨合成之前，必须对原料合成气进行净化处理。为此，采用了水煤气变换和CO2捕集单元进行净化。随后，净化后的合...

解读: 该风光生物质多能互补制氨系统对阳光电源具有重要启示。系统集成风电PEM电解制氢、光伏-生物质混合发电及储能技术,与我司ST系列储能变流器、SG光伏逆变器形成技术协同。特别是氨氢混合燃料发电与储能耦合方案,可为PowerTitan储能系统提供长时储能路径创新。系统38.53%的火用效率及3.29年投资...

Morteza Shafiekhan · Meysam Qadrdan · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 英国已设定在2030年前实现清洁电力的目标，并承诺在同一时间段内部署50吉瓦的海上风电装机容量。然而，当前的输电网络尚不具备满足这些雄心勃勃目标的能力，凸显出亟需进行大规模强化，以支持输电层级上日益增长的发电和用电需求。本文研究了将电池储能系统（Battery Energy Storage Systems, BESS）作为非网络化解决方案的应用，提出了一种及时且成本更低的替代方案，用以应对英国（Great Britain, GB）输电瓶颈问题，从而避免传统的电网升级。本研究使用DIgSIL...

解读: 该研究验证了储能系统作为非网络化解决方案缓解输电瓶颈的经济性,年化成本仅为线路改造的38-63%。对阳光电源PowerTitan系列及ST系列PCS具有重要应用价值:1)英国2030年50GW海上风电目标需大规模储能配套,PowerTitan的MW级容量和快速响应特性可有效解决输电阻塞;2)可结合G...

Metin Demirtas · Suleiman M. Sharkh · Abdullah Gokyildirim · Haris Calgan · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 近年来，针对风能转换系统（如采用自激感应发电机（SEIG）的独立风能转换系统（SAWECS））的网络安全问题日益受到关注。尽管基于SEIG的SAWECS具有结构坚固、成本低、维护需求少以及可在变化风速下运行等优势，但其依赖有效的无功功率管理来维持输出电压的稳定性。随着现代技术在SAWECS中的不断集成，输出电压的控制变得愈发复杂，从而使系统更容易遭受网络攻击。为确保基于SEIG的SAWECS的网络安全，本文提出了一种新颖的方法——一种基于暗物质与暗能量（DM-DE）相互作用所衍生的混沌系统...

解读: 该分数阶混沌加密技术对阳光电源风电变流器及储能系统网络安全具有重要参考价值。文中针对自激感应发电机的无功功率管理和电压稳定控制问题,与ST系列PCS在独立微网模式下的控制挑战高度相关。混沌加密算法可应用于iSolarCloud平台与现场设备的安全通信,增强PowerTitan储能系统抗网络攻击能力。...

Joseph Elio · Ryan James Milcarek · Applied Energy · 2025年4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...

Homayun Khezraq · Marzieh Golshan · Mehdi Salami Kalajahi · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 随着全球迎来电气化革命以及电动汽车、智能电网和智能电子设备等各类便携式装置的普及，对具有优异能量密度、长循环寿命和最高运行安全性的可充电电池的需求急剧上升。电极-电解质接触是实现可充电离子电池（RIBs）可逆运行的关键因素之一。普遍认为，固体电解质界面（SEI）控制着电池的循环寿命、容量及整体安全性，但其形成过程会消耗活性离子，从而导致电池容量降低。然而，正极-电解质相互作用的研究仍相对不足。与SEI不同，目前对正极电解质界面（CEI）的形成机制及其对电池性能的影响知之甚少。典型的CEI被...

解读: 该SEI/CEI界面技术研究对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要价值。在PowerTitan储能系统中,理解电池界面层形成机制可优化BMS电池管理策略,延长循环寿命;在电动汽车充电站解决方案中,掌握高压正极CEI稳定性技术有助于开发更安全的快充协议;ST系列PCS可结合电解质添加剂和阴极掺杂等CE...

Djaber Berrian · Gaurang Chhapia · Johannes Linder · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

我们开发了一种综合了作物生长模型与光伏建模的全面性工具，旨在优化农光（APV）跟踪系统的设计。利用该工具，我们评估了德国一个大规模双面APV单轴跟踪系统的土地生产力。我们模拟了在不同跟踪器配置（包括阵列间距、离地高度和方位角）下耐阴作物（马铃薯）与不耐阴作物（玉米）的生长情况。研究结果揭示了跟踪器阵列间距与不同作物土地生产力之间存在明确的关系，其差异取决于作物对遮荫的耐受能力。有趣的是，提高跟踪器安装高度并不能提升土地生产力；相反，它削弱了土地用于双重用途的吸引力。然而，仅调整跟踪器的朝向即可显...

解读: 该农光互补追踪系统研究对阳光电源SG系列逆变器及智能运维方案具有重要参考价值。研究揭示单轴追踪系统在40%组件密度下能量损失42%,这为我们优化1500V系统的MPPT算法提供了场景依据。针对双面组件追踪应用,可结合iSolarCloud平台开发农光互补专用控制策略,通过动态调整追踪角度平衡发电与作...

Zaixing Wang · Yi Lin · Yu Guo · Fengli Liang 等9人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

可靠的离网能源供应在偏远地区和应急场景中仍然面临挑战，特别是对于通信基站而言，传统的单燃料系统常常面临燃料依赖性和供应中断的问题。在我们前期验证了现场制氢用多燃料重整技术的基础上，本研究开发了一种集成燃料重整与燃料电池技术的替代燃料灵活发电系统。首先通过实验验证该系统的可行性，随后通过仿真模拟评估多种系统结构。实验验证结果表明，甲烷、甲醇、乙醇、煤油和柴油五种燃料均能实现稳定的氢气生成和持续的电力输出。各燃料系统均可稳定输出接近500 W的功率，燃料转化率均超过95%，氢气含量高于70%，产氢速...

解读: 该多燃料制氢-燃料电池系统为阳光电源离网储能方案提供重要补充思路。针对通信基站等场景,可与ST系列PCS协同构建混合供电系统:燃料电池提供长时基载,储能系统负责功率调节与波动平抑。系统53.1%的能效及多燃料适应性,启发iSolarCloud平台开发燃料-储能协同优化算法。GFM控制技术可实现燃料电...

Mao Liu · Xiangyu Kong · Jijian Lian · Jimin Wang 等5人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 大规模风电和光伏电力的接入给电力系统的运行带来了显著的不确定性。为提升系统的经济性和可靠性，本文研究了包含级联抽水蓄能（CPHES）系统和直流输电的多能源电力系统的协调日前调度问题。本文提出了一种联合优化模型，旨在最小化系统总运行成本及可再生能源弃电惩罚，显式考虑了CPHES的灵活调节能力、直流输电的功率损耗以及各类运行约束。为有效应对风电和光伏发电预测中的不确定性，本文构建了一种基于矩信息的新型两阶段分布鲁棒优化（DRO）调度方法。该方法通过构造包含均值、方差和偏度信息的矩型模糊集，有效...

解读: 该分布式鲁棒优化调度技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文中梯级抽水蓄能与直流输电协调调度的思路,可直接应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统的多场站协同控制策略。基于矩信息的两阶段DRO方法能有效处理光伏出力不确定性,可集成到iSolarCloud平台的日前调度模块,提升SG系列...

Bin Chen · Guo He · Lin Hu · Heng Li 等7人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 作为混合储能系统（HESS）电动汽车中一种流行的能量管理策略（EMS），模型预测控制（MPC）易受现有参数建模方法在模型精度和参数敏感性方面的影响。本文提出了一种基于分层数据驱动预测控制的新型EMS。上层采用优化的长短期记忆（LSTM）网络进行轨迹预测，从而为下层获取具有成本效益的负载功率需求。在下层，针对HESS提出了一种数据驱动预测控制（DeePC）方法，以实现电池与超级电容器之间的最优功率分配，并最小化电池容量衰减。与传统的MPC不同，DeePC基于仅从HESS的输入-输出数据构建的...

解读: 该分层数据驱动预测控制技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。论文提出的DeePC方法无需精确参数建模,仅依赖输入输出数据即可实现电池-超级电容混合储能的最优功率分配,相比传统MPC降低运行成本22.68%。该技术可直接应用于ST系列PCS的能量管理策略优化,通过LSTM网络预测负荷需求,结合Dee...

Weichao Maa · Zhigao Zhao · Chengpeng Liu · Fei Chen 等8人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 实现对抽水蓄能电站（PSHSs）瞬态过程的准确预测仍是一个关键挑战，主要由于现场参数存在不确定性，特别是泵-水轮机特性曲线（PTCCs）的不确定性，以及物理模型自身存在的局限性。为解决这一问题，本研究提出了一种以现场测量数据为核心的抽水蓄能电站瞬态预测框架，该框架融合了基于物理模型的校准与数据驱动的修正方法。本文提出了一种利用点分布模型（PDMs）重构PTCC的方法，其中PDM作为先验模型，通过在PTCC上定义多个特征点以适应可能发生的非刚性变形，并进行了创新性开发。该方法采用曲面重构算法...

解读: 该物理-数据混合瞬态预测框架对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。抽水蓄能电站的特性曲线重构方法可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的动态建模,通过现场实测数据校准物理模型,结合NARX神经网络修正预测误差,可显著提升储能系统在电网调频、削峰填谷等瞬态工况下的控制精度。该方法与iSol...

Bence Szi · Martin János Mayer · Viktor Jozs · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 为了避免电解液发生热致沉淀，钒氧化还原液流电池的电解液温度应维持在5–40 °C之间。因此，必须配备在线热管理系统，而这会影响电池的效率。本文进行了详细的热分析，考虑了集装箱结构、内部热辐射、全球辐照度以及系统与环境之间的热交换关系，并在全球八个不同气候条件的气象站开展了研究。为满足安全运行阈值要求，采用了一种混合式热管理系统以最小化加热和冷却的能量消耗，该系统包括控制风门、冷却风扇、空调设备以及电解液的加热与冷却回路。仿真分别在一年中最冷和最热的连续10天内进行，以确定所需的保温层厚度以...

解读: 该钒液流电池热管理研究对阳光电源PowerTitan储能系统具有重要参考价值。文章提出的混合热管理策略(风冷+空调+电解液温控)可应用于ST系列PCS的温控优化,特别是极端气候下的能效管理。研究显示热管理系统在极热条件下消耗达11%输入功率,这为阳光电源储能系统在全球不同气候区的部署提供了热设计依据...

Shomik Verm · Kyle Buznitsk · Asegun S. Henry · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 热光伏（TPV）是一种将热能转化为电能的新兴有前景的技术。其性能主要由两个指标来表征：效率和功率密度。尽管近期的研究已实现了较高的效率，但随着该技术商业化进程的推进，理解这两个指标如何共同影响TPV系统的技术经济性显得尤为重要。在本研究中，我们首次将效率和功率密度统一为一个基于平准化度电成本（LCOE）的综合技术经济指标。我们发现，LCOE可分解为两部分：供热成本，包括为TPV电池提供热能所需的基础设施和投入；以及电池成本，即TPV电池的资本支出。我们指出，在供热成本较高的系统中，应优先提...

解读: 该热光伏(TPV)技术经济性分析对阳光电源储能系统具有重要参考价值。研究揭示的效率与功率密度权衡原则可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能方案的成本优化:高基础设施成本场景应优先提升转换效率,高设备成本场景则应提升功率密度。其光谱控制、背反射率优化等方法可启发SG系列光伏逆变器的MPPT算...

Qi Wang · Yankui Liu · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 电动汽车动力电池的梯次利用为缓解废旧电池带来的污染问题以及降低储能系统和低速电动车的成本提供了重要机遇。本文基于两种决策准则，研究了退役电池的梯次利用网络规划问题，旨在规划设施选址与电池运输路径，以满足二级市场对电池质量的多样化需求。首先，针对二级市场需求及高质量退役电池数量的不确定性，构建了一个风险中性的自适应分布鲁棒优化（ADRO）模型。所提出的模型被重构为一个混合整数二阶锥规划（SOCP）模型，并通过加速Benders分解法（BD）进行求解。其次，进一步提出基于均值-条件风险价值（C...

解读: 该研究的梯次利用网络规划模型对阳光电源储能业务具有重要价值。文中分布鲁棒优化方法可应用于PowerTitan储能系统的退役电池管理,通过优化回收网络布局降低3.7%运营成本。ST系列PCS可集成梯次电池形成经济型储能方案,结合iSolarCloud平台实现电池质量分级与全生命周期追踪。该模型的风险决...

Pingxu Ge · Daogui Tang · Yuji Yuan · Josep M. Guerrero 等5人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 氢电一体化综合多能系统是减少港口碳排放的有前景的技术途径。然而，可再生能源出力的随机性以及港口内可再生能源发电与负荷需求之间的不平衡性，迫切需要设计合适的耦合氢-电储能系统（CHEESS）。本文针对随机不平衡的港口综合多能系统（PIMES），提出了一种CHEESS配置的多目标优化模型，旨在通过容量配置与能量管理的协同优化，最小化系统的全生命周期成本和碳排放。为此，本文提出了一种分层两阶段求解框架以应对该多目标优化问题。所提出的优化框架被应用于宁波舟山港的一个实际PIMES案例中。结果表明，...

解读: 该港口氢电耦合储能系统优化框架对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的分层多目标协同优化方法可直接应用于港口场景的储能系统配置,结合阳光电源GFM/GFL控制技术和iSolarCloud平台的预测性维护功能,能够实现可再生能源波动性管理和负荷需求平衡。宁波舟...

Emrah Dokur · Nuh Erdogan · Ibrahim Sengor · Ugur Yuzg 等5人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 随着光伏、电动汽车、热泵和储能装置等低碳技术的广泛应用，配电网络面临日益突出的拥塞和电能质量问题，尤其是对电压稳定性带来了显著挑战。增强低压配电网中的电压可观测性对于主动电网管理变得愈发重要，因此高效准确的电压预测工具显得尤为关键。本研究提出了一种新颖的数据驱动方法，用于在低碳技术高渗透率的低压配电网中进行节点电压预测。该方法利用来自智能电表数据的功率时间序列，将极限学习机（Extreme Learning Machine）与单候选优化器（Single Candidate Optimize...

解读: 该近实时电压预测技术对阳光电源智慧能源管理系统具有重要价值。可集成至iSolarCloud平台,结合智能电表数据实现配电网电压预测,为ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器提供前瞻性调控依据。极限学习机算法的17倍计算效率提升,可优化PowerTitan储能系统的实时响应策略,在高渗透率低碳场景下实...

A.Habchi · Bouchaib Hartiti · Hicham Labrim · Philippe Thevenin 等5人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 绿色氢气生产因其在清洁能源方面的优势以及在汽车和工业等多个应用领域的高效性，已成为全球关注的焦点。本文提出并分析了一种新型半透明光伏面板，该面板与混合太阳能集热器和电解槽集成。电解槽由半透明面板和热电发电机共同产生的电能驱动，确保了完全清洁的能源生产。为了评估当前混合系统的热性能和电性能，本文基于传热计算建立了一个新的数学模型。此外，还分析并讨论了辐射强度和太阳聚光比对混合系统性能及氢气生产过程的影响。在数值模型得到验证后，关键结果表明，半透明光伏面板和管状热电发电机分别产生的最大电功率为...

解读: 该半透明光伏-热电混合制氢技术对阳光电源具有重要启示价值。系统集成思路可应用于SG系列逆变器的多能互补场景,通过MPPT优化算法协调光伏与热电发电的功率输出。制氢电解器的电力管理策略可借鉴至PowerTitan储能系统的能量调度模块。特别是其高浓缩比(200倍)下的功率转换技术,对阳光电源开发工商业...

Yuan Gao · Zehuan Hu · Shun Yamat · Junichiro Otomo 等9人 · Applied Energy · 2025年4月 · Vol.384

摘要 可再生能源的部署以及智能能源管理策略的实施对于建筑能源系统（BES）的脱碳至关重要。尽管数据驱动的深度强化学习（DRL）在优化BES方面已取得近期进展，但仍存在显著挑战，例如缺乏针对时间序列数据观测空间的研究以及模型可解释性的不足。本文首次将未来预测信息引入DRL算法中，以构建时间序列数据的观测空间，并采用门控循环单元（GRU）和Transformer网络与DRL算法相结合，用于建筑一体化光伏与电池（BIPVB）系统的运行控制。此外，通过将前沿的Shapley加性解释（SHAP）技术与所开...

解读: 该深度强化学习优化技术对阳光电源光储一体化系统具有重要应用价值。研究中的GRU/Transformer时序预测与DRL决策框架可直接应用于ST系列储能变流器的智能调度策略,结合电价预测信息实现成本降低10%以上。SHAP可解释性分析方法可增强iSolarCloud平台的AI决策透明度,为PowerT...