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...

Pingxu Ge · Daogui Tang · Yuji Yuan · Josep M. Guerrero 等5人 · Applied Energy · 2025年1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...

Shin’ya Obar · Riku Murofushi · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.395

摘要 本研究提出了一种以大容量海上风力涡轮机为核心的区域性城市能源本地化系统，并明确了高成本储能设备对该系统的影响。通过采用贴现现金流（DCF）方法计算投资回收期，评估了所提系统的经济性。该系统由发电单元（包括海上风电及其他可再生能源）、储能单元（配备蓄电池或氢储能系统）、输电单元、配电单元以及能源需求单元组成。目前正在建设一个电力输送网络（北海道南部海上风电输送网络：SHOT），旨在将规划建设的北海道南部海上风电项目（1720 MW）和户井陆上风电项目（160 MW）所产生的电力输送至函馆市（...

解读: 该海上风电区域能源本地化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。研究证实氢储能系统因可配置小容量电解槽和燃料电池,投资回收期比液流电池短2-4年,启示阳光电源可优化储能系统架构,开发模块化分级配置方案,降低初始投资。研究指出设备定期更换占总支出13-25%,验...

Longfei Li · Chenhui Lin · Ye Guo · Wenchuan Wu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月

以可再生能源为主的电力系统转型对实现碳中和至关重要。集中式可再生能源通常构成并网型微电网，受限于与主网的功率交换能力，导致可再生能源利用率不足。随着氢能成为关键能源载体，电制氢技术被广泛用于缓解弃风弃光问题。本文提出一种考虑电解槽动态特性和氢燃料电池系统的双向电氢系统协同调度模型，并设计基于混合整数线性规划的改进交替方向乘子法（I-ADMM），实现可再生能源与氢能系统的分布式协调调度。数值仿真验证了该方法在提升经济性与减少可再生能源弃用方面的有效性。

解读: 该双向电氢系统分布式调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。I-ADMM分布式优化算法可集成至iSolarCloud云平台，实现光伏-储能-制氢多能源协调调度，提升可再生能源消纳率。电解槽动态特性建模为ST储能变流器与制氢设备的协同控制提供理论基础，优化功...

Md. Biplob Hossain · Md. Rabiul Islam · Kashem M. Muttaqi · Danny Sutanto 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

摘要：随着风能等可再生能源逐步取代传统发电厂，有必要为混合储能系统制定新的组件规模确定方法和能量管理方法，以实现承诺在特定时间间隔内向电网供应的预期调度功率水平。作为氢能存储（HES）运行的电解槽（ELs）、燃料电池（FCs）和储氢罐，不仅能为电力部门实现电气化，还能在风力发电系统中提供灵活的调度功率水平。为了充分发挥氢能存储的优势，本研究提出一种概率方法，用于合理确定由质子交换膜燃料电池/电解槽和超级电容器（SC）组构成的混合储能系统的规模。此外，还提出了一种两层能量管理方法，以改进氢能存储的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对超级电容器与氢储能混合系统的研究具有重要的战略参考价值。该论文提出的概率化容量配置方法和双层能量管理策略，与我司在储能系统集成和新能源调度领域的技术路线高度契合。 该研究的核心价值在于通过混合储能系统优化风电并网的功率调度可靠性。超级电容器处理高频波动，氢储能系统...

Ning Ma · Pan Zhao · Wenpan Xu · Aijie Liu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 高比例可再生能源接入导致电力系统出现显著波动，对储能系统提出了更高的灵活吸纳与高效供电要求。本文提出了一种新型集成策略，将定压储能技术的高效率特性与氢电混合储能技术的灵活性相结合，在此基础上构建了一套多级净零排放的定压氢电耦合储能系统。该系统具备宽范围的功率调节能力，并结合自适应功率分配方案，在高可再生能源渗透率的实际场景中验证了其有效性。结果表明，该系统支持五种充电模式和四种放电模式，其中充电模式I的峰值效率达到85.17%，放电模式II的峰值效率为46.66%。宽范围协调控制框架在低于...

解读: 该氢电耦合多级等压储能技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要启示。其宽范围功率调节策略(可调功率范围提升45.28%)可优化我司储能PCS的多模式协调控制算法,特别是在高比例新能源场景下的充放电效率提升(充电效率85.17%,放电效率46.66%)与弃风抑制(降低22.8...

Xinyu Lu · Wenjie Gang · Shanshan Cai · Zhengkai Tu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

摘要 为提升离网能源系统的性能，本文基于一种新型多堆集成氢储能系统，提出了一种结合混合规则与优化的全生命周期能量管理策略（EMS）。该系统由四个质子交换膜电解槽（PEMEC）、四个质子交换膜燃料电池（PEMFC）以及一组电池组构成。所提出的EMS包括在线参数估计、基于规则的初级功率分配和基于优化的次级功率分配。首先，根据串联运行规则，结合高效率工作区间及多堆电压退化一致性，将功率在PEMEC/PEMFC堆之间进行分配；随后，剩余的波动功率优先由电池通过Q学习强化学习算法吸收。在随机风能、光伏出力...

解读: 该多堆栈氢储能系统的混合能量管理策略对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan系统具有重要借鉴价值。其分层优化架构(规则初分配+强化学习二次优化)可应用于光储氢耦合场景,通过Q-learning算法优化电池吸收波动功率,延长PEMFC寿命17.2%并降低系统年化成本9.2%。该策略可集成至i...

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...

Lingkang Jin · Mose Rossi · Andrea Monforti Ferrario · Francesca Mennilli 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 水电解槽的持续运行可避免因运行波动导致的性能退化，从而保持其性能。本研究提出了一种基于混合整数线性规划（MILP）的混合储能系统设计框架，该框架集成了光伏系统、锂离子电池和在恒定额定工况下运行的碱性电解槽。该框架面向能源自给自足的住宅用户，在完全满足电力负荷的同时，通过基于地理信息系统（GIS）的管理模块引入空间分析。该框架应用于意大利背景，采用针对电力负荷为1.5−3.0 kW的住宅终端用户的历史数据进行验证。结果表明，光伏系统装机容量在3.0−4.5 kW之间，锂离子电池容量为6.0−...

解读: 该混合储能系统框架对阳光电源户用光伏储能解决方案具有重要参考价值。研究中6-7kWh锂电池配置与阳光电源ST系列户用储能系统容量匹配,3-4.5kW光伏系统可采用SG系列单相逆变器。恒功率电解制氢模式对储能PCS的恒流输出控制提出新要求,可结合iSolarCloud平台实现GIS空间分析与能量管理优...

Shengyuan Wanga · Fengzhang Luoa · Jiacheng Foa · Yunqiang Lvb 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.398

摘要 在“双碳”目标驱动下，中国部分县级配电网（DN）已呈现出超高渗透率的分布式电源（DG）接入，导致功率与能量不平衡、电压越限等运行问题。这些问题对跨馈线灵活性资源的协调利用与优化配置提出了更高要求。此外，这些资源强烈的时空耦合特性显著增加了系统建模与求解的复杂性。为应对上述挑战，本文提出一种基于特征提取的多级电-氢混合储能与多端口软常开点（MEH-SOP）系统的两阶段时空解耦配置方法。首先，构建MEH-SOP系统，以实现从日内至周际时间尺度的能量协调以及馈线间的资源共享；其次，建立MEH-S...

解读: 该多级电氢混合储能与柔性互联技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的时空解耦配置方法可优化我司多端口SOP产品在高比例分布式光伏场景下的协调控制策略,特别是结合iSolarCloud平台的STL特征提取算法,能显著提升多时间尺度能量管理效率。电氢混合储能...

Xian Zhang · Changlei Gu · Hong Wang · Guibin Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

随着电力电子技术的发展，智能逆变器和储能系统正逐步应用于有源配电网（ADN）的电压调节。本文将氢能储能系统（HESS）纳入配电网电压控制，并提出一种协同电压控制框架。首先，考虑不同电压调节设备的特性，构建了一个双时间尺度电压控制问题。对HESS进行精确建模并引入快速时间尺度。为了实现该问题的分散高效求解，将其重新表述为双时间尺度马尔可夫博弈问题，然后提出一种改进的多智能体软演员 - 评论家（MASAC）算法来求解。具体而言，将优先经验回放引入MASAC算法，即PER - MASAC，以增强训练过...

解读: 该多智能体深度强化学习的分散电压控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。氢储能系统的无功调节策略可直接迁移至电化学储能PCS控制，增强ST储能变流器在配电网中的自主电压支撑能力。多智能体协同框架可应用于PowerTitan多机并联场景，实现分布式协同控...

Pei Li · Rujing Yan · Jing Zhang · Mou Wu 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 将太阳能转化为氢气为解决太阳能发电的间歇性问题并实现长期能量存储提供了一种有前景的解决方案。然而，当前基于光伏、光催化和热化学过程的制氢方法通常未能充分考虑太阳光谱中不同波段能量品质的差异，从而限制了其能量转换效率。针对这一问题，本文提出一种创新性的高效率制氢方法，通过集成上述三种技术路径，并优化太阳光谱能量的梯级利用。该方法将太阳光按紫外、可见光和红外波段进行分谱，分别驱动光热催化、光伏电解水以及甲醇重整反应，同时结合废热回收以进一步提升系统整体能效。为评估系统性能，建立了全面的运行仿真...

解读: 该全光谱制氢技术对阳光电源光储氢一体化解决方案具有重要启示。其光伏电解水部分可与SG系列逆变器及ST系列PCS深度耦合,通过MPPT优化提升光电转化效率;系统40.20%的太阳能制氢效率和68.01%的能源效率为我司PowerTitan储能系统与制氢装置的协同设计提供参考;光谱分级利用思路可应用于i...

Qingzhu Zhang · Yunfei Mu · Hongjie Jia · Xiaodan Yu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.398

摘要 离网型海岛微电网（OGIM）中可再生能源的高度波动性在多个时间尺度上对电力平衡构成了重大挑战。氢-电池混合储能（HHBS）能够在不同时间尺度上有效缓解电力不平衡问题。然而，HHBS的规划通常需要考虑全年运行情况，导致因变量数量庞大而带来显著的计算复杂性。为应对这一挑战，本文提出一种新颖的规划方法，通过融合时间序列聚合（TSA）和时间尺度压缩（THC），在不牺牲规划精度的前提下优化计算效率。该方法在保留氢储能（HS）长运行周期特性的同时，最大限度减少与电池相关的变量数量，从而确保计算可行性与...

解读: 该氢-电混合储能规划方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。TSA-THC算法可集成至iSolarCloud平台,实现海岛微电网多时间尺度能量管理优化,将计算效率提升50%以上。氢储能长周期特性与电池短周期响应的协同配置,可指导阳光电源开发GFM控制策略下的混合储...

Hossam H.H.Mousa · Karar Mahmoud · Matti Lehtonena · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 当今，由于性能指标的恶化，集成可再生能源（RESs）带来了重大挑战，尤其是在寒冷气候条件下的不平衡微电网中。除了网络不平衡外，低辐照度、弱风速和低温等恶劣环境条件要求采用氢储能系统（HSSs）来解决可再生能源发电与负荷需求之间的季节性不匹配问题。本文提出了一种两阶段、多时间尺度的规划框架，该框架集成了可再生能源、插电式电动汽车（PEVs）、电池储能系统（BESSs）、季节性氢储能系统（HSSs）以及一种动态需求响应（DDR）机制。在短期运行层面，BESS在慢充/慢放与快充/快放两种模式下进...

解读: 该多时间尺度协调规划技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究提出的BESS快慢充放电模式可优化我司储能系统的功率调度策略,结合氢储能应对季节性波动,为PowerTitan配置长周期储能方案提供依据。动态需求响应与智能变流器的有功无功协调控制,可增强SG系列逆变...

Ehsan Kazemi-Robati · Sofia Varotto · Bernardo Silva · Irina Temiz · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 随着混合型海上园区技术的近期发展以及未来大规模实施的预期，研究适当的能量管理策略以提高这些园区在电力系统中的并网能力变得至关重要。本文提出了一种多目标能量管理方法，采用由电池和氢/燃料电池系统组成的混合储能系统，应用于多源风浪联合及风-光联合海上园区，旨在最大化电能输送量的同时最小化输出功率的波动。为求解所定义的能量管理优化问题，本文提出一种基于权重因子集合分析的策略，构建帕累托前沿，并在混合整数线性规划框架下评估每个权重对应的优化问题。随后，采用模糊决策方法从帕累托前沿中选取最终最优解。...

解读: 该多目标能源管理技术对阳光电源海上新能源场站解决方案具有重要价值。研究中的混合储能系统(电池+氢燃料电池)与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统高度契合,可实现功率波动降低40-80%的优化效果。多源互补架构可结合SG系列光伏逆变器与储能系统协同控制,通过混合整数线性规划优化算法提升能量...

Qianwen Hu · Gengfeng Li · Bingkai Huang · Qiming Yang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

受气候条件影响的可变性可再生能源（RES）导致季节性电力供需失衡。氢储能（HES）的合理配置可缓解由负荷变化、气候变异及季节性气象条件引起的长期电力不匹配问题。针对传统单一不确定性集合难以刻画不同季节RES在长期气候影响下的不确定性特征，本文提出一种融合年际长期与季节性波动的混合三层次规划框架，结合分布鲁棒优化（DRO）与自适应鲁棒优化（ARO）。通过范数约束构建典型气候下RES概率分布模糊集，并采用数据驱动DRO处理长期不确定性；基于RES季节性气象特征建立多不确定性集合，利用ARO重构最坏场...

解读: 该氢储能混合三层次优化配置技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统及ESS集成方案具有重要应用价值。针对可再生能源季节性波动问题，所提出的DRO与ARO融合框架可直接应用于ST系列储能变流器的容量配置优化，特别是在光储氢多能互补场景中，能够精准应对长期气候不确定性与季节性负荷波动。该方法可增强...

Yuzhen Tang · Qian Xun · Zhuoqun Zheng · Fanqi Min 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

本文提出一种优化框架，用于解决风力发电耦合电-氢混合储能系统的部件容量配置与能量管理问题。采用粒子群优化算法最小化系统总成本，优化四个变量：电解槽与超级电容器容量，以及能量管理策略中的两项参数。该策略引入人工势场法，基于超级电容器荷电状态定义虚拟力以分配风电功率，并优化虚拟力形状参数和功率分配基准参数。低通滤波器截止频率根据优化后的参数自适应调整，故称“OP-APF”框架。MATLAB与实时仿真验证表明，相较于三种基准方案，OP-APF在降低系统成本、控制荷电状态及减缓电解槽退化方面更具优势。

解读: 该电-氢混合储能优化框架对阳光电源PowerTitan储能系统与新能源制氢业务具有重要应用价值。文中基于人工势场法的能量管理策略（OP-APF）可直接应用于ST系列储能变流器的多时间尺度功率分配算法，通过超级电容处理高频功率波动、氢储能应对长周期能量平衡，延长电池循环寿命。粒子群优化算法可集成至iS...

Xiaoqiang Li · Ning Li · Weijie Xue · Wei Mao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

三端口直流 - 直流转换器凭借其结构简单、成本低和功率密度高的优势，成为离网光伏制氢系统中实现光伏电池、储能装置和电解槽集成的理想解决方案。考虑到电解槽的低电压大电流工作特性以及对电流纹波的敏感性，本文提出了一种 LCC 谐振型电流输出式部分隔离三端口直流 - 直流转换器（LCC - CFO - TPC）。通过采用脉宽调制（PWM）+ 脉冲频率调制（PFM）方法，该转换器能够为电解槽实现高降压比和低输出电流纹波，降低二次侧整流二极管的电流应力，并在全功率范围内实现一次侧全桥的零电压开关（ZVS）...

解读: 从阳光电源氢能与储能业务协同发展的战略视角看，这项LCC谐振型三端口DC-DC变换器技术具有重要的应用价值。该技术针对光伏制氢系统中电解槽的特殊工况需求——低压大电流输出和对电流纹波的高度敏感性——提出了创新的电流馈出型拓扑结构，这与我司在光伏制氢领域推进的"光储氢"一体化解决方案高度契合。 技术...

Mohammad Reza Salehizadeha1 · Muhammed Ali Beyazıtb1 · Akin Tascikaraoglu · Jay Liu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.387

摘要 为了满足燃料电池电动汽车（FCEV）日益增长的数量，建立一种可持续的氢气供应方法已成为当务之急。在此背景下，本文提出的方法利用住宅屋顶光伏（PV）面板产生的过剩电力，支持加氢站进行绿色氢气生产。为实现这一目标，我们建议组建若干可再生能源社区（REC），以聚合过剩电力。作为回报，聚合后的加氢站根据各REC在支持氢气生产方面的贡献，在需求响应（DR）时段向REC内的家庭用户提供相应的能源信用额度。加氢站配备有社区储能系统（CESS），用于储存电能，并在DR时段将电能回馈给REC。为实施该构想，...

解读: 该文提出的光伏-储能-氢能耦合架构与阳光电源产品线高度契合。户用光伏余电聚合场景可应用SG系列逆变器的MPPT优化技术提升发电效率;社区储能系统(CESS)可部署PowerTitan或ST系列PCS实现双向能量调度;需求响应期间的削峰填谷需求验证了储能系统快速响应能力的价值。文中提出的三阶段优化决策...

Kangrui Jiang · Zhongbei Tian · Tao Wen · Kejian Song 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 轨道交通脱碳已成为轨道交通行业未来发展的主要方向。氢燃料电池（HFC）列车因其零碳排放和较低的改造成本，成为具有竞争力的潜在解决方案。然而，由于氢气在储存、运输和利用方面面临的挑战，其成本较高，仍是制约HFC列车商业化的主要因素。温度对HFC的能量转换效率和寿命具有显著影响，其热管理要求比内燃机更为严格。现有的HFC列车能量管理系统（EMS）通常忽略了HFC温度变化对能量转换效率的影响，难以根据环境动态条件实现能量与热管理的实时平衡控制。为解决这一问题，本文提出一种基于深度强化学习（DRL...

解读: 该深度强化学习能量-热管理协同优化技术对阳光电源氢能及储能系统具有重要借鉴价值。其MDP建模与双深度Q学习算法可应用于ST系列PCS的多能源协调控制,实现电池SOC动态平衡与温控优化。该方法在充电站EV Solutions中可优化充电功率分配,降低设备热应力;在PowerTitan储能系统中可提升变...