Mahdi Abolghasemi · Daniele Girolimetto · Tommaso Di Fonzo · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.394

摘要 风能发电预测对于风电场日常运行管理以及使市场运营商能够在需求规划中有效应对电力不确定性至关重要。传统的预测协调方法依赖于样本内误差进行预测协调，但这些方法在未来性能上的泛化能力可能不足。此外，传统的聚合结构并不总是与实际决策需求相一致，而评估指标也常常忽视预测误差带来的经济影响。为应对这些挑战，本文探讨了先进的跨时间预测模型及其在提升预测准确性与决策质量方面的潜力。首先，我们提出一种新方法，在协方差矩阵估计和预测协调过程中利用验证误差而非传统的样本内误差。其次，我们引入基于决策的聚合层级用...

解读: 该跨时序预测协调技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)及新能源场站具有重要应用价值。论文提出的基于验证误差的协调方法可提升预测精度7%以上,能优化储能系统充放电策略,降低辅助服务罚金成本。决策导向的聚合层级设计与阳光电源iSolarCloud平台的智能运维需求高度契合,可将计...

Yawen Dong1 · Yutong Liu1 · Feifei Mao · Hua Wu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 科学界持续关注超级电容器（SCs），因其在环境保护和能量存储方面具有重要意义。超级电容器的性能取决于比容量、循环稳定性、功率密度和能量密度等关键特性，其中电极材料的性能、电极与电解质之间的相互作用以及电极表面或层间的电荷转移过程，对超级电容器整体性能具有显著影响。在超级电容器的研究领域中，计算模拟的应用至关重要，因其具备强大的模拟计算与预测能力。本文综述了近年来利用密度泛函理论（DFT）和机器学习（ML）技术设计与优化超级电容器的最新进展。我们总结了DFT在理解电极材料的电子结构、电荷存储...

解读: 该超级电容器研究整合DFT、分子动力学与机器学习的方法论,对阳光电源储能系统具有重要价值。在ST系列PCS和PowerTitan产品中,可借鉴ML技术优化电极材料设计,提升功率密度和循环寿命;将SOH预测算法应用于iSolarCloud平台,实现储能设备健康状态智能监测;结合SiC器件特性,通过计算...

Robert Förster · Niklas Eiser · Matthias Kaiser · Hans Ulrich Buhl · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 为缓解气候变化日益严重的不利影响，政策制定者积极推动以可再生氢替代化石能源。然而，考虑到市场供应、采购成本以及为生产可再生氢而获取可再生电力所面临的严格监管要求，欧盟（EU）的电解制氢运营商正面临重大挑战。通过购电协议（PPA）接入可再生能源并结合电池储能系统（BESS），对并网型能源灵活运行的可再生氢电解系统进行智能化设计与运行，可能是克服这些挑战的关键。为拓展现有研究文献，本文评估了在符合欧盟监管框架的前提下，PPA采购策略与BESS配置对可再生氢平准化成本（LCOH）的相互影响。基于...

解读: 该研究验证了储能系统在可再生能源制氢中的经济价值,与阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能方案高度契合。通过BESS平抑风光PPA电价波动、降低绿氢LCOH的结论,为我司储能系统在电解制氢场景提供应用依据。研究提出的BESS容量优化方法可指导ST系列产品配置策略,梯次电池应用分析为储能系统...

Hadi Vatankhah Ghadim · Jannik Haas · Christian Breyer · Hans Christian Gils 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 可再生能源技术的成本预测是计算能源转型路径的主要输入之一。以往研究表明，这些成本预测往往被高估。在本研究中，我们更新了对主要可再生能源技术成本预测的评估，比较了2020年至2050年间超过40项研究中的150种情景，涵盖的技术包括大型地面光伏电站、屋顶光伏系统、陆上与海上风电以及锂离子电池。总体而言，所审查的所有研究均预计平准化度电成本（LCOE）和资本支出将显著下降，但下降幅度存在差异。尽管修订后的成本预测已有所改善，并更贴近历史发展趋势，但仍显得过于悲观。大多数针对2050年的成本预测...

解读: 该研究揭示光伏和储能成本下降速度超预期,对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器产品线具有战略意义。成本快速下降将加速光储一体化项目部署,验证了公司在1500V高压系统、SiC功率器件应用及三电平拓扑等降本增效技术路线的正确性。建议强化PowerTitan储能系统与iSolarCloud平台...

Wanting Zheng · Hao Xiao · Wei Pei · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要 本文提出了一种针对高比例数据缺失场景下的分布式区域光伏发电功率预测方法。该方法通过两个关键策略增强光伏发电信息的可用性。首先，针对区域内具有有限可用光伏发电数据的参考电站，构建了一种基于DSC-LightGBM算法的可解释性预测模型，以提高光伏发电功率预测的准确性。针对这些电站在气象数据获取方面存在的不足，通过物理建模引入太阳高度角和太阳时角等太阳辐射特征，并采用Shapley加性解释（SHAP）可解释算法分析原始特征与增强特征的重要性。其次，为解决区域内大量非参考电站在实际运行中数据匮乏...

解读: 该分布式光伏功率预测技术对阳光电源iSolarCloud智慧运维平台具有重要应用价值。针对区域内大量电站数据缺失场景,其自回归迁移学习方法可显著提升SG系列逆变器集群的发电预测精度(误差降低25.8%-50.3%)。DSC-LightGBM算法结合太阳高度角等物理特征的建模思路,可优化PowerTi...

Matthew Marano · Azadeh Jafari · Matthew J.Emes · Maziar Arjomandi · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 定日镜的设计参数通常基于从孤立定日镜获得的风荷载估算值。为了为聚光太阳能电站产生有意义的能量，定日镜必须以扩展阵列的形式布置。然而，现有文献中基于阵列的风荷载估算尚不足以支持工业界根据定日镜在阵列中的具体位置来优化其设计。本研究通过系统性的风洞实验，利用测力传感器测量了7行定日镜在不同位置上的阻力系数。实验装置由49块方形定日镜组成，布置于阿德莱德大学风洞内的线性交错阵列中。实验测试了两种定日镜阵列密度：12.5%和37.5%，分别称为低密度阵列和高密度阵列，且所有镜面法线方向与来流方向垂...

解读: 该风载研究对阳光电源光热发电系统设计具有重要价值。研究发现定日镜阵列内部风阻力被高估达70-98%,这意味着可优化结构设计降低成本。对于阳光电源拓展光热+储能一体化方案,该数据可指导定日镜场布局优化,特别是高密度阵列(37.5%)配置。结合iSolarCloud平台的风场监测数据,可建立精准的阵列位...

Carlos Sanchís-Gómez · Jorge Aleix-Moreno · Carlos Vargas-Salgado · David Alfonso-Solarb · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.295

摘要 目前，大型光伏电站的数量和装机容量正在不断增加。准确估算光伏组件电池温度是光伏项目优化的基础。本文利用来自不同地理位置和当前主流技术的大型光伏项目的实测数据，评估了若干种 наиболее relevant的光伏组件温度估算模型。在评估过程中，引入了一种新的加权方法，以捕捉模型在过压事件关键时段的行为表现。该评估基于误差分析，通过对比各模型在不同大型光伏项目中的实际组件行为，获得其精度。温度误差评估结果表明，在所评估的22种电池温度模型中，均方根误差（RMSE）介于0.25至1.45°C之...

解读: 该研究对阳光电源SG系列逆变器的1500V系统设计具有重要参考价值。文章提出的组件温度精确评估模型和过电压风险评估方法,可直接应用于优化我司MPPT算法和直流侧电压保护策略。通过集成Grupotec String Evaluation模型到iSolarCloud平台,能实现基于实时温度预测的串联数优...

Dingyuan Ma · Siyu Yu · Shu Su · Xiaodong Li 等5人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.294

摘要 光伏（PV）面板改造对于降低建筑能耗和应对气候变化至关重要。然而，建筑物在特征上存在差异，使得在区域或城市尺度上高效制定光伏面板改造方案成为一项复杂的挑战。本研究提出了一种面向区域光伏改造的双层“自下而上”智能决策模型，以替代传统的“自上而下”方法。针对单体建筑，比较了多种机器学习算法，其中随机森林（RF）算法达到了93%的准确率和0.80的AUC值，同时采用欧氏距离进行相似性计算；对于区域建筑存量，结合隐性知识，NGSAII优化算法将改造概率、相似性、成本和改造效益作为优化目标，生成帕累...

解读: 该双层智能决策模型为阳光电源区域级光储项目规划提供重要参考。其随机森林算法可优化SG系列逆变器在不同建筑场景的配置方案,NGSAII多目标优化算法可指导PowerTitan储能系统的容量配置与经济性分析。模型中的相似度计算和隐性知识整合,可应用于iSolarCloud平台的智能运维决策,提升区域光储...

Hamzah M.Zureiga · Bashar R.Qawasme · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.287

摘要 光伏（PV）组件的效率随着组件温度的升高而降低。对光伏面板进行冷却可通过减少电阻损耗、改善载流子迁移率、降低热应力以及提高填充因子来提升其效率。本文提出一种强制水循环冷却方法，通过降低光伏组件的温度，从而提高其发电性能。该方法在光伏组件背面安装铜管换热器（HX），并采用强制水循环方式进行散热。这种冷却方式结构简单、成本低廉、无需额外能耗，是一种高效且适用于大规模电站的被动式冷却方案。实验采用两个相同的光伏组件，其中一个进行冷却，另一个作为对照，在约旦杰拉什市的实际气象条件下开展对比研究，以...

解读: 该PV组件水冷技术对阳光电源光伏系统具有重要参考价值。研究证实降温4.62°C可提升功率8.08%,这为SG系列逆变器的MPPT算法优化提供温度补偿依据。建议将温度-功率模型集成到iSolarCloud平台,实现大型电站的热管理预测性维护。该被动冷却方案可与PowerTitan储能系统协同,利用夜间...

Chao Ninga · Aokai Maa · Zhaoyang Dongb · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 通过电解水制取绿色氢气为炼油厂的脱碳提供了动力，揭示了电力-氢气-炼油一体化发展的前景。本文针对可再生能源出力不确定性下的电-氢-炼油耦合系统，提出了一种新颖的多阶段分布鲁棒调度框架。该框架将电力系统、氢能设备与炼油工艺单元无缝集成，实现了炼油过程的整体优化，兼顾经济性与可持续性效益。为有效应对因调度阶段增多和不确定类型多样化所带来的高维不确定性问题，本文构建了一种创新的基于结构化矩-Wasserstein的模糊集，并给出了相应的集合包含关系及概率保障的理论分析。基于该模糊集，将炼油调度问...

解读: 该电-氢-炼化耦合调度技术对阳光电源ST系列储能变流器及氢能系统集成具有重要价值。多阶段鲁棒优化框架可应用于PowerTitan储能系统的能量管理策略,通过分布鲁棒决策应对新能源不确定性。电解制氢与储能协同调度思路可拓展至iSolarCloud平台的源网荷储氢一体化优化,提升系统经济性3.77%、降...

Jialu Tian · Guijia Zhang · Haojin Wu · Shiquan Shan 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 本研究探讨了光伏-聚热（PV-CPT）太阳能高效转换技术，将多层选择性滤光膜集成至线性菲涅尔聚光结构中，实现全光谱分频与剩余光谱的聚焦利用。针对硅基光伏电池设计的光学滤光片在响应波段内具有高透射率，可将60.7%的太阳能量用于光伏发电。未被利用的剩余光谱则由线性菲涅尔选择性滤光场反射并聚焦至热能接收器。本文分析了三种典型的热能利用方式——有机朗肯循环（ORC）、甲醇分解（MD）以及与蒸汽朗肯循环（SRC）耦合——用于聚热转换（CPT），并通过㶲效率评估揭示不可逆损失的产生机制。基于ORC、...

解读: 该光伏-光热混合发电技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品具有重要启示。研究中硅基光伏组件响应波段透射率达60.7%,剩余光谱用于热发电,系统综合发电效率最高达32.65%。这为阳光电源多能互补系统设计提供新思路:可结合ST系列储能变流器与光热发电系统耦合,通过先进MPPT算法优化光谱分离后的光伏发电...

Haocheng Sunab1 · Zhiwei Geabc1 · Zhihan Yao · Liang Wanga 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 热化学储热技术因其高能量存储密度和低热损失而具有巨大的应用潜力，非常适合长周期、大规模的能量储存应用。然而，在反应器的可扩展性、放热效率以及系统整体性能评估方面仍存在挑战。本研究提出了一种基于钙的热化学储热顺序式双反应策略，并采用一种灵活且可扩展的壳管式反应器进行实现。本文深入探讨了基本单反应放热过程中涉及的多物理场耦合机制及影响反应动力学的关键因素。除了验证壳管式结构在传热性能上的优越性外，研究结果还揭示了不可逆熵产显著增加的现象。在理想的恒压条件下，我们识别出控制基本单反应放热过程的关...

解读: 该钙基热化学储能技术为阳光电源PowerTitan储能系统提供长时储能技术路径参考。其双反应级联策略降低15%熵增损失、提升30.60%综合能效的优化思路,可启发ST系列PCS的多级能量转换控制策略设计。壳管式反应器的可扩展性与模块化理念契合阳光大规模储能系统架构。研究中的多物理场耦合机制分析方法,...

Tahsin Afroz Hoque Nishat · Jong-Hyun Jeong · Hongki Jo · Shenghao Xi 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 由电池供电的无线传感器网络（WSN）为结构健康监测（SHM）提供了一种经济且易于部署的解决方案。然而，由于传感器网络中电池损耗不均、更换电池时面临后勤规划困难，以及维持SHM所需的服务质量（QoS）等问题，其长期运行的可行性面临挑战。系统层面的电池健康管理策略对于延长WSN的寿命和可靠性至关重要，尤其是在考虑到更换电池所需的昂贵维护行程的情况下。本研究提出了一种基于强化学习（RL）的框架，旨在在保持SHM服务质量的同时，主动在系统层面上管理电池老化问题。该框架聚焦于成组电池更换，以减轻后勤...

解读: 该强化学习电池管理技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。文中针对无线传感网络的系统级电池健康管理策略,可直接应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS优化。通过RL算法实现电池组均衡老化、延长系统寿命的思路,与阳光电源大规模储能电站面临的电池一致性管理挑战高度契合。特别是其考虑光伏...

Monika Zimmerman · Florian Ziel · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 准确的中期（数周至一年）小时级电力负荷预测对于发电厂运行中的战略决策至关重要，有助于保障供电安全与电网稳定、规划和建设储能系统以及开展电力交易。尽管已有大量模型能够有效预测短期（数小时至数天）的小时负荷，但针对中期负荷预测的解决方案仍然较为稀缺。在中期负荷预测中，捕捉负荷多方面的特征存在显著的建模挑战，这些特征包括日、周和年的季节性模式、自回归效应、天气及节假日影响，以及社会经济非平稳性。为应对这些挑战，本文提出一种新颖的预测方法，该方法采用由可解释的P样条构成的广义加性模型（GAM），并...

解读: 该中期负荷预测技术对阳光电源储能系统具有重要应用价值。GAM模型可优化PowerTitan及ST系列PCS的能量管理策略,通过精准预测周至年度负荷曲线,实现储能系统充放电计划优化和容量配置决策。其可解释性强的特点可集成至iSolarCloud平台,结合气象、节假日等多维数据,提升储能电站经济调度能力...

Lingfeng Tang · Haipeng Xi · Yongguan Wang · Zhanbo Xu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 商业建筑中的供暖、通风与空调（HVAC）系统可作为灵活性资源，促进可再生能源在电力系统中的集成。然而，冷水机组复杂的运行特性以及水循环与空气循环耦合下的多区域热动态特性导致HVAC系统控制模型复杂度高，限制了其运行灵活性的充分挖掘。为解决该问题，本文提出一种融合物理感知深度学习的模型预测控制（MPC）方法，以实现面向需求响应的深度灵活商业建筑HVAC系统控制。首先，采用具有高逼近能力的深度学习模型捕捉冷水机组的运行特性，并结合物理约束模块以保证运行约束的满足；多区域热动态则利用基于先验建筑...

解读: 该物理感知深度学习MPC技术对阳光电源工商业储能系统具有重要应用价值。论文中HVAC柔性调控思路可迁移至ST系列PCS的需求响应场景:利用深度学习建模复杂负荷特性,结合物理约束保证设备安全运行;图卷积网络建模多区域热动态的方法,可借鉴用于PowerTitan多簇电池热管理协同优化;混合整数线性化嵌入...

Metin Demirtas · Suleiman M. Sharkh · Abdullah Gokyildirim · Haris Calgan · Applied Energy · 2025年1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。...

Dongyue Zhou · Xueping Pan · Jinpeng Guo · Xiaorong Sun 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 海上风电的快速发展使得其在台风等极端天气事件频发背景下的运行安全问题日益受到关注。现有的海上风电场群（OWFC）韧性评估多集中于单一台风灾害所引发的风险，较少考虑多种灾害共同作用的影响，然而台风极易诱发巨浪、风暴潮等次生海洋灾害，这些灾害可能对海上风电机组及输电系统造成严重破坏，忽略此类联合效应可能导致对其脆弱性的低估。为此，本文提出一种新的方法，用于评估海上风电场群在台风及其次生灾害共同作用下的韧性。首先，根据海洋环境条件对台风及台风诱发的海浪进行数值模拟；继而，综合考虑台风与其次生灾害...

解读: 该研究对阳光电源海上风电变流器及储能系统具有重要价值。研究揭示台风及次生灾害导致风电集群韧性下降40%,凸显极端天气下电力系统脆弱性。阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统可作为海上风电场的韧性支撑,通过GFM控制技术提供惯量支撑,在台风导致风机故障时快速响应维持电网稳定。研究中的...

Mohamed R. Elkadeem · Ali Younes · Jakub Jurasz · Atif S.Al Zahrani 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 本文针对由电力需求增长、电价上涨、环境污染以及能源危机所推动的全球向可再生能源转型的问题展开研究。提出了一种新颖的时空决策模型（STDMM），用于评估 utility-scale 太阳能光伏（PV）、陆上风力涡轮机（WT）以及光伏/风电混合系统的发展潜力，并以沙特阿拉伯为案例进行分析。选址与能源互补性分析整合了ERA5高分辨率气象数据以及二十余项约束和评估准则，技术经济潜力则考虑了特定技术参数与基础设施成本。STDMM的结果表明，由于气候资源和基础设施条件优越，沙特北部地区具有较高的光伏开...

解读: 该时空决策模型对阳光电源中东市场布局具有重要参考价值。研究显示风电LCOE波动大(34.8-125美元/MWh)且光伏北部、风电东部资源分布差异明显,凸显储能系统刚需。阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能方案可有效平抑波动,解决弃电风险。针对混合电站场景,SG系列光伏逆变器结合ESS储能...

Pulin Zhang · Diankai Qiu · Linfa Peng · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 为了满足高功率输出的需求，大面积的质子交换膜燃料电池（PEMFCs）已成为研究的重点。然而，在实际应用中，燃料电池内部的非均匀反应难以避免，这会导致性能下降以及电堆寿命缩短。了解燃料电池内部物理量分布的变化规律，并准确预测其未来的内部状态，对于燃料电池的控制与维护至关重要。本文提出了一种多物理量融合图自编码器网络（MP-GAE），该模型是一种针对燃料电池性能及多物理场分布的瞬态预测模型，重点考虑了反应时间、空间位置以及多个物理场之间的耦合关系。基于图注意力机制和时序网络，构建了分段时序图注...

解读: 该PEMFC多物理场预测技术对阳光电源氢能业务具有重要借鉴价值。论文提出的MP-GAE时空预测模型可应用于我司燃料电池系统的智能运维:1)非均匀反应预测算法可集成至iSolarCloud平台,实现电堆性能衰减的预测性维护;2)多物理场耦合分析方法可优化燃料电池DC/DC变换器的动态响应控制策略;3)...

Charitini Stavropoulou · Eirini Katsidoniotaki · Nicolás Faedo · Malin Goteman · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.380

摘要 在波浪能农场中，准确确定每个波浪能转换器的运动状态对于性能评估、能量产出估算以及实施有效的控制策略至关重要。主要挑战在于真实海洋环境中复杂的非线性水动力现象，使得精确预测每个转换器的运动变得困难。高保真数值模拟方法（如计算流体动力学）能够详细表征波浪农场对入射波的响应，但其计算成本高昂，难以适用于实时应用和多种工况的评估。相比之下，尽管在工业界广泛应用，基于线性势流理论的低保真模型却缺乏足够的精度，仅能提供大致的趋势性结果。实验波浪水槽测试虽能提供接近真实的高保真系统响应，但在灵活性和成本...

解读: 该多保真度代理建模技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。波浪能转换器的非线性动态响应预测问题,与储能电站中PowerTitan系统面临的复杂工况预测高度相似。文中采用LSTM机器学习融合高低保真度数据的方法,可应用于ST系列PCS的实时功率响应预测,解决高精度CFD仿真计算成本高、线性模型精度不足...