Khadim Ullah Jana · Ghjuvan Antone Faggianelli · Jean-Laurent Duchaud · Anne Migan-Dubois 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 本文提出了一种实用、非侵入式的两步放电方法，用于估计在实际运行条件下工作的VRLA-Gel蓄电池组的剩余可用容量，该方法无需拆解电池或依赖历史电池管理系统（BMS）数据。所提出的方法首先通过短脉冲放电快速识别出性能良好和性能欠佳的电池，依据是电压下降幅度和放电轨迹。这一初步筛选使测试时间减少了近50%。随后进行分阶段放电阶段，通过将容量趋势映射到参考散点图上，进一步将剩余的性能欠佳电池细分为“一般”和“弱”两类。在第一步中，基于具有未知使用历史的单体VRLA-Gel电池，根据其动态特性建立...

解读: 该VRLA-Gel电池现场评估技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要应用价值。该方法通过两步放电测试实现90%以上分类准确率,无需历史BMS数据即可评估电池剩余容量,特别适用于改造项目。可集成至iSolarCloud平台实现预测性运维,优化电池全生命周期管理,延缓更换周期降...

Haoru Zhao · Baoshan Zhu · Boshuang Jiang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 抽水蓄能是一种领先的大型储能技术，能够有效缓解可再生能源间歇性和分布不均的问题。本研究旨在解决当前对作为抽水蓄能核心部件的泵-水轮机中空化尺度效应如何影响能量转换失衡与水力不稳定性的系统性认识不足的问题。以中国最大的抽水蓄能机组为案例，本研究结合数值模拟与实验研究方法，全面探讨了空化尺度效应对能量转换特性、涡流特性及水力稳定性的影响，取得了以下结果与结论：（1）空化尺度与机组效率之间存在显著的负相关关系。为此建立了一个数学模型来描述该关系，从而实现对空化工况下泵-水轮机性能的快速预测。（2...

解读: 该抽水蓄能空化效应研究对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究揭示的能量转换效率与空化规模负相关规律,可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的效率优化模型中,通过预测性算法提升能量转换效率。水力稳定性分析方法可迁移至液冷系统设计,优化储能电池热管理中的流体动力学特性。空化区域对涡流特性...

Stephan Kigle · Nadja Helmer · Tapio Schmidt-Achert · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 本研究探讨了陆上风电、海上风电和光伏等波动性可再生能源（vRES）的扩张延迟与加速对欧洲（包括欧盟27国、英国、挪威和瑞士）氢及其衍生物进口需求的影响，以满足终端能源消费部门的需求并实现欧洲温室气体（GHG）排放目标。通过使用多能源系统模型ISAaR，我们分析了14种不同vRES扩张水平的情景，并评估了相应的氢价格变化。在基准（BASE）情景下，欧洲加权平均氢价格从2030年的4.1欧元/千克下降至2050年的3.3欧元/千克。研究结果表明，延迟vRES扩张将显著增加对氢及其衍生物进口的需...

解读: 该研究揭示欧洲可再生能源扩张延迟将导致氢能进口依赖加剧及成本上升,对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有战略指导意义。加速光伏装机可降低2050年氢价至3欧元/kg以下,验证了我司1500V高效光伏系统与PowerTitan储能方案在制氢场景的协同价值。建议强化光伏-储能-制氢一体化解决方...

Henry J.Williamsa1 · Yipu Wanga1 · Bo Yuan · Miguel Ignacio Gomez 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 农光系统（Agrivoltaics）为将太阳能光伏（PV）与农业生产相结合提供了机遇，但针对特定作物的挑战和运行约束仍缺乏深入研究。本研究在美国伊利湖葡萄酒产区开发并评估了一种康科德葡萄农光系统，该地区葡萄园正面临经济压力以及与太阳能开发之间的土地利用冲突。研究从垂直式、跟踪式和架空式光伏系统出发，利用农光辐射工具（Agrivoltaic Radiation Tool, ART）模拟葡萄藤光合光子通量密度（PPFD）的降低程度以及因遮荫导致的发电量损失。模拟结果表明，垂直式设计年均葡萄藤P...

解读: 该葡萄园农光互补系统研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和智能运维方案具有重要应用价值。垂直和跟踪式光伏系统设计需要高精度MPPT优化技术应对复杂遮挡场景,SG逆变器的多路MPPT可有效提升发电效率。研究中0.47%-25%的光照损失量化数据为iSolarCloud平台开发农光互补专用监控算法提供依据,...

Mohammad Sheykhi · Mahmood Mehregan · Saeed Ghorbani · Amin Emamian 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要：冷热电联产系统（CCHP）能够提高传统能源供应系统的效率，并减少碳排放。本文提出了一种新型的冷热电联产（CCHP）系统结构，其原动机采用内燃机与斯特林发动机相结合的方式，通过龙格-库塔法进行数值模拟，并采用遗传算法技术进行优化。文中讨论了若干关键参数对CCHP系统容量、效率、一次节能率以及投资回收期的影响，这些参数包括斯特林发动机的转速、相位角、回热器长度及孔隙率，以及内燃机的转速和点火正时。结果表明，由于内燃机具有较高的运行效率，采用混合原动机的CCHP系统可使斯特林发动机在高转速下启动...

解读: 该混合CCHP系统的多能源协同优化思路对阳光电源综合能源解决方案具有重要借鉴价值。其遗传算法优化方法可应用于ST系列储能系统与分布式光伏的协同调度,通过iSolarCloud平台实现多能互补优化。混合动力机组效率提升12%的成果启发PowerTitan储能系统在工商业场景中集成冷热电三联供,缩短投资...

Haotian Tanga · Rui Lia · Tongqing Songa · Shenghong Jua · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 随着光伏和风电在电网中利用率的不断提高以及能源政策的持续演变，现有混合能源系统的结构完整性与运行性能面临严峻挑战。将水电站与抽水蓄能相结合构建混合抽水蓄能水电站（HPSHP），可有效融合两种技术的优势，从而提升系统的经济可行性与运行灵活性。然而，HPSHP与光伏、风电耦合集成的研究仍显不足。此外，抽水蓄能系统的运行约束也要求探索创新的混合储能耦合策略。为此，本文提出了一种针对HPSHP-光伏-风电-电池系统（HPSHP-PWB）的多目标优化模型，并在此基础上制定适用于混合储能系统约束条件的...

解读: 该水光风储混合系统优化调度研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。论文提出的多目标优化模型和峰谷电价机制,可指导我司储能系统在多能互补场景下的控制策略优化。混合储能耦合方案与我司GFM/GFL控制技术、VSG虚拟同步机技术高度契合,可提升系统调度灵活性和经济性。建...

Arslan Sal · Carlos Ernesto Ugalde Loo · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 建筑领域对温室气体排放具有显著影响，因此实现供暖与制冷系统的脱碳对于达成碳中和目标至关重要。通过用可逆式热泵（HP）等低碳替代技术取代传统的化石燃料技术，并结合集成热能储存系统，可在高峰时段降低热负荷需求，从而提供运行灵活性，并带来经济效益。鉴于此，本文提出了一种基于可逆式热泵并集成热储能装置的能源系统的详细动态模型。所采用的系统配置不仅旨在满足寒冷季节的供热需求，还兼顾夏季制冷需求，而根据气候预测，未来几年夏季制冷需求预计将不断上升。研究采用多区域建模方法对住宅建筑进行模拟，并在模型中引...

解读: 该热泵储能系统研究对阳光电源户用储能解决方案具有重要参考价值。文中热泵配合储热系统削峰填谷的思路,与我司ST系列储能变流器及PowerTitan系统的能量管理策略高度契合。可将研究中的多区域建模方法应用于iSolarCloud平台,优化户用光储系统的热电联供控制算法。特别是极端天气下热泵性能评估,可...

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...

Qianggang Wang · Yiyao Zhou · Bingxin Fan · Jianquan Liao 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 为了促进可再生能源的无缝集成，双极性直流配电网（Bi-DCDNs）已在多个领域得到广泛应用，包括深圳未来大厦、波音787飞机以及新加坡的直流LED照明系统。Bi-DCDNs集成了多种灵活设备，以提升经济性和安全性。然而，目前尚缺乏一个综合协调框架来考虑这些灵活设备之间调控特性的异质性。为此，本文提出了一种针对Bi-DCDNs中灵活设备的分层协调框架。具体而言，上层模型考虑直流变压器（DCT）在不同运行模式下的操作差异，以确定最优切换方案从而降低损耗；下层模型则协调DCT、储能系统（ESSs...

解读: 该双极直流配网分层优化技术对阳光电源ST系列储能变流器和户用光伏系统具有重要应用价值。论文提出的DCT多模式协调、储能系统与电气弹簧联合调控框架,可直接应用于PowerTitan储能系统的电压质量优化和损耗管理。分层控制架构与阳光电源iSolarCloud平台的智能调度逻辑高度契合,特别是在偏远社区...

Han Qiuab1 · Zhichao Maa1 · Yaping Huc · Dandan Wuc 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 建筑一体化光伏（BIPV）幕墙结合被动式设计是一种应对气候变化与能源挑战的低碳、可持续性建筑策略。鉴于前期设计决策对项目成果具有显著影响，本研究聚焦于开发针对三项关键性能指标的快速评估方法：采光可用性、太阳能发电量以及建筑能效。为此，我们通过建筑性能模拟与标签分类构建了适用于上海地区的专用数据集。基于该数据集，建立了四个关键指标的预测模型：空间日光自治率（sDA）、太阳辐射量、采暖年均能耗强度（EUI_heat）和制冷年均能耗强度（EUI_cool）。通过对比随机森林（Random For...

解读: 该BIPV被动式设计多性能预测技术对阳光电源SG系列光伏逆变器与储能系统集成具有重要价值。研究实现光伏发电可满足25-48%冷热负荷,契合我司PowerTitan储能系统的能量管理优化场景。机器学习快速评估方法可集成至iSolarCloud平台,为建筑光伏项目提供设计阶段的发电量与负荷匹配预测,优化...

Mehdi Ahmadi · Roberto Pagano · Fabio Mater · Matteo Bonomoc 等12人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 本文提出了一种将GaAs与Si异质结电池结合光学元件构成的四端太阳能电池系统。该系统通过实现光学低倍非成像非对称聚光和光谱分离，以增强各子电池特定的能源转换效率，代表了一条克服传统光伏系统局限性并提升其效率的有前景的技术路径。光谱分离通过集成一种专门设计的具有导光能力和高透射率的聚合物电介质棱镜来实现，并结合定制的二向色镜，该二向色镜反射波长小于805 nm的光，而透射更长波长的光。为了优化系统性能，我们在受控的室内测试环境中，针对不同入射角度的光源以及不同颜色的侧盖条件，对各个组件及整个...

解读: 该四端叠层光伏技术通过光谱分离和非成像聚光实现效率突破,对阳光电源SG系列逆变器的MPPT算法优化具有启发意义。研究中不同入射角和侧面颜色对光收集的影响,可指导iSolarCloud平台开发基于实时光谱条件的智能跟踪策略。GaAs/Si异质结的宽光谱利用思路,与公司在SiC/GaN宽禁带器件的研发方...

Yongsheng Yan · Wujun Chen · Jianhui Hu · Iqra Tariq · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.289

摘要 光伏膜结构将膜材与柔性光伏板相结合，可利用太阳能发电，同时实现柔性化与轻量化设计。然而，在光伏一体化发展的过程中，膜结构面临一些问题，例如能量转换效率较低，以及光伏组件与结构在长期使用中的一体化可靠性问题。因此，本文描述并测试了一种新型的、集成高效柔性薄硅基光伏（Si-PV）电池的膜材料，以探究在不同太阳辐射条件下转换效率与温度之间的关系。通过单轴拉伸试验，研究了该新材料在太阳辐射环境下的力学性能，结果表明其具备良好的工程应用力学特性。本文还设计并建造了一座集成光伏功能的膜结构原型建筑，该...

解读: 该膜结构集成薄膜光伏技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及智能运维系统具有重要参考价值。研究揭示的光伏转换效率与温度、辐射关系可优化我司MPPT算法的温度补偿策略;三种膜材料的长期可靠性测试数据可指导柔性光伏场景的逆变器环境适应性设计;膜结构原型的多参数监测方案与iSolarCloud平台的预测性维护功...

Qi Wang · Yankui Liu · Applied Energy · 2025年1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...

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...

Jiacong Li · Chongyu Zhang · Michael R.Davidson · Xi Lu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 电力系统占中国总二氧化碳排放量的40%以上，截至2022年，56%的电力由火电厂生产。灵活运行的碳捕集与封存（CCS）技术已被提出作为实现燃煤电厂脱碳的有效措施，相较于传统CCS技术，其具有更低的捕集成本和更小的能耗惩罚。本研究刻画了在含有波动性可再生能源的大规模电力系统中，灵活碳捕集电厂（CCPPs）的运行特征，并量化了灵活CCPPs与波动性可再生能源之间协同作用在系统层面带来的环境与经济收益。小时级分析表明，灵活CCS可在用电高峰时段降低能耗，并在低谷时段满负荷运行，以利用原本将被弃用...

解读: 该研究揭示灵活碳捕集电厂与可再生能源协同运行的价值,对阳光电源储能系统具有重要启示。研究指出灵活CCS在低谷时段满负荷运行以消纳弃风弃光,这与阳光电源PowerTitan储能系统的调峰功能高度契合。通过ST系列PCS的GFM控制技术和iSolarCloud智能调度平台,可优化储能系统与火电机组的协同...

Haowen Guo · Wenbo Ye · Junmin Zhou · Yitian Gu 等6人 · Solid-State Electronics · 2025年1月 · Vol.227

摘要 本研究探讨了GaN双栅高电子迁移率晶体管（HEMT）在射频线性度方面的性能，重点分析其双音互调特性。采用双栅结构旨在通过降低反馈电容来改善线性度性能，反馈电容降至41.8 fF/mm，与传统的单栅HEMT相比降低了73%。该双栅器件在2.1 GHz频率下实现了23.5 dB的小信号增益，且该增益不随直流栅极偏置电压V_B的变化而改变。通过提高V_B可有效抑制互调失真，在漏极电压为20 V、V_B为3 V时，器件的输出三阶交调截点（OIP3）达到最高的30.1 dBm。此外，在V_DS为5 ...

解读: 该双栅极GaN HEMT技术通过降低73%反馈电容实现OIP3达30.1dBm的高线性度,对阳光电源功率器件应用具有重要价值。可应用于SG系列逆变器的GaN功率模块设计,降低谐波失真提升并网电能质量;适用于充电桩高频开关电源,减少EMI干扰;在ST储能变流器三电平拓扑中,双栅极结构可优化GaN器件开...

Meilin Liab · Tao Chenc · Shijun Mad · Fei Liud 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300

摘要 中国西北沙漠地区大规模建设光伏电站显著扰动近地表风场，不仅带来运行风险，还加剧了风沙危害。本研究以九墩滩光伏电站为原型，通过风洞实验，系统研究了九个来流风向角和四种风速梯度条件下光伏阵列对风场的影响。研究表明，气流在接触阵列后总体呈现多个典型阶段，包括气流抬升、加速、涡旋生成及恢复过程。阵列引起的风速场扰动具有明显的垂直分层特征，其中3–12 cm高度范围内扰动最强，并随高度增加而减弱。迎风侧风速廓线呈“J”型分布，边界层结构清晰；而在背风侧，风速普遍偏离对数分布规律。光伏阵列对气流具有显...

解读: 该风洞试验研究揭示光伏阵列对近地风场的扰动特性,对阳光电源西北荒漠电站设计具有重要参考价值。研究发现阵列内风速最大降幅达99.84%,可指导SG系列逆变器散热系统优化设计,特别是225°主导风向下的通风布局。建议结合iSolarCloud平台集成风速监测数据,动态调整组件间距与支架高度参数,优化MP...

Anurag Chandraka · Ayush Khare · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 钙钛矿太阳能电池（PSCs）显著推动了光伏技术的发展，在十年内光电转换效率从3.8%迅速提升至25%以上，使其成为传统光伏技术的一种高效且低成本的替代方案。在各类PSCs中，柔性钙钛矿太阳能电池（FPSCs）因其重量轻、功率质量比高以及与卷对卷制造工艺的良好兼容性而展现出尤为广阔的应用前景，有利于实现规模化和低成本生产。FPSCs非常适合应用于可穿戴设备、便携式电子器件等领域。为了制备高效的FPSCs，各功能层均需发挥良好作用。本文对FPSCs中的材料与结构进展进行了详细评述，重点分析了适...

解读: 柔性钙钛矿电池技术对阳光电源具有战略前瞻价值。其轻量化、高功重比特性可启发SG系列逆变器在建筑一体化光伏(BIPV)场景的适配优化,尤其是柔性组件的MPPT算法改进。卷对卷制造工艺的成本优势与阳光电源规模化生产理念契合。该技术在可穿戴设备、便携电源的应用潜力,可为PowerTitan储能系统拓展分布...

Wasim Ullah Khana · Waheed Ullah Khana · Naveed Ur Rahman · Shaukat Khanc 等8人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.297

摘要 杂化钙钛矿太阳能电池（PSCs）在学术界和工业界均引起了广泛关注。然而，其在恶劣环境及紫外光稳定性方面的显著缺陷限制了其大规模应用的耐久性。本文报道了一种由下转换（DC）铈掺杂微晶（CDM）构成的多功能间歇层被引入至PSCs中。该下转换层通过吸收紫外光从而保护钙钛矿层免受其损害，同时通过在可见光范围内再发射扩展了活性层的光谱响应范围。该下转换层用于提升PSCs在紫外光照射下的稳定性和光伏性能。采用CDM涂层的PSCs实现了24.09 mAcm−2的更高电流密度和20.13%的高功率转换效率...

解读: 该铈掺杂下转换微晶技术通过UV光屏蔽和光谱拓宽,使钙钛矿电池PCE提升17.7%至20.13%,UV稳定性保持88%。对阳光电源SG系列组串逆变器具有重要启示:可优化MPPT算法适配高效组件,提升系统发电量;DC层的环境稳定性改善(100天保持90%效率)契合工商业光伏长期可靠性需求;该材料层技术可...

Sowon Han · Janghoo Seo · Heangwoo Le · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.294

摘要：由于透明光伏（TPV）面板能够在透光的同时发电，近年来学术界对其在建筑领域应用的研究日益增多。然而，大多数研究主要集中在提升发电效率方面，忽视了为未来TPV应用建立基础数据的必要性。因此，本研究评估了不同透光率水平下TPV在发电性能和采光性能方面的表现，以验证其有效性并确定最佳透光率。主要研究结果如下：1）在综合考虑发电量以及维持室内最佳照度所需的照明能耗时，TPV相较于单晶硅单面光伏（PV）面板在节能方面更具优势；特别是，兼顾发电与照明节能的最佳TPV透光率为60%。2）当维持室内照度为...

解读: 该透明光伏(TPV)研究对阳光电源BIPV解决方案具有重要参考价值。研究表明60%透光率TPV在发电与采光节能间达到最优平衡,这为SG系列组串式逆变器在建筑光伏应用中的MPPT优化策略提供数据支撑。TPV发电波动性大的特点凸显储能系统必要性,ST系列PCS可平抑昼夜illuminance变化导致的功...