Keyi Kang · Heping Jia · Hongxun Huicd · Dunnan Liu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.394

摘要 在中国农村配电网中，将储能（ES）系统与分布式光伏发电（DPV）相结合，能够提升电力的自发自用水平并缓解电网拥塞问题。然而，由于农村地区DPV部署具有地理分布分散的特点，若为各村级DPV集群单独配置储能系统，则因缺乏跨集群间的能量交换，导致储能利用效率低下，从而显著增加初始投资与运维成本。本文在考虑不同村庄间DPV出力与居民负荷之间互补特性的基础上，提出一种多DPV集群与共享储能（SES）协同运行策略，旨在提高系统的自消费率与自给能力。进而构建了涵盖全生命周期成本-收益的综合分析框架以及两...

解读: 该共享储能优化配置技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究验证共享储能较分布式储能可提升光伏自消纳率2.44%、降低成本2.54%,与我司推广的集中式储能方案高度契合。两阶段优化模型可应用于iSolarCloud平台,结合需求响应实现多集群协同控制,提升ST-...

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...

Benneth C. Oyinna · Kenneth E. Okedu · Gauri Kalnoor · Leo Raju 等6人 · IEEE Access · 2025年1月

离网能源项目特别是太阳能微电网在偏远地区电气化中发挥关键作用。本文使用FINPLAN模型对20.46kWp太阳能微电网项目进行经济评估，FINPLAN是能源项目财务评估中使用的财务规划工具。研究旨在分析离网光伏解决方案的财务可行性、风险和经济效益。评估净现值NPV、内部收益率IRR、盈亏平衡点BEP和债务偿还覆盖率DSCR等关键指标以确定项目可行性和可持续性。FINPLAN模型方法允许在能源需求、资本支出、运营成本和补贴框架各种场景下进行详细现金流分析和风险评估。20.46kWp光伏-电池储能系...

解读: 该离网光储项目经济分析方法对阳光电源海外微电网和离网储能项目评估有重要参考价值。阳光PowerStack储能系统在非洲等地区的离网应用需要全面财务可行性分析。FINPLAN模型的NPV、IRR等指标体系与阳光项目投资决策流程一致。现金流分析和风险评估方法可应用于阳光微电网项目的财务建模。该研究验证的...

Yuan Gao · Zehuan Hu · Shun Yamat · Junichiro Otomo 等9人 · Applied Energy · 2025年1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...

Peter Anuoluwapo Gbadeg · Yanxia Sun · Olufunke Abolaji Balogu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 随着可再生能源（RESs）在并网型微电网中的不断集成，亟需先进的能量管理策略以提升系统的效率、可靠性与可持续性。本研究提出了一种基于一对一优化器（One-to-One-Based Optimizer, OOBO）的优化能量管理框架，用于微电网调度，并结合K-means聚类算法与人工神经网络（Artificial Neural Networks, ANNs）实现负荷预测。所提出的方法能够动态调度分布式能源（DERs）、电池储能系统（BESS）以及柴油发电机，在最小化运行成本和碳排放的同时实现...

解读: 该研究的OOBO优化算法与AI负荷预测技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。研究验证储能系统可降低38%碳排放,与我司ESS解决方案的调度优化方向一致。K-means聚类与ANN模型可集成至iSolarCloud平台,提升微电网实时调度能力。OOBO算法30-4...

Xiaoxiao Lia · Wenyu Zua · Qibin Lia · Chao Liua 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

在当前全球能源转型背景下，聚光太阳能发电系统特别是太阳能塔式电站，在热能存储和可调度电力生产方面具有显著优势。然而，这类电站在干旱地区的部署需要采用耗水量极低的冷却方案，而自然通风干式冷却塔在塔式电站中面临高投资成本以及结构遮影效应等挑战。本研究提出一种耦合冷却系统，将翅片管换热器集成于太阳能塔底部，利用塔体自身的结构高度产生浮力驱动气流，同时避免建设独立的冷却基础设施。为此建立了经验证的1D模型用于模拟该耦合冷却系统，并在塔顶设置0.5 m的保温层以最小化吸热器的热损失。在设计工况与非设计工况...

解读: 该太阳能热发电塔耦合冷却技术对阳光电源光热储能系统集成具有重要参考价值。研究中的超临界CO2动力循环(45.76%效率)与我司PowerTitan储能系统可形成互补:光热系统提供长时热储能,PowerTitan提供快速功率调节。耦合冷却系统的无水冷却方案契合干旱地区大型储能电站需求,其多目标优化方法...

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...

Roger Keller · Florian Joseph Baader · Andre Bardow · Martin Muller 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 预计可再生能源（如风能和光伏发电）的使用将导致电价出现波动。这种波动为质子交换膜（PEM）电解槽提供了降低成本的机会，因为它们能够快速调整产氢速率。此外，电解槽通常较慢的温度动态特性进一步增强了其在有效运行管理策略中的灵活性。在调度优化过程中设定温度轨迹，可实现电解槽在一定时间内的过载运行。然而，温度动态通常具有非线性特征，结合离散的启停决策，会导致混合整数非线性优化问题，这类问题在实时求解时极具挑战性。本研究通过实验验证了一种动态爬坡调度优化方法，该方法采用基于微分平坦性的坐标变换，对非...

解读: 该PEM电解制氢动态调度技术对阳光电源储能及新能源系统具有重要借鉴价值。研究中的非线性温度动态线性化方法可应用于ST系列PCS的热管理优化,通过精确建模实现过载运行策略,提升系统经济性3.8%。混合整数优化算法可集成至iSolarCloud平台,实现光伏-储能-制氢耦合系统的实时调度。扁平化坐标变换...

Tibor Svitnič · Kai Sundmacher · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 利用化石资源的大型甲醇生产工厂可从规模经济带来的成本降低中受益。然而，新兴的低碳排放电力制甲醇（PtM）工艺依赖于分布式能源资源，其技术构成与传统工艺存在显著差异，这将影响其在持续扩大规模过程中所能实现的成本降低程度。为了量化这种成本缩放行为，本研究聚焦于智利南部一处风能资源极为优越的地区——该地区已有多个电力制X项目正在开发——开展建模分析。研究建立了详细的PtM工厂模型和能源发电电网设计模型。PtM工厂模型整合了最新的技术经济分析成果，能够反映各工艺单元（如质子交换膜水电解、基于固体和...

解读: 该Power-to-Methanol研究对阳光电源储能及风电变流系统具有重要启示。文中PEM电解制氢与风电波动匹配的调度优化问题,直接关联ST系列储能变流器的应用场景:通过PowerTitan等大规模储能系统平抑风电波动,提升电解槽利用率。模块化技术主导成本的结论验证了阳光电源模块化PCS架构的优势...

Massamba Sow · Mohamed. M.Ibrahi · Abdelghafour Zaabout · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.326

摘要 所有主要情景均强调，为实现2050年碳中和目标，必须从大气中大规模移除二氧化碳，其中生物能源结合碳捕集与封存（BECCS）在负碳组合中发挥关键作用。然而，最主要的生物源废弃物原料含水量极高，导致其资源化利用面临挑战，因为传统热化学方法需要高能耗的干燥过程。本研究引入了一种新型工艺配置的技术经济评估，该工艺整合了水热碳化（HTC）与吸附强化气化/重整（SEG/SER），旨在将湿生物废弃物转化为负碳氢气、富氢合成气或水热炭，并结合钙循环技术实现二氧化碳的原位捕集。CaO对CO2的放热捕集反应为...

解读: 该BECCS负碳技术路线对阳光电源储能系统具有战略启示意义。湿生物质制氢过程的能量效率优化(80.4%)与我司ST系列储能变流器的高效能量管理理念契合。其碳捕集与热化学过程的能量耦合思路,可启发PowerTitan储能系统在工业园区的多能互补场景设计。特别是氢能-储能协同方面,该研究的经济性分析(L...

William Delgado-Díaz · Willy Villasmil · Marcel Troxler · Ruben Hijwegen 等11人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 本研究提出了一种耦合的技术经济与环境模型，用于分析集成相变材料（PCM）宏观胶囊的混合显热-潜热热能储存（TES）系统，以提升储热容量和性能。该多尺度模型综合考虑了显热储热中的分层现象以及PCM胶囊内的相变动力学过程。该框架被用于在多户住宅建筑实现全范围热自给率（SSth）水平下的多目标优化。结果表明，70%的SSth在经济可行性与环境影响之间实现了最优平衡，此时平准化供热成本（LCOH）为0.27瑞士法郎/千瓦时（CHF/kWh），全球变暖潜能值（GWP）较化石燃料替代方案降低76%。针...

解读: 该混合显潜热储能技术对阳光电源ST系列储能系统与SG光伏逆变器耦合应用具有重要价值。研究表明70%热自给率下LCOH达0.27瑞郎/kWh,碳减排76%,验证了光伏-热泵-储能集成系统的经济可行性。阳光电源可借鉴其多目标优化框架,将相变材料技术融入PowerTitan液冷储能方案,通过MPPT优化提...

Zeyuan Wang · Xinlei Zhou · Fenghao Wang · Xinyi Sh 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 与传统的深孔地源热泵（DB-GSHP）系统相比，将潜热储能（LHTES）和钻孔被动加热集成到DB-GSHP系统中，在实现节能和提高需求灵活性方面具有更大的潜力。本研究提出了一种针对集成LHTES和被动加热的混合式DB-GSHP系统的自适应模型预测最优控制策略。该最优控制问题通过自适应性能模型、分位数回归、在线辨识和遗传算法（GA）进行求解，以确定混合系统的最优控制参数。为预测系统能耗性能，本文提出了针对深孔换热器（DBHE）、LHTES储罐和热泵的新型自适应模型，并采用带自适应遗忘因子的递...

解读: 该自适应模型预测控制技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。研究中的在线参数辨识、遗传算法优化和分位数回归降维方法,可应用于PowerTitan储能系统的多能源协调控制,实现光储热一体化场景下的成本优化。特别是自适应遗忘因子递推最小二乘算法,可集成到iSolarCloud平台的预测性维护模块...

Yubo Wang · Zhenhua Quan · Yaohua Zhao · Gary Rosengarten 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 地源热泵以其高能效和减少碳排放的潜力而著称。然而，在以供暖为主的地区，冬季和夏季期间钻孔换热器与土壤之间的热交换不一致，导致土壤热失衡问题。为应对这一挑战，本研究探讨了将光伏-热（PVT）板作为辅助热源与地源热泵集成的可行性，并评估其在不同供暖主导地区的适用性。通过构建MATLAB与TRNSYS联合仿真模型，对不同热源组合下的系统性能进行了评估。本研究深入分析了该集成系统在多种配置及不同冷热负荷比条件下的应用前景，同时对其能效、经济可行性和环境效益进行了综合评价。结果表明，引入光伏-热系统...

解读: 该PVT-地源热泵耦合技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要启示。研究证实PVT系统可提升热泵COP达6.5%并解决土壤热失衡问题,这与我司ST系列储能变流器的能量管理策略高度契合。建议将SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术与热电联供场景结合,通过iSolarCloud平台实现光伏发电、余热回收与储...

Xin Wang · Jason Atkin · Serhiy Bozhko · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 多电飞机（More-Electric Aircraft, MEA）的概念在提升能源与交通领域的环境性能、经济性及可靠性方面具有巨大潜力。为充分发挥这一潜力，当前发展趋势是构建日益复杂的电气系统（Electrical Power Systems, EPSs）架构，以满足不断增长的电力需求。此外，一个可靠且智能的能量管理系统（Energy Management System, EMS）对于协调EPS中各类子系统至关重要，需在满足实时运行要求和安全准则的前提下，保障飞行的安全与高效，并降低各飞行...

解读: 该容错分层能源管理系统对阳光电源储能及充电桩产品线具有重要借鉴价值。其MPC+MILP的高层优化与快速响应低层规则的双层架构,可应用于ST系列PCS的多时间尺度协调控制,提升PowerTitan储能系统在电网故障时的可靠性。四模式容错机制可增强充电站群控系统的鲁棒性,确保关键负载供电连续性。该架构与...

Subhadip Chakraborty · Gaurav Modi · Bhim Singh · Bijaya Ketan Panigrahi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

偏差结算机制（DSM）方案对微电网运营商实施严格规定，要求其遵守电网运营商设定的发电承诺规范。这些规范对于维持电网稳定性和降低热电厂的启动成本至关重要。本研究为配备电池储能（BES）的并网太阳能光伏系统（SPVS）制定了一种控制策略。该控制策略通过部署电池储能，利用可变的电网电价创造额外收入，确保微电网用户能够用上价格合理的电力，并降低能源成本。它符合偏差结算机制政策和电气与电子工程师协会（IEEE）标准，可在存在非线性负载的情况下提高电能质量。本研究提出了一种策略，利用基于梳状滤波器广义积分器...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项研究提出的可变线性成本系数函数（VLCCF）嵌入式储能控制策略，与公司在光储一体化解决方案领域的核心技术方向高度契合，具有显著的商业价值和技术借鉴意义。 该研究聚焦于偏差结算机制（DSM）下的光储系统优化控制，这与当前全球电力市场改革趋势一致。阳光电源在多个国家和地区...

Kerem Ziya Akdemir · Kendall Mongir · Jordan D.Kern · Konstantinos Oikonomou 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 人们日益认识到区域间输电容量在电力系统脱碳方面的优势。一个较少被探讨的潜在益处是在极端天气事件期间可能带来的电网性能改善。本研究采用先进的建模链，通过模拟美国西部互联电网在2019年和2059年不同输电规划区域协作水平下的运行情况，评估合作式输电扩展规划的影响。研究重演了2019年两次地理覆盖范围不同的历史热浪事件，并将其置于2059年未来气候变化情景下，以评估在电网压力期间输电合作所带来的效益。结果表明，无论是在整个互联电网层面还是各个输电规划区域层面，合作式输电规划在降低批发电价和减少...

解读: 该研究揭示跨区域输电协作在极端天气下的关键价值,对阳光电源储能系统(PowerTitan/ST系列PCS)具有重要启示。研究表明协作规划可降低64.3%电价并提升电网韧性,验证了分布式储能在热浪等极端场景下的调峰价值。建议结合iSolarCloud平台开发极端天气预测算法,优化GFM控制策略以支撑跨...

Georgios N.Psarro · Pantelis A.Drats · Periklis P.Chinari · Stavros A. Papathanassiou · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.381

本文研究了风能和太阳能光伏发电（PV）技术的发展，以实现约80%的可再生能源（RES）渗透率，重点分析在市场电价影响下如何缓解可再生能源弃电问题、系统经济性、储能需求以及可再生能源投资的财务可行性。评估了三种发展路径：优先发展光伏、优先发展风电场，以及光伏与风电均衡发展的模式。针对每种情景，还评估了电池与闭环抽水蓄能容量的不同组合，以确定能够最小化系统成本的最优储能配置。分析表明，无论光伏装机容量水平如何，可再生能源弃电主要发生在中午光伏发电出力高峰时段。储能可有效缓解此类弃电现象，但若要完全消...

解读: 该研究揭示光伏集中出力时段的弃电规律,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。研究证实储能可有效削减弃电但需优化容量配置,这与我司储能系统的经济性设计理念高度契合。平衡光伏-风电配比结合战略性储能部署的成本最优方案,为SG系列逆变器与储能系统的协同配置提供决策依据。研...

R.Deepak Selvakumar · Abdulrahman H.Mohamm · Siyuan Dai · Yulong Ding 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.392

将潜热储能（LHTES）系统集成到核电厂（NPPs）中是一种提高运行效率并实现负荷均衡的有前景的方法。本研究对LHTES单元与APR1400反应堆的集成进行了综合的技术经济分析。采用ε-NTU法估算LHTES单元的设计参数和性能表现。针对集成发电循环，考虑25年的生命周期，估算了其资本支出和运行费用。假设电价年增长率为4.83%，分别估算了峰时和非峰时电价情景下的年收入。通过改变相变材料（PCM）的成本进行净现值（NPV）分析，以确定盈利的临界阈值。基于NPV结果计算了投资回收期，结果显示在所有...

解读: 该核电站潜热储能(LHTES)技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。研究验证了储能系统在电价峰谷套利场景下的经济可行性,峰电价情景下2.71-5.09年即可回收成本,NPV达132.69百万美元,IRR超13%。这为ST系列PCS和PowerTitan储能系统在电网调峰应用提供了商业模式参考。蒙特...

Waqas Saad · Akram H.Abed · Erhan Kayabasic · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.298

摘要 本研究通过在相变材料（PCM）层内集成纵向浸没翅片，对单 basin 太阳能蒸馏器（SS）的性能提升进行了实验研究。研究旨在解决相变材料导热性能低的问题，以改善系统的热能储存能力与淡水产出效率。此外，在巴格达气候条件下，针对三种不同配置的系统开展了完整热经济分析：传统 SS（不含 PCM）、带 PCM 的 SS、以及在 PCM 中集成浸没翅片并与集水盆结合的 SS。实验中采用石蜡作为相变材料。PCM 储热容器的设计面积与水盆相同，为 0.5 m²，深度为 5 cm，并安装于水盆下方。实验过...

解读: 该相变储能增强技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。研究通过浸入式翅片提升PCM导热性能,实现45.12%热效率提升,与我司PowerTitan液冷储能系统的热管理优化思路高度契合。可启发ST系列PCS在集装箱储能方案中优化相变材料布局,改进电池簇间热传导设计,提升能量存储密度和系统经济性...

Dongran Songa · Keli Chena · Runxin Chena · Xinyu Fana 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 随着风力发电快速扩张导致土地资源日益紧张，农村地区因其丰富的风能资源和空间优势，已成为分布式风电部署的战略枢纽。本研究针对农村配电网（RDN）中风力发电机组系统（WTGS）的扩展需求，提出一种融合蒙特卡洛树搜索（MCTS）与多目标改进粒子群优化（IPSO）算法的双层优化框架。上层采用MCTS算法对WTGS和储能系统（ESSs）的选址与定容进行优化，以最小化年度配置成本；下层采用IPSO算法协调WTGS与ESS的运行，降低年度运行成本并提升电网可靠性。相较于传统算法，所提算法在大规模变量优化...

解读: 该双层优化框架对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统在农村配电网应用具有重要价值。MCTS-IPSO算法可优化储能容量配置,降低28.24%综合成本;动态功率分配策略可提升多储能系统SOC均衡控制,延长电池寿命;99.739%电网可靠性验证了风储协调运行能力。建议将该算法集成到iSo...