Davinder Singh · Tanguy Rugamb · Harsh Katar · Kuljeet Singh Grewal · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本研究提出了一种创新性方法，将计算流体动力学（CFD）与机器学习（ML）相结合，用于热能储存（TES）系统的设计与优化。基于使用CFD开展的放热过程参数化分析结果，训练了多种机器学习模型，包括线性回归、K近邻回归（KNN回归）、梯度提升回归（GBR）、XGBoost、LightGBM以及神经网络（NN）。结果表明，神经网络（NN）在预测混凝土和传热流体（HTF）温度随时间变化方面表现最优，是最适合的模型。训练后的机器学习模型为传统的CFD模拟提供了高效的替代方案，能够在不同入口条件、流速和...

解读: 该CFD与机器学习融合技术对阳光电源储能系统具有重要价值。可应用于PowerTitan液冷储能热管理优化,通过神经网络模型替代传统CFD仿真,计算效率提升99%以上。适用于ST系列PCS多模块级联散热设计,快速预测电池簇温度分布。该方法可集成至iSolarCloud平台,实现储能电站热失控预测性维护...

Xiaoyu Wang · Shouwen Yao · Pengyu Li · Yuyang Chen 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.330

摘要 本文提出了一种针对由燃料电池系统（FCS）、电池（B）和超级电容器（SC）组成的混合储能系统（HESS）的燃料电池混合动力重型牵引车（FCHHT）的最优混合能源容量配置方法。为此，提出了一种以单位里程（10^4 km）成本（UMC）为目标函数的评价指标，用于综合评估系统的初始成本、退化成本以及氢气消耗成本。此外，提出了一种基于平均功率与荷电状态（APS）的能量管理系统（EMS），其中给出了FCS与HESS之间的功率分配策略，并通过驱动循环功率需求的平均功率、FCS最高效率点功率、FCS最大...

解读: 该燃料电池混合动力重卡优化技术对阳光电源储能及充电业务具有重要借鉴价值。论文提出的电池+超级电容混合储能系统(HESS)架构与阳光电源ST系列PCS的多源协调控制理念高度契合,其基于平均功率和SOC的能量管理策略可应用于PowerTitan储能系统的功率分配优化。单位里程成本(UMC)优化方法为储能...

Shubham Kashyap · Tirthadip Ghose · IEEE Access · 2025年1月

本研究旨在设计方法优化支持风能系统WES的储能系统BESS容量，以增强能源市场中的功率承诺灵活性。方法涉及三个关键步骤：(i)估算额定kW，(ii)初始化BESS额定kWh，(iii)基于启发式规则迭代调整BESS容量以防止负荷周期后SOC限制违规。为BESS生成三个真实负荷周期，其中一个基于最大误差值生成，其他负荷周期基于印度泰米尔纳德邦Agasthianpalli风电场预测误差正态分布曲线的均值和1σ生成。提出两个简单有效的启发式规则优化BESS容量，确保每天开始时最大SOC并全天维持SOC...

解读: 该储能容量优化技术直接对应阳光电源风储一体化解决方案。阳光在风电配储项目中需要精确计算储能容量以实现风电平滑输出和可调度性。该研究的启发式优化方法考虑SOC管理和负荷周期，可集成到阳光EMS系统的容量规划模块。在风电场储能配置中，该方法可优化阳光ST储能系统容量，平衡投资成本和调度收益。研究的双场景...

Salman Hassan · Ilya S.Girni · Milad Ebadi · Majid M. Bahrami · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.328

摘要 本研究针对当前吸附式热变换器系统存在的一些关键局限性，特别是其成本、尺寸和重量问题，这些问题阻碍了其在各类应用中的广泛推广。本文提出了一种新型的壳管式吸附反应器设计，采用轻质外壳替代传统用于包裹吸附反应器的真空腔室。在所提出的结构中，吸附材料被合成为圆盘形状并置于管内，而传热流体则在壳体与管之间流动。对吸附材料进行了全面的材料表征，包括热扩散率测量、热重分析和孔隙率测定。设计、搭建并测试了一个原理验证型实验室规模原型。利用这种圆盘状复合材料，所提出的吸附反应器在单位可用体积内安装了更高活性...

解读: 该新型吸附式热储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要参考价值。其0.74 MJ/kg能量密度已接近锂电池水平,且成本更低,可作为PowerTitan等大型储能方案的补充技术路线。壳管式反应器的轻量化设计理念可启发PCS热管理优化,特别是在工业储能场景中实现电-热混合储能,提升系统经济性。该技术的...

Jie Ji · Yinqi Xi · Yibai Wang · Jia Xiao 等9人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

摘要 本研究针对苏北地区多能系统（MES）容量及灵活储能优化中的关键挑战，重点探讨了生物质能、风能与光伏发电源的集成问题。该研究对于提升绿色可再生能源的高效与可持续利用具有重要意义，是应对能源危机和环境问题的关键途径。本研究采用了一种生物质与灵活储能（BMFS）策略，涵盖风力涡轮机、光伏发电机、生物质供电单元以及储能系统的集成。通过运用集合经验模态分解-共生生物搜索-径向基函数（EMD-SSA-RBF）优化算法，在多种负荷条件下对系统性能进行了仿真模拟，旨在实现电网供需之间的平衡。该算法结合了E...

解读: 该多能源系统优化研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究中的EMD-SSA-RBF算法可启发iSolarCloud平台的预测性维护优化,提升储能系统在风光生物质混合场景下的调度精度。GBGT稳定供电策略可借鉴至VSG虚拟同步发电机控制技术,增强电网稳定性。研究...

Ashwin Sandeepab1 · Shomik Vermaa1 · Kyle Buznitsky · Asegun Henry · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.397

摘要 实现电力系统的脱碳对于减缓气候变化至关重要，这要求从化石燃料发电技术转向可再生能源技术。由于可再生能源具有间歇性，只有在配备长时储能技术的情况下，才能可靠地将其整合到电网中。一种新兴的储能技术——电网级热能储能（Thermal Energy Grid Storage, TEGS）已被证明其能量和功率容量成本足够低，能够实现电网低成本脱碳。本文探讨了该TEGS系统在电网集成背景下的设计优化问题。TEGS系统可以被设计为实现恒功率放电和快速充电，因为这些特性对储能技术而言至关重要。前者符合电力...

解读: 该热储能并网优化研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。文中恒功率放电与快速充电设计理念可应用于我司PCS拓扑优化,通过适度超配充放电功率模块提升系统调度灵活性。结合iSolarCloud平台的容量扩展模型,可优化储能系统在新能源消纳场景下的经济性配置策略,特别是...

Ian Wolde · Antonio Famiglietti · Rubén Abbas · José M.Cardemilac · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.338

摘要 水泥工业因其高温工艺中巨大的热能需求以及化学反应过程中持续产生的大量二氧化碳排放，成为重要的排放源。进入燃烧室的主空气可利用生料磨产生的余热进行预热。然而，间歇式运行使得连续热流供应面临挑战。因此，可采用中高温热能储存技术，并结合夹点分析来设计和确定带储热装置的热网络运行参数，以促进余热的利用。本文以一家欧洲水泥厂为参考案例，基于主空气预热，提出了一种带储热装置的余热回收系统评估方案。该系统评估考虑了通常在单个储罐内形成热分层的热能储存技术，以降低系统成本。研究对空气和导热油作为传热流体进...

解读: 该水泥厂分层储热技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要启示。研究采用热分层单罐储能降低成本,投资回收期不到1年,节能1.04%,验证了储能在工业余热回收的经济性。阳光电源可将此思路应用于PowerTitan液冷储能系统,通过优化PCS控制策略实现工业场景的冷热电三联供,结合iSolarCloud平台...

Changyi Xiea · Yuanyuan Wangb · Xiaokun Gub · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

储能对于提高间歇性可再生能源的利用至关重要。在现有技术中，金属氢化物基氢储能具有高安全性、紧凑性和适用于长周期应用的优势。然而，其应用受到显著热管理挑战的限制，包括吸氢过程中的放热以及脱氢所需的热量输入。本研究提出了一种集成了多种储能形式的综合能源系统，将金属氢化物氢储能与热能和电能储能相结合，以增强多能协同能力。其中一项关键创新是引入相变材料（PCM）储热装置，用于回收氢气吸收过程及燃料电池运行过程中产生的热量，并将其再利用于氢气脱附和供热。本文构建了一个两阶段协同优化框架：第一阶段确定可再生...

解读: 该多能协同储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要启示。研究中的氢储能-热储能-电储能混合架构,可与我司PowerTitan储能系统形成互补:通过集成相变材料(PCM)热管理模块,可优化电池热控制并降低HVAC能耗;两阶段协同优化框架可融入iSolarCloud平台,实现光伏-储能-氢能的智能调度...

Yufei Zhang · Haiyang Wang · Peiye Zhang · Ruixiong Li 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

压缩空气储能技术是实现可再生能源并网的关键技术之一。高效利用压缩过程中产生的热量是提升压缩空气储能系统性能的重要途径。因此，本文提出一种基于甲醇分解反应的绝热-等温压缩空气储能系统，用于实现热、电、氢联产。在储能阶段，第一级采用绝热压缩，所产生的压缩热作为甲醇分解反应的热源；分解生成的氢气和一氧化碳被分离，其中氢气储存于加氢站，一氧化碳则储存在气体储罐中以供后续使用；第二级采用等温压缩，以减少压缩热的产生。在释能阶段，由分解反应产生的一氧化碳燃烧用以加热空气。该系统通过减少压缩热的产生并充分利用...

解读: 该绝热-等温压缩空气储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要参考价值。系统87.04%的往返效率和热电氢联产模式,可启发PowerTitan储能方案的能量梯级利用优化。压缩热回收与甲醇制氢的耦合思路,适用于阳光电源充电站与储能系统的集成创新,通过PCS控制策略优化实现多能互补。文中燃烧室和反应器的...

Huilin Zhang · Jianfeng Tang · Meng Qi · Tianbiao He · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 卡诺电池储能系统提供了一种高能量密度且不受地理条件限制的储能方案，通过将电能以热能形式进行转换和存储来实现储能。然而，卡诺电池与低温储能技术（特别是液氢冷能利用）的耦合集成仍是一个尚未充分探索的研究领域。本研究提出了一种创新性设计方案，将卡诺电池系统与液氢冷能利用系统相结合，并进一步回收燃料电池产生的余热，从而实现冷、热、电联供。研究内容包括系统的稳态建模、关键部件的敏感性分析，以及采用粒子群优化算法对系统进行优化，旨在最大化电-电转换效率。优化后的系统实现了1.59的电-电转换效率、1....

解读: 该卡诺电池储能技术对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要启示。其1.59的功率转换效率和0.1516美元/kWh的平准化成本,为我司储能系统热管理优化提供新思路。液氢冷能利用可应用于大规模储能电站的温控系统,结合我司三电平拓扑和GFM控制技术,可提升系统能效。冷热电三联供架构...

Minwang Wanga1 · Wenlong Yangb1 · Wenchao Zhu · Yang Yang 等10人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327

高比例可再生能源接入电动汽车充电站和氢燃料加注站时，常面临显著的能量波动、能源浪费和系统不稳定等挑战。为应对这些挑战，本研究提出了一种新型动态滞后能量管理策略（DHEM）。该策略引入滞后理论，通过设定锂离子电池荷电状态（SOC）的阈值——SOC_grid、SOC_elzoff 和 SOC_elzon，调节储能系统的充放电策略。此外，设计了针对动态电价的价格差评估机制，以优化电解槽和电池的运行，实现储能与能耗之间的平衡。随后采用非支配排序遗传算法进行多目标优化，重点评估平准化能源成本（LCOE）和...

解读: 该动态滞环能源管理策略对阳光电源储能系统及充电桩业务具有重要价值。文中提出的SOC多阈值控制机制可直接应用于ST系列PCS的电池管理优化,通过动态电价响应机制提升PowerTitan储能系统的经济性。LCOE降低17%的成果为充电站配储方案提供了优化方向,特别是在光储充一体化场景中,结合iSolar...

Pei Yong · Fei Guo · Zhifang Yang · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年10月

电力系统运行需要在建模和优化过程中考虑电池储能（BES）的退化特性。现有方法通常采用固定参数来建立充放电行为与电池储能退化成本之间的映射关系。然而，电池储能的退化特性在老化过程中不断变化，因此固定参数模型在整个寿命周期内无法保证精确性。本文提出了一种考虑电池老化影响的电池储能退化模型，该模型能够捕捉电池特性的变化。基于阿伦尼乌斯电池退化方程，我们推导出了一种以电力系统视角下电池储能运行变量为输入的退化解析表达式。然后，我们对该表达式进行凸化处理，以便将与老化相关的退化特性嵌入到电力系统优化模型中...

解读: 该年龄相关的电池退化模型对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过显式建模循环老化与日历老化的耦合影响，可直接集成到iSolarCloud云平台的智能调度算法中，优化储能系统的充放电策略。该模型能精确评估不同运行工况下的容量衰减，为ST储能系统提供更精准的寿...

Kiran Qaisar · Fatima Surayy · Muhammad Zubair Iftikhar · Mustafa Anwar 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 可再生能源由于排放较低、具有可持续性和经济性，被认为是一种环境友好的能源。本研究聚焦于在巴基斯坦不同气候区的住宅部门实施本地化的可再生能源发电系统。该研究开展了技术经济性、环境影响、鲁棒性以及成本方面的综合分析。通过技术经济优化，旨在最小化微电网系统的净现值成本（NPC）和平均化度电成本（COE），同时最大化住宅部门微电网的可再生能源占比（RF）。中部和北部地区具备良好的太阳辐照资源，因此最优的微电网（MG）配置为光伏（PV）-电池储能系统（BESS）结合柴油发电机（DG）。而南部地区风能...

解读: 该研究针对不同气候区的光储柴微网优化,与阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统高度契合。研究验证了PV-BESS配置在高辐照区域的经济性优势,可指导SG系列光伏逆变器与储能系统的协同优化。多能源互补拓扑与阳光电源GFM/GFL控制技术结合,能提升微网稳定性。研究中LCOE与NPC双目标...

B.Karthikeyan · G.Praveen Kumara1 · Soumen Bas · Shubhankar Sinh 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本研究提出了一种面向大规模、从产地到消费端的绿色氢气生产的单线优化框架，通过整合太阳能光伏电站、质子交换膜（PEM）电解槽、储能及运输系统，旨在最小化向城市地区输送氢气的成本。所提出的太阳能-绿色氢气系统包括光伏（PV）面板为PEM电解槽供电，以及平板集热器（FPC）为PEM提供预热后的水。储能环节包含压缩机与储氢罐，氢气则通过卡车运输至终端用户。通过对满足每日1000千克氢气生产目标所需的制氢与压缩能耗进行分析，本研究结合基础设施、太阳能资源可用性及能源需求参数，在印度境内确定了光伏与F...

解读: 该光伏制氢系统优化研究对阳光电源具有重要战略价值。SG系列光伏逆变器可为PEM电解槽提供6.5MW稳定电力输出,ST系列储能PCS可平抑光伏波动确保制氢连续性。研究揭示的13.3-14.8%光电转换效率与9.5%最高制氢效率,为阳光电源开发光储氢一体化解决方案提供参考。1500V高压系统和MPPT优...

Zuqiang Lia · Xinyu Langa · Baoyi Lia · Xiao Zhang 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

当前的二氧化碳储能系统通常在极高的超临界或跨临界压力下运行，这显著增加了实施难度和成本，不利于其推广与应用。因此，为提升应用潜力，本文提出一种利用浅层海水作为热源的高效低压气液二氧化碳储能系统。基于该系统建立了热力学与经济性模型，用于分析关键参数对系统性能的影响，并评估其在中国多个地区的经济可行性。结果表明，冷源温度对往返效率影响较小，而提高冷源温度可增强储能密度和㶲效率；相反，提高冷储温度会导致往返效率、㶲效率及储能密度下降。具体而言，当冷源温度为−30 ℃、冷储温度设定为1 ℃时，系统的循环...

解读: 该低压CO2储能技术为阳光电源储能系统提供新思路。其气液相变储能机制可与ST系列PCS协同,优化PowerTitan储能方案在沿海地区的部署。72.38%往返效率和0.093kW·h/m³能量密度指标,可借鉴用于改进液冷储能系统热管理策略。浅层海水冷源方案启发iSolarCloud平台开发地理位置自...

Sophia Owais · Md Jamal Ahmed Shohan · Md Omar Faruque · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年2月

在输配电网络中集成可再生能源和储能系统（ESS），在优化潮流和高效调度储能系统方面带来了重大挑战，这需要解决复杂的时域耦合约束问题。为解决这一问题，我们提出了一种名为基于Q学习的解析目标级联（ATC - Q）优化的新型双层协同优化框架，用于解决输配联合网络中的交流最优潮流（ACOPF）问题。该算法在24小时滚动时域内同时考虑输电网和配电网的储能系统，同时考虑实时电价、储能系统当前荷电状态、预测的光伏发电量（PV）和负荷需求。所提出的解决方案旨在通过解耦时域约束并根据储能系统当前和未来状态构建队列...

解读: 该输配电网协同优化技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。ATC分层优化框架可直接应用于iSolarCloud云平台的多站点协调调度，实现输电侧集中式储能电站与配电侧分布式ESS的协同运行。多时间尺度调度策略可优化储能变流器的充放电曲线，提升可再生能源消纳...

Francesco Calis · Francesco Liberato Cappiell · Luca Cimmin · Massimo Dentice d’Accadi 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 未来由不可预测的可再生能源驱动的能源网络面临的最具挑战性的问题之一，是电力生产与需求之间的不匹配。为解决这一问题，目前正对多种能源存储技术进行研究。在此背景下，本文重点探讨氢能在能源存储系统中的应用。具体而言，本研究建立了一个包含100千瓦光伏阵列、50千瓦阴离子交换膜电解槽、12千克金属氢化物氢气储存罐以及30千瓦高温质子交换膜燃料电池的混合可再生能源系统的详细动态模型。所有这些组件集成于一个TRNSYS/MatLab联合仿真平台中，并用于模拟该技术在意大利南部某一地点的应用，模拟所用气...

解读: 该光伏-氢储能三联供系统对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器协同应用具有重要参考价值。研究验证了100kW光伏配合固态储氢系统实现63%自发自用率和16%氢能供电占比,为我司PowerTitan储能系统拓展长时储能场景提供技术路径。建议将iSolarCloud平台集成氢储能监控模块,结合GF...

Du Wen · François Marécha · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 能源系统的脱碳需要大规模整合可再生能源，但其波动性对系统可靠性以及长期储能提出了挑战。电力转气体技术通过将过剩电能转化为气态燃料，提供了一种有前景的解决方案。然而，现有研究通常忽略了系统中的碳循环过程以及天然气基础设施作为储能介质的潜力。本研究提出并评估了一种集成的可再生电力转气体与混合燃气管网系统，通过对管道进行改造以实现CH₄与CO₂的共注入，并利用基于膜的气体分离技术建立动态碳循环。该系统通过结合混合整数线性规划（MILP）优化框架与准动态燃气管网模型进行建模，能够同时捕捉运行特性与...

解读: 该混合气网储能技术为阳光电源PowerTitan储能系统提供长周期储能互补方案。P2G电制气技术可消纳光伏逆变器SG系列的弃电,通过CH4/CO2混输管网实现季节性储能。其MILP优化框架可借鉴至ST系列PCS的多能源协调控制,结合iSolarCloud平台实现电-气-碳三网耦合的智能调度。30%C...

Jingxuan Zhang · Xinyue Chang · Yixun Xue · Jia Suab 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 南极科考站严重依赖柴油发电机，运行成本高昂且环境可持续性差。为解决这一问题，本文研究了一种经济调度策略，通过引入电–氢–热混合储能系统，提升能源供应可靠性并降低对柴油的依赖。首先，构建了一种温度依赖型储能模型，以适应南极极端低温环境条件。基于该模型，设计了多时间尺度混合储能系统：短期采用锂电池应对小时级功率波动，中期采用钒氧化还原液流电池平抑日级波动，长期利用氢储能缓解季节性能量不平衡；同时设计了混合热储能系统，包含短期热储能用于缓冲快速变化的热负荷，以及长期热储能以维持稳定的供热输出。在...

解读: 该多时间尺度混合储能调度技术对阳光电源极端环境微网解决方案具有重要价值。文中温度自适应储能模型可指导ST系列PCS在极寒环境的热管理优化;短中长期储能协同策略(电池-液流电池-氢储能)与PowerTitan系统架构高度契合,可提升多时间尺度能量平衡能力;零敏感聚类算法对极夜场景的处理,可增强iSol...

Imran Pervez · Charalampos Antoniadis · Hakim Ghazzai · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月

本文提出了一种高效的闭式主动集模型预测控制（MPC）方法，用于含可再生能源的混合储能系统微电网一次级控制。传统主动集MPC计算复杂度高，难以在采样周期内完成决策，影响系统鲁棒性，且需高性能控制器，增加成本与能耗；而简化控制策略如监督控制则降低系统稳定性与储能寿命。所提方法兼具主动集MPC与监督控制的优势，显著降低计算复杂度，同时提升系统稳定性、可靠性及电池寿命，并具有更强鲁棒性。与改进主动集MPC、Hildreth二次规划及序列二次规划MPC相比，该方法在计算效率、鲁棒性、稳定性和储能寿命方面表...

解读: 该高效MPC方法对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前微电网场景中，传统MPC因计算复杂度高需配置高性能控制器，增加系统成本与功耗。该闭式主动集算法可直接应用于ST储能PCS的一次级控制层，在保证电池-超级电容混合储能系统协调控制精度的同时，显著降低DS...