Zimu Wang · Zhiqiang Yin · Jinyu Yang · Jiangjiang Wang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 数据中心工作负载的快速扩张对能源可持续性提出了严峻挑战。在数据中心中，分布式能源系统（DES）常面临较高的运行成本和可再生能源出力波动的问题，而不间断电源（UPS）系统的储能潜力则未被充分利用。为应对这些挑战，本研究提出了一种将储能增强型不间断电源（EUPS）与DES相集成的三层优化框架。该框架旨在最小化运行成本、优化可再生能源利用率，并提升系统稳定性。第一层通过容量规划最小化年化投资成本；第二层建立运行调度策略，以平衡成本效率与可再生能源的消纳；第三层采用模型预测控制（MPC）对EUPS...

解读: 该三层优化框架对阳光电源数据中心储能解决方案具有重要价值。研究中的EUPS系统与我司ST系列PCS及PowerTitan储能系统高度契合,可通过MPC实时控制降低SOC波动18.04%,提升系统寿命。三层架构(容量规划-调度策略-实时控制)可集成至iSolarCloud平台,结合我司三电平拓扑技术优...

Du Wen · Xinyi Wei · Antonin Bruneau · Aris Maroonian 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

摘要 氨由于其高氢含量、易于运输以及成熟的生产基础设施，被视为一种有前景的氢载体和储能介质。本研究对氨制氢（A2H）和氨发电（A2P）路径进行了全面的技术经济性分析，比较了多种用于氢气生产和发电的工艺配置。高温氨裂解器（600 °C）的最大能效达到87.55%，最大㶲效率达到86.09%，优于低温裂解器（450 °C），后者能效范围为82.16%至86.75%。在氢气分离技术中，变温吸附（TSA）造成的效率惩罚最低，但成本最高；而变压吸附（PSA）虽然能耗更高，但其单位氢气平准化成本（LCOH）...

解读: 该氨氢转换技术为阳光电源储能系统开辟新应用场景。研究显示氨作为氢载体可实现跨区域能源运输,与ST系列PCS和PowerTitan储能系统形成互补:在可再生能源富集区,利用光伏制氢合成氨存储;在用能侧通过氨裂解制氢,结合燃料电池或氢燃气轮机发电。特别是高温裂解-SOFC集成系统效率达69.55%,度电...

Hayder I.Mohammed · Farhan Lafta Rashid · Hussein Togun · Ephraim Bonah Agyekumde 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 随着对清洁能源需求的不断增长以及传统热力系统的局限性日益凸显，亟需整合先进技术以提升热能系统的效率、适应性和可持续性。本文综述了近年来纳米技术和人工智能在太阳能集热器、换热器及潜热储能装置等热能系统优化中的应用进展。研究表明，纳米技术（特别是采用纳米增强型相变材料以及Al₂O₃和CuO等纳米流体）可使热导率提高达28.8%，显著加快能量吸收与储存速率。与此同时，人工智能算法（尤其是人工神经网络和粒子群优化算法）能够实现预测建模、实时系统控制和故障检测，在复杂运行条件下部分模型的预测准确率超...

解读: 该纳米技术与AI优化热管理研究对阳光电源储能系统具有重要价值。纳米流体可提升ST系列PCS及PowerTitan液冷系统散热效率达28%,延长功率器件寿命。AI预测算法可集成至iSolarCloud平台,实现储能柜温度预测性维护和故障诊断,准确率超97%。纳米相变材料可优化集装箱式储能热管理,降低H...

Subhadip Chakraborty · Gaurav Modi · Bhim Singh · B. K. Panigrahi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

本研究提出一种控制方法，旨在解决电能质量问题，并在不增加电力电子设备额外成本的情况下，实现由太阳能光伏（SPV）阵列驱动、配备电池储能（BES）的并网微电网的经济高效运行。传统的配备 BES 的微电网控制通常需要额外的功率转换器，这增加了系统成本和复杂性。此外，公共连接点（PCC）处负载可用电压存在的谐波、电压不平衡、频率波动和相角突变等干扰，会降低电能质量性能并影响系统动态特性。为应对这些挑战，本研究提出了一种先进的抗干扰控制框架，该框架采用多重七层半分数延迟信号对消（MDSC<inline-...

解读: 该七层半延迟MDSC-MSTOGI-EPLL控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。其扰动抑制能力可增强产品在电网电压畸变、频率波动等复杂工况下的并网稳定性，优化现有GFL跟网型控制算法。功率均衡特性可直接应用于PowerTitan储能系统的能量管理策略，提升光储协...

Mingming Zhang · Mian Li · Jun Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文针对电池储能系统（BESS）中的并网功率转换系统（PCS）提出了一种解析模型预测电流控制器。该控制器旨在提供快速且鲁棒的动态响应，同时保持适中的计算成本，使其适用于实时工业微控制器。推导了并网PCS的精确离散时间模型以实现闭式解，并将包含BESS直流母线电压变化的三维电流参考跟踪问题表述为多参数二次规划问题。对于该优化问题，有约束最优控制律被证明是无约束解在相应有效电压约束上的精确正交投影。随后，开发了一种高效的几何方法来在一般情况下获得解析最优控制，从而使具有长预测时域的模型预测控制（MP...

解读: 从阳光电源储能系统业务角度来看，该论文提出的解析式模型预测电流控制技术具有显著的工程应用价值。该技术针对电池储能系统并网变流器的核心控制问题，通过闭式解法将三维电流跟踪问题转化为多参数二次规划，实现了快速动态响应与适度计算负荷的平衡，这与我司在大规模储能PCS产品中追求的高性能、低成本目标高度契合。...

Efat Mohammad · Alexander John Headle · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

摘要 氢能在未来能源格局中有望作为一种灵活的储能介质，在多种应用中发挥关键作用。在各类制氢技术中，聚合物电解质膜水电解槽（PEMWEs）因其对控制信号具有高效的动态响应能力以及实现紧凑系统设计的潜力而受到广泛关注。尽管已有部分研究探讨了PEMWEs的长期价值，但其退化效应常常被忽视，从而给经济性评估带来了显著的不确定性。本文强调了退化现象对PEMWE系统长期价值的关键影响：在一个案例研究中，根据所采用的实验研究数据不同，预测的氢气生产成本可能相差高达300%。本文通过综述现有文献，重点分析基于P...

解读: 该研究揭示PEM电解槽老化对制氢经济性的关键影响,为阳光电源储能系统与制氢耦合方案提供重要参考。ST系列PCS可通过精准功率控制优化电解槽动态响应,降低退化速率。建议在PowerTitan储能系统中集成电解槽健康管理算法,基于iSolarCloud平台实现退化预测与运维优化,延长设备寿命并提升绿氢制...

Yogesh Manoharan · Keith Olson · Alexander John Headley · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 安装表后（behind-the-meter, BTM）可再生能源的趋势日益增强，以支持能源转型。节能方法如储能系统（ESS）和需求侧管理（DSM）可用于增强可再生能源的利用并最大化其效益。本研究探讨了不同可再生能源来源对节能策略、系统安装及长期规划决策的影响。本文提出了一种优化框架，用于确定储能系统（ESS）容量和需求侧管理（DSM）策略。通过比较太阳能和风能可再生能源对优化方案结果的影响，有助于为特定用电负荷曲线选择合适的可再生能源和节能方法。研究基于可再生能源类型及其渗透率，分析其对电...

解读: 该研究对阳光电源表后储能解决方案具有重要指导意义。文章验证了ESS与DSM协同优化在降低购电成本和削峰方面的价值,与我司PowerTitan储能系统和ST系列PCS的应用场景高度契合。研究强调电池成本、往返效率等参数对系统配置的敏感性,可为我司储能系统容量优化算法提供参考。针对海水公用事业的多区域负...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

将混合储能系统（HESS）集成到波浪能转换器（WEC）中，若采用有效的能量管理策略（EMS），有助于实现更平稳的功率输出。本文提出了一种基于快速非线性模型预测控制（NMPC）的能量管理策略，该策略在平衡多个目标的同时，能将计算负担控制在可接受范围内。首先，构建了一个多目标成本函数，以优化系统效率、延长电池使用寿命和调节超级电容器电压。将有约束最优控制问题（OCP）的数值解限定在自适应允许控制集内。为有效求解该最优控制问题，设计了一种快速前向动态规划（FDP）算法。采用模型预测（MB）策略和状态空...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项针对波浪能转换器混合储能系统的非线性模型预测控制技术具有显著的跨领域应用价值。尽管研究场景聚焦于波浪能，但其核心技术——电池-超级电容混合储能能量管理策略，与我司在光伏、风电等波动性新能源场景面临的技术挑战高度契合。 该研究的多目标优化框架特别值得关注。通过同步...

Mohamed M.Ibrahi · Abdelghafour Zaabou · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.345

摘要 实现干燥和煅烧等高能耗作业的脱碳，对于使矿物加工行业与全球气候目标保持一致至关重要。然而，现有工业设施烟气流中通常较低的CO2浓度，给具有成本效益的碳捕集带来了重大挑战。本研究针对矿产行业亟需快速脱碳的问题，通过对一个磷酸盐加工工厂（作为代表性案例）应用七种改造方案进行全面的技术经济评估，提出解决方案。所评估的策略将基于生物质的燃料替代与成熟的燃烧后碳捕集技术相结合，具体包括单乙醇胺（MEA）吸收法和钙循环（CaL），并辅以废气再循环（EGR）和先进的相变热回收集成等工艺优化措施。利用AS...

解读: 该研究为矿业脱碳提供了生物质能+碳捕集的负碳路径,对阳光电源工商业储能系统具有重要启示。ST系列PCS可配合工业园区生物质热电联产系统,通过储能平抑可再生能源波动,降低碳捕集设备的电力成本。研究中MEA系统配合余热回收实现95%碳捕集率且无需外部热源,验证了能源梯级利用的经济性。阳光电源可将Powe...

Yang Tian · Xianglei Liu · Qiao Xu · Qinyang Luo 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 相变储热（LHS）技术为解决间歇性热能供应与连续需求之间的不匹配问题提供了一种可行方案，但其充热/放热过程缓慢，导致功率密度较低。尽管已有多种翅片结构被提出以应对这一挑战，但通常以牺牲能量密度和增加系统复杂性为代价。受肠道内部结构与功能的启发，本文提出一种新型无翅片双梯度LHS装置，并集成氧化镁纳米颗粒（MgO NPs），以同时实现高能量密度和高功率密度。通过协同降低界面热阻并增加纳米颗粒周围原子密度，在LiNO3-KCl共晶盐中添加4 wt%的MgO纳米颗粒，使其导热系数和储能密度分别提...

解读: 该仿肠道无翅片相变储热技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其通过纳米颗粒增强导热性和结构优化提升功率密度114.2%的思路,可应用于PowerTitan液冷储能系统的热管理优化,特别是电池簇温控设计。双梯度结构与涡流增强机制启发ST系列PCS散热方案改进,有助于提升功率器件热传导效率,降低系统热...

Wenhu Tang · Yunlin Huang · Tong Qian · Cihang Wei 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 在光伏集成配电网中，利用光伏逆变器和电池储能系统（BESS）开发具有成本效益的电压控制策略正受到越来越多的关注。然而，储能系统通常在缓解光伏发电固有不确定性方面处于次要地位，且由于调度不当导致的电池维护和更换成本常常被忽视。为解决这一问题，本文提出了一种考虑储能循环寿命老化的光伏集成配电网电压管理协调式中央-本地控制策略。在该策略中，中央控制器基于配电网运营商（DSO）的需求，构建一个多阶段Wasserstein距离分布鲁棒优化问题。在本地控制层级，每个光伏逆变器通过中央控制器改进后的控制...

解读: 该协调控制策略对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同优化具有重要价值。通过将电池循环寿命退化成本纳入调度决策,可优化PowerTitan储能系统的全生命周期经济性。中央-本地分层控制架构可集成至iSolarCloud平台,实现分布式光伏电站的无功电压协调管理。Wasserstein鲁...

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...

Taoufiq Kaoutar · Hasna Louahli · Pierre Schaetze · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本研究探讨了基于氢能源系统的集成与优化，重点在于将金属氢化物（MH）储氢与质子交换膜燃料电池微型热电联产（PEMFC MCHP）系统相结合，应用于住宅领域。该MH储氢系统与热泵耦合运行，充放电压力为10 bar。采用COMSOL 6.1版本软件，利用固体与流体传热模块及Brinkman方程模块建立模型，并通过实验数据进行验证，同时应用机器学习方法（前馈神经网络）对MH动态过程进行预测性建模。研究发现，较小的500 NL储氢罐具有较高的质量比热需求，但氢气动力学性能更优，可在一小时内达到约7...

解读: 该氢储能-燃料电池mCHP系统研究对阳光电源储能及户用产品线具有重要参考价值。金属氢化物储能的热管理优化思路可借鉴至ST系列储能变流器的温控策略;研究中采用的机器学习预测建模方法与iSolarCloud平台的预测性维护技术高度契合,可用于优化户用光伏-储能系统的充放电策略;燃料电池mCHP的冷热电联...

Lizhi Zhang · Hui Zhang · Fan Li · Bo Sun · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

将沼气、太阳能和风能结合的综合能源系统（IESs）在有效利用可再生能源方面显示出巨大潜力，这对实现碳中和至关重要。其能源和经济性能的提升依赖于优化设计方法，该方法需要考虑容量与运行的联合优化，以及沼气生产、能源转换、存储和需求之间的协同作用。因此，本研究提出了一种沼气 - 太阳能 - 风能综合能源系统的双层优化设计方法。首先，建立了㶲枢纽模型，以准确描述能源转换过程中能量数量和质量的变化。然后，将综合能源系统的容量与运行联合优化问题构建为一个双层迭代模型，并采用基于多属性加权的全时间序列聚类方法...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的双层优化设计方法对我们在综合能源系统领域的战略布局具有重要参考价值。该研究通过建立火用枢纽模型，不仅关注能量数量的平衡，更深入到能量品质的分析层面，这与我们在多能互补系统中追求的高效转换目标高度契合。 论文的核心价值在于其系统性的优化框架：上层优化确定光伏、...

Sajid Abbas · Atazaz Hassan · Jinzhi Zhoua · Emmanuel Bisengiman 等7人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.301

摘要 实现碳中和与全球碳达峰目标最流行且最具前景的方法之一是太阳能辅助热泵系统（SAHP），该系统具有二氧化碳（CO₂）排放量低和能源效率高的优点。通过将高效热泵（HP）与太阳能集热器（STC）以及具有高蓄热密度的相变材料（PCM）相结合，可显著提升其性能。因此，将热泵系统与热集热器及基于相变材料的热能储存（TES）系统耦合的技术引起了广泛关注。本研究对SAHP系统结合太阳能热集热器（STCs）和相变材料（PCM）系统在设计、发展与应用方面的最新进展进行了全面且及时的综述。本文还聚焦于PCM封装...

解读: 该太阳能热泵与相变储能集成技术对阳光电源储能系统具有重要启示。文中PCM热储能与太阳能协同的思路可应用于ST系列PCS的热管理优化,通过相变材料提升PowerTitan储能系统的温控效率和低温性能。智能控制技术的融合与iSolarCloud平台的预测性维护能力高度契合,可开发针对冷热电三联供场景的G...

Deukyoung Lee · Dosung Kim · Sung-Kwan Joo · IEEE Access · 2025年1月

可再生能源扩张带来可持续电力系统,但波动性和不确定性造成供需失衡和缺乏灵活性问题。本文将可再生能源不确定性分为自然变异性和信息缺乏导致的不确定性。提出考虑可再生能源不确定性的发电机、输电线路和储能ESS综合规划新方法。引入区间随机规划方法,采用Benders分解的两阶段优化。应用双目标优化技术和最小后悔成本准则进行决策。基于韩国简化电力系统模型的数值结果证明所提方法有效性。结论强调ESS在综合扩展规划中的重要性,有效管理可再生能源不确定性并确保可持续电力系统。

解读: 该储能综合规划方法对阳光电源源网荷储一体化项目规划有重要参考价值。阳光PowerTitan储能系统在新能源基地配置中需要考虑发电、输电和储能的协同优化。区间随机规划处理不确定性的方法可应用于阳光iSolarCloud平台的容量配置工具。Benders分解两阶段优化技术对阳光储能系统规模优化有借鉴意义...

Torben Prill · Arnulf Latz · Thomas Jahnk · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.383

摘要 在CaO/Ca(OH)₂体系中的热化学储能具有高能量容量和近乎完美的可逆性，是目前最有前景的热能储存技术之一。特别是固定床反应器因其低成本和结构简单而受到广泛关注。然而，由于在反复循环过程中粉末床发生压实和团聚，导致传热和传质性能发生变化，限制了此类反应器的放大应用。为此，我们建立了一个描述热化学反应器中粉末床在气体流动以及反复循环过程中的膨胀与收缩作用下动力学行为的模型。该模型将粉末床内的反应物质传输模型与大应变弹塑性变形及压实模型相耦合。粉末床的本构关系基于改进的Drucker–Pra...

解读: 该热化学储能粉末床动力学建模技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要参考价值。CaO/Ca(OH)2体系的高能量密度和可逆性特性,为长时储能技术路线提供新思路。研究中的粉末床压实、团聚等动态行为建模方法,可借鉴应用于电化学储能系统的热管理优化,特别是电池包在循环充放电过程中的...

Xuanyi Zhu · Zechuan Lin · Xuanrui Huang · Kemeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

将混合储能系统（HESS）集成到波浪能转换器（WEC）中可有效抑制多时间尺度下的功率波动，但需依赖高效的能量管理策略（EMS）。模型预测控制（MPC）虽能逼近全局最优并满足约束，但非线性优化问题带来高计算负担，且多目标权衡下的代价函数权重因子（WF）整定困难。为此，本文提出一种学习增强型MPC策略。该方法结合模糊逻辑非对称动作裁剪技术以降低计算耗时，并引入高效暖启动Q学习框架实现WF的在线自整定。为缩小仿真与实际间的差距，设计了基于神经网络的电流预测器以感知功率转换中的非线性损耗。仿真与实验结果...

解读: 该学习增强型MPC策略对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其模糊逻辑动作裁剪技术可显著降低MPC实时计算负担，适配储能变流器DSP/FPGA控制平台；Q学习框架实现的权重因子在线自整定能优化多目标权衡（功率平滑、电池寿命、效率），提升ESS集成方案的全生命...

Hyunjun Oh · Wencheng Jin · Peng Peng · Jeffrey A.Winick 等12人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 数据中心内的电子设备在运行过程中会产生热量，必须通过冷却系统将热量散去，以防止设备过热并维持其最佳性能。随着对数据密集型服务需求的不断增长，用于数据中心冷却系统的电力消耗也日益显著。尽管已有多种技术被开发并集成到数据中心冷却系统中，但目前仍缺乏高效的替代方案。本研究设计了一种水库式热能储存（RTES）系统，该系统可在冬季储存冷能，并在夏季释放以供数据中心冷却使用。随后，我们评估了将RTES与干式冷却器及余热回收技术结合，满足全年5 MW冷却负荷的技术经济性能。结果表明，在20年的使用寿命内...

解读: 该储热技术为数据中心冷却提供了创新思路,对阳光电源储能系统具有重要启示。可将ST系列PCS与热能存储结合,开发冷热电三联供方案:冬季利用光伏余电驱动热泵储冷,夏季释放降低数据中心能耗。技术优势体现在:1)levelized成本仅为传统方案1/3,与PowerTitan储能经济性目标契合;2)年减排1...

Xiangyu Wang · Liguo Wang · Denis Sidorov · Aliona Dreglea 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月

针对弱电网下LCL型三相储能变流器电流解耦控制存在的多变量、解耦复杂及稳定性差等问题，提出一种嵌入电网阻抗信息的高阶线性自抗扰控制（EGI-LADRC）方法。将电流环内三个耦合项视为扰动，构建三阶控制器实现最小传感器配置下的电流解耦。在线性扩张状态观测器（LESO）中引入含电网阻抗的补偿因子b₀，快速估计并抑制电网阻抗变化对输出电流的不利影响，提升系统鲁棒性。通过阻抗建模与稳定性分析，给出参数设计准则，并在4 kW样机上验证了该方法在大电网阻抗下仅用两组传感器即可实现低畸变电流输出，性能优于PI...

解读: 该高阶LADRC电流解耦控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统在弱电网场景下的性能提升具有重要价值。通过嵌入电网阻抗信息的三阶扩张状态观测器，可显著增强产品在高阻抗电网下的鲁棒性和电流质量，解决海外偏远地区及工商业微网应用中的并网稳定性难题。该方法仅需两组传感器即可实...