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、...

Yucai Zhang · Jiaxuan Xi · Xiaomin Wang · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

钛酸锂（Li2Ti3O7）具有较高的离子电导率，但由于其合成温度高（>1100 ℃）且成本较高，商业化应用面临挑战。钛酸钠（Na2Ti3O7）已被探索用于水系钠离子电池（SIBs）的稳定负极材料，并被视为Li2Ti3O7的一种潜在替代材料。然而，其较宽的带隙能量（3.7 eV）限制了电子电导率及其实际应用。本研究以Li2CO3、Na2CO3和TiO2为前驱体，采用机械化学法合成了LiNaTi3O7材料，并在不同温度（700–900 ℃）下煅烧12小时，以优化其结晶度和电化学性能。通过X射线衍射（...

解读: 该LiNaTi3O7负极材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其800℃低温合成工艺可降低电池制造成本,1.3V稳定电压平台和93.6%容量保持率(120次循环)适合ST系列储能变流器的长寿命应用场景。167Ω低电荷转移阻抗特性可提升PowerTitan储能系统的功率响应速度,优化工商业光伏配...

Qingzhu Zhang · Yunfei Mu · Hongjie Jia · Xiaodan Yu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.398

摘要 离网型海岛微电网（OGIM）中可再生能源的高度波动性在多个时间尺度上对电力平衡构成了重大挑战。氢-电池混合储能（HHBS）能够在不同时间尺度上有效缓解电力不平衡问题。然而，HHBS的规划通常需要考虑全年运行情况，导致因变量数量庞大而带来显著的计算复杂性。为应对这一挑战，本文提出一种新颖的规划方法，通过融合时间序列聚合（TSA）和时间尺度压缩（THC），在不牺牲规划精度的前提下优化计算效率。该方法在保留氢储能（HS）长运行周期特性的同时，最大限度减少与电池相关的变量数量，从而确保计算可行性与...

解读: 该氢-电混合储能规划方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。TSA-THC算法可集成至iSolarCloud平台,实现海岛微电网多时间尺度能量管理优化,将计算效率提升50%以上。氢储能长周期特性与电池短周期响应的协同配置,可指导阳光电源开发GFM控制策略下的混合储...

Xingzhi Yuan · Yanji Weibc · Hongxing Yanga · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 本研究探讨了大尺度海域范围内风能与太阳能的互补性特征，旨在为海洋能源的综合开发提供潜在的规划与政策参考。研究首先基于变异系数，在不同区域确定风能与太阳能的最佳装机容量比例，以最小化电力输出波动。在此基础上，通过功率变化率、极端事件发生频率以及发电量占比等指标，定量分析了风光混合系统的输出波动特性。多维度比较分析凸显了风能-太阳能互补利用的优势，同时也强调了配置充足储能设施和灵活发电能力的必要性，这一发现对于规划大规模能源部署的决策者至关重要。此外，研究还聚焦于无风且无光照气象条件下导致的零...

解读: 该研究对阳光电源风光储一体化解决方案具有重要指导意义。研究揭示的风光互补特性可优化ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的容量配置策略,针对极端波动事件频率低于10%的区域可降低储能配置成本。对于赤道地区连续13小时零出力事件超30%的场景,需强化储能系统深度调峰能力和GFM构网型控制技术...

Hao Huang · Ze Yanga · Ziqi Chena · Xuqi Wanga 等10人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 铝离子电池（AIBs）具有高容量、安全性以及环境可持续性等诸多优势，被视为移动电源和储能应用领域中极具前景的技术解决方案。然而，过量电解质的使用会降低能量密度，且大容量电池存在热不稳定性问题，这些因素严重阻碍了其大规模应用。AIBs的能量存储机制涉及在氯铝酸盐离子液体电解质中，金属铝（Al）在负极的可逆沉积/溶解过程，以及AlCl₄⁻在石墨正极的嵌入/脱嵌过程。这些电化学反应导致两种阴离子（AlCl₄⁻ 和 Al₂Cl₇⁻）浓度发生动态变化，进而影响电解质的导电性、扩散系数以及电池的极化行...

解读: 该铝离子电池双阴离子电化学模型对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其电池管理策略优化思路可应用于PowerTitan储能系统的BMS算法改进,通过精确模拟电池内部状态(仿真误差<0.38%)提升ST系列PCS的充放电控制精度。正负极材料质量比优化方法(1.85:1)可指导储能电芯设计,提高能量密度。...

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...

Ju Guan · Wei Han · Qibin Liu · Fan Jiao 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 随着可再生能源装机容量持续增长，其发电出力的波动性和间歇性与用户负荷的波动性之间存在供需不匹配的问题。因此，迫切需要发展大规模、高效率、快速响应、长时储能的储能系统。本研究提出一种新型集成储能系统，该系统结合了氢储能与卡诺电池。其中，卡诺电池作为基础负荷，实现稳定、大规模的能量存储；氢储能（质子交换膜电解槽PEMEC与固体氧化物燃料电池SOFC）则作为调节负荷，灵活消纳多余的可再生电力，并快速响应用户需求。该集成系统还有效利用SOFC产生的高温余热，提升卡诺电池的往返效率（RTE），从而提...

解读: 该氢储能与卡诺电池集成系统对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。系统通过氢储能(PEMEC/SOFC)作为调节负载、卡诺电池作为基础负载的分层架构,实现57.48%综合往返效率,可为阳光电源多时间尺度储能方案提供技术参考。SOFC高温余热利用提升卡诺电池效率11.32%...

Weiming Mac · Daogui Tanga · Mingwang Dongc · Hamidreza Arasteh 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 极端天气事件对港口电力系统的稳定性和韧性构成严重威胁，可能导致关键负荷中断和大规模故障。为应对这些挑战，本文提出了一种针对港口综合多能系统（PIMES）中软开放点（SOP）与储能系统（ESS）的协调配置框架。该框架通过一个两阶段鲁棒优化模型，联合优化设备容量配置与运行策略，有效处理风能与太阳能发电中的不确定性，从而在经济性与电网韧性之间实现平衡。在第一阶段，框架确定SOP与ESS的容量，以提升电网灵活性和能量储备能力，进而构建灾前防御策略。在第二阶段，根据港口区域内负荷的重要性进行分类，并...

解读: 该港口多能源系统韧性增强研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。论文提出的SOP与ESS协同配置框架,可指导我司储能产品在港口场景的容量优化和分级调度策略。其两阶段鲁棒优化模型可融入iSolarCloud平台,实现极端天气下关键负荷100%供电保障。宁波舟山港...

Hossam H.H.Mousa · Karar Mahmoud · Matti Lehtonena · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 当今，由于性能指标的恶化，集成可再生能源（RESs）带来了重大挑战，尤其是在寒冷气候条件下的不平衡微电网中。除了网络不平衡外，低辐照度、弱风速和低温等恶劣环境条件要求采用氢储能系统（HSSs）来解决可再生能源发电与负荷需求之间的季节性不匹配问题。本文提出了一种两阶段、多时间尺度的规划框架，该框架集成了可再生能源、插电式电动汽车（PEVs）、电池储能系统（BESSs）、季节性氢储能系统（HSSs）以及一种动态需求响应（DDR）机制。在短期运行层面，BESS在慢充/慢放与快充/快放两种模式下进...

解读: 该多时间尺度协调规划技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要应用价值。研究提出的BESS快慢充放电模式可优化我司储能系统的功率调度策略,结合氢储能应对季节性波动,为PowerTitan配置长周期储能方案提供依据。动态需求响应与智能变流器的有功无功协调控制,可增强SG系列逆变...

Engin Deniz Gulay · C.Ozgur Colpan · Mehmet Akif Ezan · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333

随着可再生能源装机容量的扩大以及氢能作为清洁能源载体的广泛应用，向低碳能源体系的转型正在加速。利用可再生能源驱动电解水制取绿氢是一种可持续的替代方案，但相较于化石燃料制氢方法仍面临成本挑战。本研究对土耳其伊兹密尔地区基于风能的绿氢生产进行了经济技术分析。首先，在一个10 MW风电集成的质子交换膜水电解（PEMWE）系统中，评估了两种电力分配策略（串联分配和平均分配），以确定最有效的方案。随后，采用选定的策略，比较了三种电解槽技术（碱性电解、质子交换膜电解和阴离子交换膜电解）对单位氢气平准化成本（...

解读: 该研究对阳光电源风光制氢系统集成具有重要参考价值。文中风电-电解槽功率分配策略可优化ST系列储能变流器在制氢场景的能量管理算法,模块化电解槽系统的BoP能耗分析为PCS拓扑设计提供依据。研究验证的7.5MW最优配置比(相对10MW风电)与阳光电源1500V光伏系统超配逻辑一致,可应用于PowerTi...

Zhihui Wanga · Binjian Nieb · Nan Hea · Qicheng Chena 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.340

摘要 能源存储技术的发展推动了可再生能源的应用，解决了能源波动性问题。然而，电网吸纳能力不足导致大量弃电现象。本研究提出将固体氧化物铁-空气氧化还原电池（SOIARB）集成至太阳能光热发电（CSP）与钙循环（CaL）系统中，以实现电能与热能的混合存储。在三种集成方案中，方案一（CaCO₃气流加热Fe气流）表现出最高的往返效率（RTE）。当电流密度从100 A/m²升高至2000 A/m²时，电池的能量效率从91.99%下降至53.60%。能量分析表明，当铁的质量流量为15.01 kg/s、横截面...

解读: 该混合电-热储能技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要启示。铁-空气电池与光热发电耦合实现72.55%功率提升,验证了多元储能协同价值。建议在ST系列PCS中集成热电联储控制算法,优化充放电策略以提升往返效率。该技术可应用于大型光伏电站配储场景,通过iSolarCloud...

Ilkka Jokinen · Matti Lehtonen · Janne Hirvonen · Juha Jokisalo 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 全球范围内，能源行业是二氧化碳（CO2）排放的主要来源。本研究探讨了在一个国家能源系统中，通过部门耦合实现电气化所能达到的CO2减排效果。分析涵盖了区域供热生产、客运车辆交通和建筑存量的电气化，同时提高了风能、太阳能光伏发电和核能在发电中的比重。通过增加无碳排放的电力生产以及电气化能源部门之间的部门耦合，实现了显著的减排成果，在多种情景下均达到了设定的95%减排目标，即1.77百万吨（Mt）CO2。该目标在有无扩大核能装机容量的情景下均可实现，但若不扩大核能容量，则年成本将高出6.1亿欧元...

解读: 该研究验证了多能源耦合脱碳路径,与阳光电源ST储能系统、SG光伏逆变器及充电桩产品线高度契合。研究指出需14-41%峰值负荷的可调度备用容量及6-28%弃电消纳,这正是PowerTitan储能系统的核心应用场景。区域供热储能优化结论可启发我司开发热电联储解决方案。建议基于iSolarCloud平台整...

Tiantian Yan · Bachirou Guene Lougou · Boxi Geng · Boshu Jiang 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 热化学储能因其在聚光太阳能系统中具有高能量密度和高效率，成为可持续储能领域极具前景的解决方案。氧化钴由于具备较高的储能容量和优异的循环稳定性，在热化学储能应用中尤为引人关注。然而，其性能受限于氧化还原过程中的热滞后现象以及还原与氧化反应之间显著的温度差。为应对这些挑战，本研究探讨了铜、锰和铁掺杂对氧化钴光吸收性能及储能特性的调控作用。采用溶胶-凝胶法制备了掺杂样品，并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析与差示扫描量热法以及紫外-可见光谱等手段对其进行了全面表征。系统...

解读: 该热化学储能技术为阳光电源PowerTitan及ST系列储能系统提供了新型材料方向。铜掺杂钴氧化物的高能量密度(78%光吸收提升)和优异循环稳定性(20次循环),可启发我司开发高温储能模块,与现有电化学储能形成互补。其降低氧化还原热滞后的特性,对提升储能系统热管理效率具有参考价值,可应用于光热-光伏...

Chengxu Chen · Xiaoze Du · Lizhong Yang · Alessandro Romagnoli · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.386

摘要 提出了一种具有不同填充比的级联多层填充床热能储存（TES）单元，以提升其热性能。建立了一个用于模拟流体传热的同心分散模型，并通过实验验证了其有效性。在此基础上，设计了四种结构方案，研究相变材料在不同熔点下填充比对填充床TES系统热性能的影响，包括均衡层、上重层、中重层和下重层结构。采用响应面法与因子分析法进行多因素多目标优化。不同于以往仅设计若干不同相变材料填充比构型的研究，本研究着重探讨填充比与热性能之间的相互作用关系，以及为实现最佳热性能各层最优填充比的确定。结果表明，下重层结构具有最...

解读: 该级联填充床相变储热技术对阳光电源PowerTitan液冷储能系统和ST系列PCS具有重要参考价值。研究中的多目标优化方法(充电时间778分钟、能量利用率62%、储能容量99.76MWh)可应用于我司储能热管理系统设计,特别是底重层配置的高能量利用率(61.72%)与我司液冷技术追求的高效散热目标一...

Xiang-Wei Lin · Zhifu Zhou · Maochang Liu · Bin Chen 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 电池储能系统在应对可再生能源间歇性方面正变得日益重要，但其广泛应用仍受到热管理问题的制约。然而，单一的热管理策略难以保障储能电池系统的整体性能。本研究针对280 Ah锂离子电池包，提出了一种结合拓扑翅片结构、相变材料与主动液冷的混合热管理策略。建立了流-热-相变耦合的数值模型，并通过实验验证了其准确性。同时，定义了一种新的综合评价参数，用于表征热管理系统整体性能。基于此，开展了对比研究，评估了三种冷却策略的效率。尽管混合设计带来了额外质量，但拓扑翅片结构不仅在相变材料中构建了高效的导热通路...

解读: 该混合热管理技术对阳光电源PowerTitan等大容量储能系统具有重要应用价值。研究中的拓扑翅片-相变材料-液冷三重耦合方案,可直接应用于ST系列PCS配套的280Ah电芯模组热管理优化。其综合评价参数降低0.2-0.273的性能提升,为iSolarCloud平台的预测性维护提供热模型支撑。代理模型...

Antoine Laterr · Guido Francesco Frat · Vincent Lemort · Francesco Contino · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 在住宅系统中，光伏（PV）能源的日益广泛应用带来了诸多挑战，尤其是应对日间和季节性的间歇性问题。为了减少弃电并最大化自发自用率，分布式灵活性方案至关重要。在此背景下，卡诺电池——结合热泵、储热系统和热机的技术——在与光伏发电协同实现热电综合管理方面展现出良好前景。然而，目前尚未明确实现最大成本效益所需的经济模型（投资成本、电价体系）和控制策略（热能/电能释放、季节性影响）。因此，本研究探讨了将卡诺电池集成至一个配备光伏系统的20户住宅区的可行性。通过采用二次约束线性规划模型，识别出在不同投...

解读: 该卡诺电池技术为阳光电源户用储能系统提供重要启示。研究证实热泵+储热+发电机组合在零上网电价场景下经济性最优,与公司ST系列PCS及PowerTitan储能方案形成互补。可探索将热电联供功能集成到户用光储系统中,通过iSolarCloud平台实现热电协同优化控制。动态电价下储能容量需求增加,验证了阳...

Mohamad Koubar · Oskar Lindberg · David Lingfors · Pei Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.382

摘要 确定电池储能系统（Battery Energy Storage System, BESS）应提供哪些特定服务以实现利润最大化是一项重大挑战。本研究采用技术经济分析框架，探讨了公用规模太阳能光伏发电（PV）电站结合BESS在不同市场中的最优盈利模式及其最佳容量配置。研究目标是在瑞典和德国的电力市场与频率调节市场（重点关注日前市场和一次调频市场）中实现收益最大化。模型输入数据包括历史市场价格、频率数据以及实际测量的光伏发电功率数据。结果表明，在现有光伏电站基础上增加BESS，并不会比独立部署B...

解读: 该研究验证了光储融合系统的商业价值,对阳光电源ST系列储能变流器与SG光伏逆变器的协同优化具有重要参考意义。研究显示储能参与一次调频市场可实现6年回收期,这为PowerTitan系统在欧洲市场的调频策略提供数据支撑。建议结合iSolarCloud平台开发多市场联合竞价算法,通过GFM控制技术提升调频...

Shoaib Ahmed · Amjad Ali · Jamshed Ahmed Ansari · Sikandar Abdul Qadir 等5人 · IEEE Access · 2025年1月

近年来，能源系统正从化石能源向可再生能源（RES）转型。太阳能光伏（PV）技术因其清洁、可靠、可扩展和经济性潜力，成为实现零碳排放的关键路径之一。本文系统综述了三代光伏技术：第一代晶体硅、第二代薄膜及第三代新兴技术（如钙钛矿与有机电池），并探讨其在能源社区、微网、交通、通信和农业等领域的应用。研究分析了全球及欧洲光伏发展态势，重点考察意大利的装机容量、发电量与能源结构变化。数据显示，中国、美国和印度引领全球装机增长，欧洲则在政策推动下持续领先，意大利2023年增速居欧洲第二。文章同时指出制约因素...

解读: 该综述对阳光电源全产品线具有战略指导价值。光伏技术演进趋势（晶硅向钙钛矿/叠层电池发展）为SG系列逆变器提供宽电压范围、高效MPPT算法优化方向；分布式光伏与微网应用场景直接契合ST储能系统与PowerTitan的集成部署需求，智能逆变器发展建议验证了构网型GFM控制技术路线的前瞻性；光伏在交通领域...

Fatemeh Shekofteh · Hadi Arabi · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

金属有机框架（MOF）衍生材料因其高孔隙率和大比表面积，在能量存储应用中展现出巨大潜力。然而，由于热处理因素对最终化合物的影响，这类材料的合成仍具有挑战性。本研究通过将Ni和Mg离子引入ZIF-67结构中，成功合成了三元金属有机框架MgNi-ZIF-67。对该化合物进行后续碳化处理，得到了一种新型的三元金属氧化物-碳纳米复合材料（Mg, Ni, Co）3O4@C。我们系统研究了三种不同热处理工艺对该纳米复合材料作为锂离子电池负极时的微观结构和电化学性能的影响。结果表明，在较低升温速率下碳化所得样...

解读: 该MOF衍生三金属氧化物复合材料研究对阳光电源储能系统具有重要参考价值。其580mAh/g高比容量和优异倍率性能可启发ST系列PCS配套电池技术优化,特别是热处理工艺对纳米结构调控的方法论,可应用于PowerTitan储能系统的电池材料改进。198m²/g高比表面积多孔结构设计思路,有助于提升储能电...

Zitong Huang · Katharine Maher · Anthony Robert Kovscek · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 地下氢气储存（UHS）通过应对可再生能源在地理位置依赖性、波动性和预测性方面的固有挑战，为大规模能源储存提供了可行方案。为了将可再生能源的储能能力从吉瓦时（GWh）提升至太瓦时（TWh），有必要对具备大容量且易于进入的潜在场地进行研究。氢气（H₂）在地下环境中可作为氧化还原反应中的还原剂，与矿物和水相组分发生反应。因此，建立气–卤水–矿物三相反应网络的模型，对于理解氢气（H₂(g)）在地下储存过程中的行为至关重要。为满足这一需求，我们使用PHREEQC进行了时间依赖性的批处理模拟，以研究地...

解读: 该地下氢储能研究为阳光电源储能系统提供重要参考。研究揭示石英砂岩储层氢损失率低于1%,验证了大规模TWh级氢储能可行性,可与PowerTitan储能系统形成互补方案。温度和水饱和度敏感性分析对ST系列PCS热管理优化具有指导意义。氢-硫化氢转化机理研究可启发电化学储能安全监测策略,提升iSolarC...