Sayan Das · Risav Dutta · Sudipta De · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.399

摘要 本研究提出了一种通过整合可再生能源与储能技术来构建分布式混合能源系统的新方法，为能源转型提供了一条可持续的路径。储能技术能够提升此类系统的可靠性、效率和灵活性，实现供需平衡、电网稳定，并促进更高比例的可再生能源并网。然而，传统的能源模型通常忽视了原材料在可再生能源基础设施中的作用。本研究通过从环境影响、经济可行性以及供应风险三个维度对原材料进行评估，弥补了这一研究空白。关键材料的可获得性、成本及其可持续获取显著影响着能源技术的规模化潜力，而地缘政治和市场不确定性则带来了供应链风险。本文提出...

解读: 该研究的多维度评估方法对阳光电源储能系统选型具有重要参考价值。文中光伏-风电-钒液流电池的最优配置方案,与阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统的应用场景高度契合。研究强调的供应链风险评估可优化我司储能产品的原材料采购策略,而生命周期成本分析方法可直接应用于iSolarCloud平台的...

Yaoyao He · Yifan Zhang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.343

摘要 随着能源结构的演变和共享经济的兴起，共享储能有望成为应对风能和太阳能波动、管理能源需求并提升系统灵活性的标准手段。本文提出一种面向多微电网系统的共享储能配置双层优化方法，聚焦于冷热电联供（CCHP）系统的经济效率。该方法考虑退役电池的残余价值，以促进未来电池回收利用并提高能源利用效率。上层模型解决储能容量配置问题，下层模型优化系统运行策略。通过引入Karush–Kuhn–Tucker（KKT）条件，将下层模型的约束条件嵌入上层模型，并采用大M法（Big-M method）实现线性化处理。通...

解读: 该共享储能优化配置研究对阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。论文提出的退役电池残值评估模型可指导我司储能系统全生命周期管理策略,特别是12年退役节点规划与梯次利用。双层优化方法可集成至iSolarCloud平台,实现多微网场景下的容量配置与运行优化。研究显示共享模式...

Boxu Yu · Xianghe Wang · Zhongzheng Wang · Jiahua Zhu 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391

摘要 将空气分离装置（ASU）与液化空气储能（LAES）系统相结合，可通过共享压缩和冷却设备，提升LAES的收益潜力并缩短投资回收期。然而，目前已提出的LAES-ASU系统要么无法满足ASU连续生产的要求，要么对LAES的储能量造成限制。因此，本研究提出一种新型多联产LAES-ASU系统，通过压缩级联系统中的物流分流、液化段的流程改进以及膨胀级联中的余热再利用，实现LAES与ASU之间的高效耦合。在建立分析模型后，对耦合系统进行了参数分析，以确定最优运行参数。此外，还开展了全面的能量、㶲及经济性...

解读: 该液态空气储能(LAES)与空气分离耦合系统对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要参考价值。57.09%往返效率和3.9年回收期证明多能互补商业模式的可行性。系统中压缩机、热交换器的能量管理优化思路可应用于我司储能系统热管理设计;多级压缩分流技术可启发PCS拓扑优化;空分产品...

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...

Jiangyong Zhang · Shixing Dinga · Zhigang Lua · Xiangxing Konga 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.393

摘要 随着气候变化加剧、能源需求不断上升以及可再生能源资源的间歇性特征日益显著，综合能源系统迫切需要实现深度碳减排并最大化能源利用效率的策略。本研究提出了一种创新的低碳规划模型，将先进的碳矿化技术与跨季节热能存储相结合，通过构建一种新型碳减排模型，将碳捕集电厂与电转气转换及矿化过程相耦合，将捕获的二氧化碳转化为稳定的碳酸盐和天然气，从而显著提升碳资源的利用水平，改善综合能源系统的环境与经济性能。同时，构建了基于地下洞穴的季节性热储存系统，用于回收上述碳转化反应及电厂烟气所产生的热能。所引入的洞穴...

解读: 该跨季节储能与碳矿化耦合技术对阳光电源ST系列储能系统及PowerTitan方案具有重要启示。研究中的地下洞穴热储存与碳捕集全链条方案,可与我司储能PCS的多物理场耦合控制技术结合,通过优化GFM控制策略实现季节性负荷削峰填谷。碳转化反应余热回收思路可应用于储能系统热管理优化,提升能效3.81%的成...

Francesco Calis · Francesco Liberato Cappiello · L.Cimmin · F.P.Cuom 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.389

摘要 本研究提出了一种新型的第五代区域供热和供冷网络布局，该布局集成了基于相变材料的热能储存系统。所提出的布局包含两个中性环路、热泵以及一个光伏太阳能场，其运行基于一种有效的电转热策略。该系统为位于马德里附近莱加内斯的一个大型购物中心提供能源。其中一个主要创新点在于采用了一种混合储能策略：首先将多余的可再生电力用于充电锂离子电池系统；随后，进一步多余的可再生电力被供给热泵，通过所开发的电转热策略产生适合储存于基于相变材料的新型热储能系统中的热能或冷能。这种混合策略能够最大化可再生电力的自发自用率...

解读: 该5GDHC系统结合相变储能的混合策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。研究中88%可再生能源自消纳率验证了'电-热'协同策略的有效性,可应用于我司PCS与热泵联合调度场景。相变储能与锂电混合配置思路可启发我司开发多时间尺度储能解决方案,通过iSolarClou...

Jianxiong Hu · Yujian Ye · Yizhi Wu · Peilin Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月

近年来，用于实时安全约束经济调度（RT - SCED）问题的强化学习（RL）受到了广泛的研究关注。然而，普通的强化学习方法难以确保系统和设备层面约束条件的满足，不得不对违反约束的情况分别进行惩罚。随着可再生能源渗透率的不断提高，大规模储能得以集成，这是因为储能能够缓解可再生能源的间歇性问题。这就使得实时安全约束经济调度问题需要满足时间耦合约束条件。现有的安全强化学习方法要么在每个时间步使用安全层纠正不安全的动作，这可能会导致在可行空间边界制定出次优动作，并且可能违反时间耦合约束；要么构建安全评估...

解读: 该安全约束经济调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统及iSolarCloud云平台具有重要应用价值。强化学习结合约束分层建模可直接应用于ST系列储能变流器的实时调度优化，通过安全感知奖励机制保障储能系统在参与电网调频、削峰填谷时满足SOC约束、功率爬坡率及电网安全约束。该方法可集成至iSol...

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...

Yan Suna · Hong-Wei Lia · Di Wangb · Chang-He Duac · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

本文提出了一种基于太阳能-氢能互补利用技术的新型复合系统，首次将氢气轮机、热电发生器和质子交换膜电解槽集成到太阳能塔式-超临界CO2布雷顿循环系统中。文中首次提出了以氢气轮机替代传统太阳能塔式系统中储热系统的概念。为应对太阳能的间歇性问题，提出了三种灵活运行模式：纯氢模式、太阳能-氢能互补模式和纯太阳能模式。建立了所提出系统的集成动态模型，开展了详细的年性能分析和敏感性分析，提出了针对该系统在三种运行模式下动态性能的综合评价方法，并实施了负荷调节策略研究。结果表明，该系统的产氢速率在7月份最高，...

解读: 该太阳能-氢能互补系统对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要启示。系统提出的三种灵活运行模式(纯氢、互补、纯光伏)与阳光电源GFM/GFL控制技术和VSG虚拟同步发电机技术高度契合,可优化PowerTitan储能系统的动态响应特性。45-330秒的响应时间范围为PCS功率控制策略提供参...

Dongho Han · Seongmin Heo · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401

摘要 随着可再生能源在电力系统中渗透率的不断提高，其固有的不确定性和间歇性给系统运行带来了诸多挑战。特别是端部效应问题，仍然是实现真实长期调度的关键障碍，表现为储能系统（ESS）在规划周期结束时趋于完全放电。为解决这一问题，本文提出了一种新的储能系统终端能量估值方法，该方法嵌入于两阶段随机规划（2SSP）框架中，并结合了强化学习（RL）与价值函数近似技术。通过将系统运行建模为马尔可夫决策过程，我们的方法利用值迭代算法对储能系统中终端能量水平的价值进行迭代更新。我们首先采用线性价值函数近似器，随后...

解读: 该终端能量估值技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。通过强化学习优化储能系统长周期调度的末端效应问题,可显著提升储能经济性。建议将该价值函数逼近方法集成至iSolarCloud平台的能量管理系统中,结合两阶段随机规划框架,优化ST系列PCS的充放电策略,避免规划...

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...

Yongyi Huang · Junchao Cheng · Xunyu Liang · Minliang Tengd 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 随着全球向可再生能源的转型不断加速，可扩展且可持续的能量存储技术正变得日益重要。本研究提出了一种浮力储能系统（Buoyancy Energy Storage System），这是一种通过将浮体浸入流体中以储存多余能量，并通过控制其上升过程将重力势能转化为电能的新型方法。基于能量守恒原理和理想气体定律，本文推导了在液体和气体环境中，变体积与定体积浮体的能量储存的解析关系式。在液体中，柔性浮体的能量容量与内部气体量呈正相关，与下潜深度呈负相关；而刚性浮体储存的能量则与体积和深度成正比。在空气中...

解读: 该浮力储能系统作为新型物理储能技术,对阳光电源PowerTitan等大规模储能解决方案具有战略参考价值。其模块化设计理念与我司ST系列PCS的分布式架构高度契合,可探索混合储能系统集成。系统的能量管理算法可借鉴至iSolarCloud平台,优化海上风电场景的储能调度策略。虽然当前成本较高(1088-...

Huan Guo · Chen Li · Ruiyuan Huang · Yinghua Ye · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

将储能系统（ESS）与可再生能源相结合可以平滑功率流并减轻对电网的影响。本文提出了一种具有部分功率处理（PPP）功能和变换器单元复用特性的新型混合变压器（HT）用于这种集成。文中讨论了其运行原理，如转换模式、运行范围和控制策略等。分析了诸如单元功率额定值和端口容量、处理功率比和效率等性能指标。与典型的两级配置相比，为获得规定的端口容量所需的总单元功率额定值显著降低，从而降低了成本。同时，储能系统端口的效率和最大转换容量均得到提高。通过计算、仿真和实验并进行对比，验证了这些改进效果。

解读: 从阳光电源储能系统集成业务角度分析，这项三端口混合变压器技术具有显著的战略价值。该技术通过部分功率处理（PPP）机制和变流器单元复用，为解决新能源并网与储能协同的核心痛点提供了创新路径。 在技术价值层面，该方案相比传统两级拓扑架构实现了三重突破：首先，单位功率等级的大幅降低直接转化为系统成本优势，...

Zhiru Huag · Tianshuang Lia · Ruofeng Maoa · Teng Xiong 等11人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.346

摘要 钻孔热能储存（BTES）系统在建筑能源系统的脱碳过程中发挥着关键作用，但仍面临诸多限制，包括较高的热损失、较长的预热周期以及结构上的低效率问题。本研究提出了一种创新的BTES结构设计，通过分区运行机制和高-低品位储热区布局来应对上述挑战。与传统的径向串联式系统不同，本设计战略性地利用多品位能量输入以优化热性能。通过全面的沙箱实验，对比了三种不同的配置方案（高-低品位储热区、单储热区并联式、单储热区串联式），结果表明，在季节性储热过程中，并联连接方式的储热能力比串联配置高出19%。在周边区域...

解读: 该BTES地热储能技术对阳光电源储能系统具有重要启示价值。研究中的分区运行机制和多级能量优化配置策略,可借鉴应用于ST系列PCS的热管理系统设计,通过高低温分区控制提升PowerTitan储能柜的充放电效率。其39%充电速率提升和30%火用损失降低的成果,为大规模ESS解决方案的温控优化提供数据支撑...

Ang Xuan · Yingfei Sun · Zhengguang Liu · Peijun Zheng 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 通过整合多能设备、储能系统和可再生能源技术，区域综合能源系统（RIESs）日益被视为应对未来能源需求的关键策略。该领域面临的主要挑战之一是在现有天然气与电力网络中引入分布式RIESs的扩展规划问题，包括确定RIESs建设的最佳位置以及选择合适的设备类型和容量。传统的联合规划模型通常未能充分考虑投资决策由多个具有不同所有权利益的利益相关方共同作出的实际情况。在本研究中，我们提出了一种新颖的三方分布式规划模型，将联合规划问题分解为三个子问题，以分别反映不同利益相关方的利益诉求。为协同求解这些子...

解读: 该三方分布式规划模型对阳光电源综合能源解决方案具有重要价值。研究中的ADMM算法可优化ST系列储能系统与SG光伏逆变器在区域能源网络中的选址与容量配置,符合多利益主体协同决策场景。其电-气耦合规划思路可指导PowerTitan储能系统与充电站的协同布局,提升iSolarCloud平台在多能源网络中的...

Jiahui Zhou · Bing Tong · Haiming Wang · Gang Xu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.388

摘要 传统的氨生产过程严重依赖化石燃料，因此迫切需要重新设计合成工艺，以减少温室气体排放并应对资源枯竭的挑战。利用可再生能源驱动的离网式氨合成提供了一条可行的路径，可用于生产无碳氨。然而，离网式绿色氨工厂面临的一个重大挑战是在间歇性和不可预测的风能与光伏电力条件下，确保相对缺乏灵活性的氨合成单元的可靠运行。为应对这一挑战，本研究提出了一种新型的离网式绿色氨系统以及针对氨合成的离散多稳态灵活控制策略。首次将重力储能技术集成到大规模绿色氨项目中，以在有限的灵活运行能力下保障氨合成反应器的持续供电。所...

解读: 该离网绿氨系统研究对阳光电源储能业务具有重要战略价值。文中提出的重力储能与光伏风电协同方案,可与我司PowerTitan储能系统及ST系列PCS形成互补配置,解决氨合成装置在间歇性可再生能源下的连续供电难题。其多稳态柔性控制策略可借鉴至我司GFM/VSG控制技术,优化离网场景下的功率调度算法。基于C...

Jia Liu · Zhongjie Pan · Huakun Huang · Huijun Wu · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.324

摘要 本研究提出了一种集成静态电池储能与电动汽车的建筑一体化光伏（BIPV）系统能量管理与优化模型，考虑了随机停车调度的影响。开发了一种以电网鲁棒性为导向、基于最优计划电网输出的新型能量管理策略，旨在有效管理典型高层建筑中BIPV发电在低能耗情景和零能耗情景下的负荷转移。提出了创新的负荷转移因子和电网鲁棒性因子作为评估指标，用以量化该电网鲁棒性导向策略相较于传统最大化光伏利用率策略的适用性。通过多目标优化方法，探索了在制冷季与非制冷季下兼顾负荷转移因子、电网鲁棒性因子及生命周期净现值的最优系统容...

解读: 该研究对阳光电源BIPV储能系统具有重要应用价值。文中提出的电网鲁棒性导向策略可直接应用于ST系列PCS与PowerTitan储能系统,通过优化计划并网输出实现负荷转移(76%以上)并降低电网冲击达49-71%。创新的负荷转移因子和电网鲁棒性因子评估指标可集成至iSolarCloud平台,增强高层建...

Hyung Won Choia1 · Ja Ryong Kooa1 · Yong Tae Kang · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.332

摘要 本研究提出了一种新型混合系统，将热泵（HP）与吸附热电池（STB）相结合，旨在实现热能储存的电气化。该集成方式能够同时提升热能的数量与品质，有效缓解能源供需之间的不匹配问题。为评估并优化该系统在实际应用中的性能，本文分析了三个关键性能指标：系统性能系数（COP）、储能效率和储能密度（ESD）。鉴于这些指标的最优运行点存在相互冲突，本文引入了一个加权性能指标（WPI），对各基础指标赋予相应权重。该方法有助于制定综合优化策略，并针对不同实际应用场景确定最优运行条件。结果表明，在进水温度为35 ...

解读: 该热泵-吸附式储热电池混合系统对阳光电源ST系列储能产品具有重要启示。研究中的加权性能指标优化方法(WPI)可借鉴至PowerTitan储能系统的多目标协同控制策略,平衡功率密度、能量密度与系统效率。其热量品质提升技术与阳光电源PCS的能量管理算法存在协同潜力,可应用于工商业储能场景的冷热电三联供系...

Yousef Sheikh Kilo · Roozbeh Izadi Zamanabadi · Hossein Ramezani · Paride Gullo 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 由于R744的临界温度较低，采用该工质的超市制冷系统通常在跨临界运行条件下工作，导致其能源效率受到严重制约。一方面，本研究探讨了集成热能冰蓄冷装置以降低从冷凝器/气体冷却器排出的R744温度所带来的经济效益，从而缓解上述性能劣势。另一方面，文献综述揭示了目前尚缺乏一种能够对跨临界R744制冷系统中热能冰蓄冷装置的充放电循环进行低成本且动态优化的算法，这限制了该技术在超市中的推广应用。因此，本研究开发了一种针对不同气候条件定制的创新性算法，旨在通过综合考虑超市制冷负荷需求、环境温度以及电价因...

解读: 该研究的动态充放电优化算法对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。文中基于电价、环境温度和负荷需求的多维度优化策略,可应用于ST系列PCS和PowerTitan储能系统的智能调度算法开发。通过iSolarCloud平台集成类似优化逻辑,结合不同气候区的电价峰谷特性,可使工商业储能系统年度电费降低5-12...

Ehsanolah Assareh · Abolfazl Keykhah · Ali Bedakhanian · Neha Agarwalb1 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本研究提出了一种新型太阳能热电联产系统，该系统将压缩空气储能单元（CAES）和燃气轮机（GT）集成到由光伏面板组成的太阳能电站中。本研究的主要目标是通过利用CAES解决太阳能发电不稳定性问题，并在用电高峰期提供支持。所提出的系统采用EES软件进行建模，并通过先进的人工智能（AI）方法（包括人工神经网络和智能算法）对系统性能进行优化。分析确定了五个显著影响系统性能的关键决策变量：光伏面板数量、CAES压力比、CAES入口压力、燃气轮机效率以及压缩机效率。结果表明，经过优化的太阳能热电联产系统...

解读: 该光伏-压缩空气储能联合发电系统对阳光电源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。研究验证了储能系统在解决光伏波动性和电网调峰方面的核心作用,与我司PowerTitan储能方案的应用场景高度契合。AI优化方法可启发iSolarCloud平台的智能调度算法升级,通过机器学习优化PCS效...