Andreia Zanett · José Luizde Medeiro · Ofélia de Queiroz F.Araúj · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 在可再生能源电气化脱碳倡议中，电解水制氢（绿色氢，Hydrogen GREEN）作为一种无碳能源载体，其推广应用面临高成本和基础设施缺乏的挑战。与此同时，通过蒸汽甲烷重整结合碳捕集与封存技术生产的低碳氢——蓝氢（Hydrogen BLUE），能够在可承受的成本下推动氢能经济发展。蓝氢生产需要二氧化碳的处置途径，而偏远海上油藏的提高采收率（EOR）技术为此提供了可行选择。本研究探讨了一种新颖的概念：浮式海上油藏制蓝氢（Reservoir-to-Hydrogen BLUE），即将蓝氢生产与共享...

解读: 该海上蓝氢制备技术为阳光电源储能系统开辟新应用场景。海上平台电解制氢需大功率PCS系统,ST系列储能变流器可平抑波动性负荷冲击;PowerTitan集成方案适配海洋环境高盐雾、高湿度工况。氢能-储能耦合系统中,GFM控制技术可实现微电网独立运行,VSG技术提升系统惯量。该场景启发阳光开发抗腐蚀封装的...

Xiaoyang Liua · Zheyuan Liua · Na Weia · Ke Han Lib 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396

氢气因其高能量密度、环境友好性以及广泛的制取途径，在未来能源结构中占据重要地位。然而，目前尚未找到最优的氢气储存与运输方法。基于水合物的氢气储存技术由于具有安全、无污染和易于释放等优点，已受到广泛关注。分子动力学（MD）模拟是探究其内在机理的重要手段。基于MD模拟技术，我们能够在分子水平上监测水合物成核与生长的过程。本文从微观角度系统综述了现有关于氢气水合物形成的各项研究。首先探讨了氢气水合物的微观结构、基本性质及相平衡特性；随后，总结了纯氢体系及氢气-添加剂二元体系中的研究进展。此外，阐述了影...

解读: 该氢水合物储能技术研究为阳光电源储能系统提供了前瞻性技术储备参考。氢储能作为长时储能方案,可与公司PowerTitan储能系统形成互补:电化学储能解决短周期调峰,氢储能应对季节性能量转移。分子动力学模拟揭示的成核生长机制、储氢密度优化等微观机理,可启发公司在储能系统热管理、相变材料应用及多能耦合控制...

Quan Sui · Huashen He · Jing Liang · Zhongwen Li 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

船舶运氢相比拖车或 tanker 更具成本优势，但对环境因素（如水位）更为敏感。为此，本文提出一种考虑水电站调峰支持氢船航行的电-氢-热综合系统短期调度策略。构建了水路氢链时空运行模型，计及电解温度、可逆固体氧化物燃料电池（RSOC）产氢效率与最大可用功率的关系，并评估水电站下泄流量对氢船通航的影响。在此基础上，设计了以热电厂可灵活运行于纯发电或热电联产模式为核心的多日协同调度策略。该模型被线性化为混合整数二阶锥规划问题，并通过双层方法高效求解。基于改进IEEE 118节点系统的算例验证了所提方...

解读: 该电-氢-热综合调度技术对阳光电源氢能储能系统具有重要应用价值。文中RSOC可逆固体氧化物电池的温度-效率-功率耦合建模，可直接应用于阳光电源氢储能变流器PCS的控制策略优化，实现电解制氢与燃料电池发电模式的高效切换。多能源协同调度框架为PowerTitan储能系统提供了与水电、热电联合调峰的解决方...

Zishan Yin · Xiyun Tang · Xi Li · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.334

摘要 绿氢是实现全球脱碳的关键。本研究基于多储能（氢储能与电池储能）和多可再生能源的模型，对中国区域内的绿氢与灰氢混合生产进行优化，旨在最小化氢气的平准化成本与碳排放因子，并结合碳减排政策进行分析。结果表明，绿色证书交易政策能够带来更低的成本，而碳排放权总量控制与交易机制可使中国各地区实现灰氢替代的时间提前20年，至2060年完成。可再生能源资源丰富的地区可实现每千克氢气成本降低5美元，并使替代进程加快6年。氢储能是最具成本效益的解决方案；在可再生能源资源较少的地区，混合储能更具优势；而仅采用电...

解读: 该研究对阳光电源氢储能系统集成具有重要参考价值。研究表明氢储能成本最优,混合储能适用于低可再生能源地区,这与阳光电源PowerTitan储能系统及ST系列PCS的应用场景高度契合。可探索'光伏逆变器+电池储能+氢储能'多能互补方案,通过iSolarCloud平台实现多储能协调优化控制,降低绿氢制取的...

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...

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...

Huan Yea · Fengxiang Chena · Yaowang Peia · Zhipeng Houb 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.344

摘要 金属氢化物（MH）作为一种低压氢气储存介质，其固有的压力特性使其特别适用于家庭应用。然而，与直接电能储存方法相比，氢气储存路径的能量往返效率较低，凸显了开发有效废热回收策略的迫切需求。本研究旨在提升家用氢能储存系统的整体效率。首先建立了一个针对基于金属氢化物的氢能储存系统的集成热管理系统（ITMS）模型，并对水电解、金属氢化物及燃料电池部分进行了模型验证。随后分析了氢气吸收与解吸过程，通过联合调控流量、压力和温度以优化系统性能。评估并比较了电力-氢能-电力（P2H2P）和热电联产（CHP）...

解读: 该金属氢化物储能热管理技术对阳光电源户用储能系统具有重要参考价值。研究中P2H2P模式47%效率与CHP模式87.5%综合效率的对比,为ST系列PCS与户用光伏系统的热电联供方案提供优化思路。特别是Level-of-Hydrogen在5%-95%区间的温度控制策略,可借鉴应用于PowerTitan储...

Jiaxin Xua1 · Jin Lina · Jiarong Lid1 · Ruixiao Linc 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 针对利用偏远地区太阳能资源进行可持续制氢所面临的挑战，本研究提出了一种可扩展的离网光伏制氢（OgPVtH）系统。我们为该OgPVtH系统建立了一种自下而上的设计方法论，从微观和宏观两个层面刻画土地、水与能源之间的相互关联。在微观层面，我们在精确的容量配置优化模型中引入并考虑了电解槽动态的水-电-氢特性；在宏观层面，我们考虑了管道系统的动态运行压力约束，并建立了生成水-氢管道网络拓扑结构的鲁棒方法。本文以中国库布齐沙漠（Hobq Desert）为实际案例开展研究，结果表明所提出的OgPVtH...

解读: 该光伏制氢系统研究对阳光电源SG系列逆变器与ST储能系统集成应用具有重要价值。研究揭示的水-电-氢动态特性建模方法可优化我司1500V光伏系统与电解槽的功率匹配策略,降低制氢平准化成本达13.5%。其80%氢气流量波动率的最优运行点为我司PowerTitan储能系统在离网场景的容量配置提供参考依据。...

A.Ademoll · M.Calabres · Carlo Carcasci · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.379

摘要 绿色氢能在能源部门脱碳方面具有巨大潜力，但高昂的生产成本仍是主要障碍。本研究对基于光伏的并网制氢厂进行了全面的技术-经济-金融-环境分析，目标是满足意大利全境具有持续氢气需求的难减排行业。利用真实小时级数据，采用自主开发的基于规则的多能系统模拟器（MESS），并结合遗传算法进行电站最优规模设计。研究旨在最小化氢气平准化成本（LCOH），同时满足绿色氢气激励政策的监管框架要求。关键结果表明，在供给侧灵活性方面，氢气储存比电池储能更具优势；最优光伏与电解槽容量比在意大利南部为1.8，在北部为2...

解读: 该研究对阳光电源光储制氢系统集成具有重要参考价值。研究表明光伏-电解槽最优配比为1.8-2.1,氢储能优于电池储能,这为SG系列逆变器与电解槽协同优化提供依据。研究中的多能源系统仿真器(MESS)与遗传算法优化思路,可融入iSolarCloud平台,实现光储氢一体化智能调度。时序关联性分析显示严格时...

Pei Li · Rujing Yan · Jing Zhang · Mou Wu 等7人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.336

摘要 将太阳能转化为氢气为解决太阳能发电的间歇性问题并实现长期能量存储提供了一种有前景的解决方案。然而，当前基于光伏、光催化和热化学过程的制氢方法通常未能充分考虑太阳光谱中不同波段能量品质的差异，从而限制了其能量转换效率。针对这一问题，本文提出一种创新性的高效率制氢方法，通过集成上述三种技术路径，并优化太阳光谱能量的梯级利用。该方法将太阳光按紫外、可见光和红外波段进行分谱，分别驱动光热催化、光伏电解水以及甲醇重整反应，同时结合废热回收以进一步提升系统整体能效。为评估系统性能，建立了全面的运行仿真...

解读: 该全光谱制氢技术对阳光电源光储氢一体化解决方案具有重要启示。其光伏电解水部分可与SG系列逆变器及ST系列PCS深度耦合,通过MPPT优化提升光电转化效率;系统40.20%的太阳能制氢效率和68.01%的能源效率为我司PowerTitan储能系统与制氢装置的协同设计提供参考;光谱分级利用思路可应用于i...

Ahmet Emin Dedeoglu · Ibrahim Dincerb · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.341

摘要 本研究开发了一种基于光伏（PV）的氢气生产系统，专为大学校园设计，旨在引领可持续发展实践。该系统旨在满足氢能研究中心的电力需求，同时为校园内运行的纯电动汽车和燃料电池电动汽车的充电站及加氢站提供能源。在该集成系统中，安装在研究中心屋顶上的光伏板发电能力被确定，其产生的电能在满足研究中心自身能源需求后的剩余部分，按不同比例分配至电动车充电站和氢气生产系统。系统所生产的绿色氢气被压缩至100、350和700巴，并设有中间冷却阶段；压缩机出口处产生的热量由冷却介质吸收，并在冷凝器中被重新利用于生...

解读: 该光伏制氢集成系统对阳光电源具有重要战略价值。系统中494.86MWh年发电量可采用SG系列1500V逆变器配合MPPT优化技术提升转换效率;电解制氢波动负荷特性需ST系列PCS与PowerTitan储能系统平抑功率波动,保障电解槽稳定运行;充电站部分可集成公司EV充电桩产品形成光储充氢一体化解决方...

Abhishek Pari · Alok Kumar · Palanisamy Muthukumar · Amaresh Dalal 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.390

氢气作为清洁能源载体，对可持续能源未来至关重要。高效的压缩技术对其有效储存与运输具有关键作用。本研究详细阐述了一种工业级绿色氢气压缩系统的研制过程，该系统采用金属氢化物氢气压缩机（MHHC），并集成可再生热能系统。该系统利用低于100°C的低温热源，可将氢气从初始压力10–20 bar压缩至超过250 bar。在本研究中，共将550 g氢气在反应器内通过三个阶段压缩至300 bar，操作温度范围为5–91.2 °C，因此适用于与太阳能热系统耦合应用。第一级反应器装有25 kg La0.8Ce0....

解读: 该金属氢化物压缩技术为阳光电源绿氢储能系统提供创新方向。可与ST系列储能变流器和SG光伏逆变器耦合,利用<100°C低品位余热实现10-300bar氢压缩,首级效率5%。适配工商业光伏场景:PowerTitan储能系统可提供热管理能量,iSolarCloud平台可优化三级压缩循环控制。该技术可拓展至...

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...

Longfei Li · Chenhui Lin · Ye Guo · Wenchuan Wu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月

以可再生能源为主的电力系统转型对实现碳中和至关重要。集中式可再生能源通常构成并网型微电网，受限于与主网的功率交换能力，导致可再生能源利用率不足。随着氢能成为关键能源载体，电制氢技术被广泛用于缓解弃风弃光问题。本文提出一种考虑电解槽动态特性和氢燃料电池系统的双向电氢系统协同调度模型，并设计基于混合整数线性规划的改进交替方向乘子法（I-ADMM），实现可再生能源与氢能系统的分布式协调调度。数值仿真验证了该方法在提升经济性与减少可再生能源弃用方面的有效性。

解读: 该双向电氢系统分布式调度技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。I-ADMM分布式优化算法可集成至iSolarCloud云平台，实现光伏-储能-制氢多能源协调调度，提升可再生能源消纳率。电解槽动态特性建模为ST储能变流器与制氢设备的协同控制提供理论基础，优化功...

Julian Bartels · Thomas Vogtb · Valentin Bertsch · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.342

摘要 绿色氢正在对未来能源系统的深度脱碳变得日益重要，特别是在长期储能应用和难以电气化的领域。尽管已有大量政治路线图提出了促进通过电解生产绿色氢的个体产能目标，但决策者如何最优地定位和规模化部署电解槽的方法仍不明确。本研究旨在开发一个战略性的多指标选址框架，以评估适合大规模实施绿色氢生产基地的区域。该框架包含四个指标：i）可再生能源的可用性；ii）水资源的可用性；iii）与电力电网的连接性；以及iv）与天然气管网的连接性（作为未来氢气输送能力的代理指标）。通过以德国为案例的研究，采用邮政编码区域...

解读: 该绿氢选址框架对阳光电源ST系列储能系统和SG光伏逆变器具有重要战略价值。框架中可再生能源可用性、电网接入能力等指标与我司产品深度契合:ST储能系统可为电解槽提供稳定电力供应,平抑可再生能源波动;SG系列1500V光伏逆变器结合MPPT优化技术可最大化绿电制氢效率;GFM控制技术可增强弱电网地区的并...

Jiangjun Dinga · Jiaqiang Eab · Lei Caia · Bo Luoa 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325

摘要 随着全球对环境与能源问题的关注日益增加，氢气作为一种绿色能源受到广泛关注，从而推动了氢气制备与储存技术的深入研究。本研究主要基于甲烷的非催化反应路径开展氢气生成的研究，采用分子动力学方法探讨高当量比条件下甲烷的燃烧反应路径，并分析乙炔掺混对这些反应路径的影响。研究以多孔介质微尺度燃烧器作为反应装置，系统考察不同掺混比例和当量比对氢气生成效率的影响。通过分析在氢气生成过程中起主导作用的多个基元反应，深入探究掺混比与当量比影响氢气生成的机制及其差异。结果表明，提高当量比和掺混比均可通过降低燃烧...

解读: 该富燃甲烷-乙炔混合制氢技术为阳光电源储能系统提供了绿色氢能耦合方案的研究视角。其分子动力学反应路径优化思路可借鉴于ST系列PCS的能量管理算法,特别是在多能源协同控制方面。研究中的当量比与混合比优化策略,对PowerTitan储能系统的氢储能模块设计具有参考价值。微燃烧器的流量-产氢效率线性关系,...

Stephan Kigle · Nadja Helmer · Tapio Schmidt-Achert · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 本研究探讨了陆上风电、海上风电和光伏等波动性可再生能源（vRES）的扩张延迟与加速对欧洲（包括欧盟27国、英国、挪威和瑞士）氢及其衍生物进口需求的影响，以满足终端能源消费部门的需求并实现欧洲温室气体（GHG）排放目标。通过使用多能源系统模型ISAaR，我们分析了14种不同vRES扩张水平的情景，并评估了相应的氢价格变化。在基准（BASE）情景下，欧洲加权平均氢价格从2030年的4.1欧元/千克下降至2050年的3.3欧元/千克。研究结果表明，延迟vRES扩张将显著增加对氢及其衍生物进口的需...

解读: 该研究揭示欧洲可再生能源扩张延迟将导致氢能进口依赖加剧及成本上升,对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有战略指导意义。加速光伏装机可降低2050年氢价至3欧元/kg以下,验证了我司1500V高效光伏系统与PowerTitan储能方案在制氢场景的协同价值。建议强化光伏-储能-制氢一体化解决方...

D.H.Jamali · C.Ganzer · K.Sundmacher · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.400

摘要 实现从当前以化石能源为基础的能源供应体系向完全基于可再生能源的体系转型，快速且具有成本效益地发展氢气输送基础设施是不可或缺的一环。除了通过水电解、沼气重整或生物质气化等可持续方式生产氢气外，还必须建立并针对特定净零排放路径调整完善的绿色氢气输送、储存和分配系统。现有文献中，对管道网络中氢气输送的数学建模与优化问题常常被忽视或过度简化。此类简化可能导致能量和/或经济评估结果不准确，甚至危及基于模型的网络设计的可行性。在本研究中，我们提出了一种混合整数非线性规划（MINLP）方法，用于氢气管道...

解读: 该氢能管网拓扑优化研究对阳光电源绿氢制储系统具有重要参考价值。文中MINLP优化方法可应用于光伏制氢系统的能量管理:ST系列储能PCS可与电解槽协同优化,在管网压力约束下动态调节制氢功率;iSolarCloud平台可集成管网hydraulics模型,实现源-网-荷协调控制。研究揭示的既有管网改造经济...

Mohammadreza Ahang · Pedro Crespo del Gran · Asgeir Tomasgar · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 欧盟旨在到2050年在欧洲电力系统中大规模部署可再生能源。大规模间歇性的风能和太阳能发电需要足够的灵活性，以确保供需平衡。绿色氢气（GH）可以提高电力系统的灵活性，并减少可再生能源发电的弃电现象。然而，绿色氢气的投资成本较高，且其运营成本在很大程度上依赖于电价，而电价对电解过程中的运行成本至关重要。此外，如果氢气市场本身缺乏对氢气的需求，则将绿色氢气用于电力系统灵活性可能不具备经济可行性。在此情况下，就会产生一系列问题：将绿色氢气引入电力系统作为灵活性来源的激励机制是什么？电解槽成本、氢气...

解读: 该研究验证了绿氢作为电力系统灵活性资源的经济可行性,对阳光电源储能及氢能业务具有战略指导意义。2050年欧洲将部署140GW电解槽容量,氢价约30欧元/MWh,为我司ST系列储能变流器与PowerTitan系统在制氢场景的应用提供市场依据。可结合GFM控制技术优化电解槽并网特性,通过iSolarCl...

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...