Mohamad Koubar · Oskar Lindberg · David Lingfors · Pei Huang 等6人 · Applied Energy · 2025年3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...

Kristijan Brecl · MatevžBokalič · Antonin Faes · Marko Topi · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要 预测双面光伏（PV）组件的能量输出通常不像单面组件那样直接。问题通常在于背侧辐照度的估算，而背侧辐照度强烈依赖于安装条件、跟踪系统或固定安装方式以及变化的地表反照率。我们开发了一种新的直射-散射功率评级模型，用于预测双面光伏组件的能量产出和性能比（DDPRbifi）。该模型在欧洲四个不同地点监测的16块双面单晶硅组件上进行了验证，涵盖了三种硅基光伏技术（SHJ、IBC、TopCon）。无论组件技术和监测地点如何，新模型在所有光伏组件上的表现均具有最高的准确性。平均而言，模拟得到的性能比与实...

解读: 该双面组件直接-散射功率评级模型(DDPRbifi)对阳光电源SG系列光伏逆变器的MPPT优化具有重要价值。模型可精准预测双面组件背面辐照度及能量输出(误差仅2%),适用于SHJ、IBC、TopCon等多种技术路线。可集成至iSolarCloud平台,实现双面组件发电量精准预测与性能比优化,提升15...

Jocelyn Mbenoun · Amina Benzerg · Bardhyl Miftari · Ghislain Detienne 等8人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要 海上风电场通常通过交流高压（HVAC）或直流高压（HVDC）输电线路与大陆相连。另一种传输能源的方式是使用分子载体而非电力，这种方式可能降低成本并提供更好的储能机会。本文提出了一种在碳中和约束下针对2050年比利时能源系统的多能流模型（涵盖天然气、电力和氢气），用于评估能源结构是否应包含海上制氢环节。尽管高压输电线路仍然是将海上风电场能量输送至陆地的主要方式，但结果表明，根据可再生能源装机容量、风电场与海岸之间的距离以及氢气进口价格的不同，开展海上制氢可能是有利的。

解读: 该研究探讨海上风电通过制氢分子传输替代HVDC的可行性,对阳光电源海上能源系统集成具有启示意义。ST系列储能变流器可与电解制氢系统耦合,实现多能互补;PowerTitan储能系统可平抑海上风电波动,提升制氢效率;三电平拓扑和SiC功率器件技术可应用于大功率海上PCS,降低传输损耗。研究中的多载体能源...

Hongyu Zhao · Chengzhong Zhang · Chenglin Liao · Liye Wang 等6人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要 锂离子电池短路（SC）故障的异常检测对于保障储能系统的安全至关重要。相较于电池组层面的故障诊断，单体电池的故障诊断缺乏参考对象，导致难以有效判断是否存在异常。本文提出了一种基于自编码器策略的数据驱动检测方法，用于在无电池包信息条件下实现电池故障的早期检测。该方法利用自编码器策略对电压进行重构，以识别潜在故障；并通过生成对抗网络（GAN）框架进行模型训练，降低模型过拟合风险，提升检测效率。此外，在异常检测过程中，由于缺乏电池组的参考信息，电流变化可能引起某些异常电压波动，从而导致误诊。为解决...

解读: 该基于自编码器的电池短路故障检测技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。通过混合特征输入和等效电路模型参数,可将单体电池异常检测时间缩短至1.6小时内,显著提升储能系统安全性。该数据驱动方法可集成至iSolarCloud平台,增强预测性维护能力,降低误诊率。对充电...

Rufan Yang · Hung Dinh Nguyen · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要 温度监测与估计在电池热管理系统中至关重要，有助于优化电动汽车（EV）和固定式储能系统中电池的性能并延长其使用寿命。由于存在多种数据驱动模型，每种模型仅反映热分布的某一侧面（或局部），因此亟需一个能够提供整体分布的统一模型。考虑到电动汽车车载计算资源有限，该统一模型不能过于庞大。在此类约束条件下，本研究提出了一种用于学习锂离子电池温度分布的新颖框架，该框架结合了知识蒸馏方法与自适应控制机制。所提出的框架克服了传统温度计算方法的局限性，即对精确物理参数的需求以及缺乏实时适应能力。我们的方法将多...

解读: 该锂电池温度分布学习技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan产品具有重要应用价值。知识蒸馏框架可将复杂热管理模型压缩部署至BMS边缘计算单元,自适应机制能实时优化温度监测精度。该方法可增强储能PCS的电池热失控预警能力,延长电芯寿命,并为iSolarCloud平台提供更精准的预测性维护数...

Aghamarshana Medur · Heon Yong Kang · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要 考虑波浪能转换过程中的能量逐级转换序列，本文针对具有自适应共振特性的波浪能转换装置，建立了一种实现具有成本竞争力的平准化能源成本（Levelized Cost Of Energy, LCOE）的逐次优化方法。由于海洋波浪的峰值频率和有效波高随海况变化，本文设计了自适应共振机制，通过质量重定位与动力输出系统（power-take-off, PTO）动力学之间的非线性相互作用，使装置的固有频率在每一海况下均能调节至捕获宽度比（Capture Width Ratio）最大的状态。该逐次优化过程包...

解读: 该波浪能转换器的序贯优化方法对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其自适应谐振技术通过质量重定位和非线性PTO动力学实现频率跟踪,类似于ST系列PCS在多场景下的自适应控制策略。序贯优化框架可应用于PowerTitan储能系统的多目标优化:能量转换效率最大化对应PCS拓扑优化,系统规模确定对应容量配置...

Akash Kumar Deep · G. Lloyds Raj · Gagan Deep Meen · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要 在现代网络物理电力系统中，存在显著通信时延（CTD）情况下的虚假数据注入（FDI）型网络威胁是一个严峻问题，严重影响系统的频率稳定性和控制性能。当电力系统存在非线性特性以及可再生能源渗透时，频率控制问题变得更加复杂。为确保安全可靠的电力供应，实际应用中亟需一种简单且鲁棒的负荷频率控制策略。为此，本文提出了一种新的单参数解析型比例–积分–微分（PID）设计方法，适用于具有较大通信时延的互联系统双区域火电厂（TPP）。该方法利用火电厂模型的脉冲响应来获取PID控制器参数，从而避免了现有解析PI...

解读: 该负荷频率控制技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要价值。文中提出的抗时延PID控制策略可直接应用于储能系统的一次调频功能,增强电网频率稳定性。针对虚假数据注入攻击的防护机制可集成到iSolarCloud平台的网络安全模块。所提出的脉冲响应建模方法可优化VSG虚拟同步...

Seyyed Shahabaddin Hosseini Dehshir · Bahar D. Firoozabadi · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要 太阳能电站面临的主要挑战之一是积尘问题。在适宜的地点建设太阳能电站可显著降低积尘影响。本研究提出贝叶斯最佳-最劣方法作为概率模型，并结合基于不确定性与可靠性的Z数COCOSO方法，以实现综合评估。为确保评估的稳健性，将结果与其他五种决策方法进行了对比（R² > 0.98）。最后，对所选站点的积尘效应进行了评估，并根据人工、半自动和全自动三种清洗方式确定了最优清洗频率。案例研究选取中东地区受沙尘暴严重影响的胡齐斯坦省进行分析。结果表明，沙尘事件发生频率影响最大，马赫沙赫尔站点是最适合建设太阳...

解读: 该研究针对光伏电站选址中的积灰问题,提出基于不确定性和可靠性的混合决策框架及最优清洁策略,对阳光电源SG系列逆变器部署和iSolarCloud智能运维平台具有重要应用价值。研究量化了降雨自然清洁效应和不同清洁技术的频次优化(手动2次/年、半自动4次/年、全自动13次/年),可为iSolarCloud...

Jiarui Zhang · Lei Mao · Zhongyong Liu · Kun Yu 等5人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要 锂离子电池（LIBs）健康状态（SOH）的快速准确评估对于实现高效的电池监测与管理具有重要意义。LIBs的退化是一个复杂的过程，每一块电池的退化路径均具有独特性，受到内部和外部多种因素共同影响。然而，现有方法通常将每块电池视为独立个体处理，未能充分挖掘和利用各单体电池的独特特征。为克服这一局限性，本研究提出了一种贝叶斯迁移学习框架，用于建模锂离子电池特有的退化过程，从而完成对SOH的评估。具体而言，构建了一个混合效应模型（MEM）以描述电池健康状态的退化过程，该模型能够捕捉不同电池之间的异...

解读: 该贝叶斯迁移学习框架对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统的电池管理具有重要价值。混合效应模型可捕捉单体电池差异性,实现精准SOH评估,优化BMS策略。三种参数更新策略适配不同应用场景,可提升iSolarCloud平台预测性维护能力。该方法兼容循环老化与日历老化,适用于大规模储能...

Hang Wan · Yuyang Gong · Chuangyin Dang · Shengwei Wang 等5人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要 潜热储能（LHTES）在建筑中被用于提升建筑能源灵活性，例如削峰填谷或灵活负荷调节。以往实践中，LHTES单元的充放热过程通常按照预设的时间表进行，在特定时间段内完全充满或完全释放，缺乏对其充放热速率或功率的精确控制。随着热储能逐渐成为平衡热能供给与负荷需求的重要参与者，精确的功率控制对于释放建筑能源灵活性变得愈发重要。本文探讨了LHTES单元的功率控制问题，旨在开发一种高效的方法以实现对LHTES单元充放热速率的参考目标跟踪。研究解决了若干具有挑战性的问题，包括在LHTES单元非线性的热...

解读: 该相变储热功率控制技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。文中基于模型预测的精确功率跟踪策略与我司ST系列PCS的先进控制算法理念高度契合。卡尔曼滤波状态观测器可应用于PowerTitan储能系统的SOC精确估算和功率调度优化,解决非线性动态响应难题。该研究的削峰填谷与柔性负荷调控思路可增强我司ES...

Gayan Lankeshwar · Rahul Sharm · M.R.Al · Ruifeng Yan 等5人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

动态运行包络（DOE）为在分布式能源资源（DER）日益渗透低压（LV）网络的情况下维护网络完整性提供了一种有前景的解决方案。目前，DOE的应用主要集中在控制屋顶光伏（PV）系统的有功功率输出，往往忽视了需求响应（DR）的作用。本文提出了一种两阶段协调策略，将居民侧需求响应整合到电力市场中，并置于DOE框架之内。在第一阶段，配电网络服务提供商（DNSP）采用凸包法在每个用户的并网点（POC）定义DOE；在第二阶段，需求响应聚合商（DRA）利用DNSP提供的DOE实施一种分层控制系统，在跟踪负荷设定...

解读: 该DOE动态运行包络技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG光伏逆变器具有重要应用价值。论文提出的两阶段协调控制策略可集成至iSolarCloud平台,实现分布式光储系统的精准需求响应。凸包法定义的POE连接点包络线可优化PowerTitan储能系统的充放电策略,在满足电网statutory限值前提下...

Eid Gul · Giorgio Baldinelli · Jinwen Wang · Pietro Bartocci 等5人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要：集成储热系统的塔式聚光太阳能发电系统为可靠且具有成本效益的能源生产提供了有前景的解决方案。本研究应用人工智能技术，以提高塔式系统的运行效率、可靠性及经济性能。提出了一种全面的实时数据驱动优化模型，该模型结合了基于人工智能的机器学习方法——随机森林回归器，并采用网格搜索交叉验证技术，以精确预测输出功率。此外，进行了相互关联的双参数优化，以优化关键系统参数，包括反射镜角度和传热流体流量。所提出的模型支持能量预测、性能优化和运行决策制定，以及经济性分析、天气影响分析和敏感性分析。通过净现值和均化...

解读: 该AI优化模型对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan系统具有重要应用价值。随机森林算法的功率预测技术可集成至iSolarCloud平台,实现光热储能系统的智能调度与预测性维护。双参数优化方法可应用于储能系统的充放电策略优化,提升GFM/GFL控制算法在复杂气象条件下的响应能力。经济性评估...

Rajvikram Madurai Elavarasan · Rishi Pugazhendhi · Saifullah Shafiq · Sivasankar Gangatharan 等6人 · Applied Energy · 2025年3月 · Vol.382

摘要 在能源转型范式中，最大化光伏发电（PV）技术的电力产出是一项关键战略。因此，必须考虑影响光伏效率的潜在因素。其中主要因素之一是太阳辐照，其本身具有可变性且超出人类控制范围。虽然较高的辐照水平在一定程度上可以提升光伏系统的输出功率，但同时也会导致运行温度升高，从而对光伏组件的效率产生负面影响。因此，被动冷却成为缓解因运行温度上升而导致效率下降的关键解决方案。本研究旨在对基于相变材料（PCM）的被动冷却技术进行全面综述，此类技术在提升光伏面板效率方面具有显著潜力。本文首先对理想的相变材料进行特...

解读: 该PCM被动热管理技术对阳光电源光伏逆变器产品具有重要协同价值。通过PCM相变材料降低组件工作温度,可显著提升SG系列逆变器的MPPT效率和系统发电量。建议将PCM热管理方案与iSolarCloud平台温度监测功能结合,实现组件温度预测性维护。该技术还可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化...

Sayan Das · Manuel Baumann · Marcel Weil · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.328

摘要 电池储能系统，特别是基于钠、钾等丰富材料的新兴系统，被视为当前锂基系统的可持续替代方案。然而，对这些系统的可持续性评估以及潜在改进潜力的识别需要对多个因素进行复杂评估，包括技术、经济、环境以及社会政治等方面。这些准则之间存在相互依赖性和不确定性，尤其是涉及处于不同技术成熟度（TRL）水平的技术时所关联的定性数据，给稳健评估带来了重大挑战。本研究提出了一种新的犹豫直觉模糊框架，用于选择储能技术并识别关键的改进潜力，该框架在语言犹豫与不确定性的条件下涵盖可持续性的所有维度。该方法独特地整合了详...

解读: 该研究的多维度电池技术可持续性评估框架对阳光电源ST系列储能系统选型具有重要参考价值。研究揭示环境因素、能量密度、资本成本和全球变暖潜势是关键决策因子,可指导PowerTitan等储能产品在LFP技术路线基础上,前瞻性布局钠离子等新兴技术。模糊决策方法可集成至iSolarCloud平台,为客户提供基...

Gangqiang Gea · Xuchao Cai · Hao Sun · Yufei Zhang 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.328

摘要 在压缩空气储能系统中，储气洞穴体积有限导致压缩空气在运行过程中压力发生显著变化。采用滑压模式运行压缩机和膨胀机可有效减少节流引起的㶲损失，从而提高系统整体效率。然而，在滑压运行模式下，压缩机出口温度升高会导致传统双罐式蓄热系统中不同温度流体混合，产生较大的㶲损失。本研究提出一种将滑压运行与填充床蓄热相结合的绝热压缩空气储能系统。建立了压缩机的一维损失模型，实现了对滑压条件下耦合特性的分析。所建立的一维损失模型相较于通用性能模型具有显著更高的精度。通过进口导叶调节、质量流量控制和转速调节优化...

解读: 该滑压运行压缩空气储能技术对阳光电源ST系列储能系统具有重要借鉴价值。研究提出的一维损失模型和滑压优化策略,可应用于PowerTitan等大规模储能系统的能量管理优化,通过动态压力调节减少节流损失,提升系统往返效率达72.6%。填充床储热技术与滑压运行的耦合设计思路,可启发ST系列PCS在变工况下的...

Luyang Zhao · Changliang Liu · Chaojie Yang · Shaokang Liu 等6人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.328

准确的时空风速预测在电力系统优化和可再生能源效率提升中起着至关重要的作用。然而，传统模型通常将多个地点的历史风速数据合并到统一的特征通道中，这种做法削弱了其捕捉空间相关性的能力，从而降低了预测精度。本研究提出，在建模时空关系时保持各位置特有的差异性有助于提升预测性能。基于这一前提，本文构建了一种新颖的基于Transformer、具有以位置为中心架构的预测框架，并引入了若干关键创新：（1）一种时空门控融合单元，能够动态整合地理坐标与时间风速数据，同时保留位置特异性信息；（2）一种重构的Transf...

解读: 该位置中心化Transformer风速预测框架对阳光电源新能源管理系统具有重要应用价值。精准的多点短期风速预测可直接优化ST系列储能变流器的充放电策略,通过时空关联建模提升风光储协调控制精度。其双重增强机制可集成至iSolarCloud平台的预测性维护模块,结合地理坐标与时序数据的门控融合单元能改进...

Yunxiao Chen · Jinfu Liu · Daren Yu · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.328

摘要 为缓解过度碳排放对环境造成的压力，以风能和太阳能为代表的可变可再生能源装机容量显著增加。然而，高容量可变可再生能源的强波动性可能直接导致系统对灵活性的高需求，若不采取有效措施，将危及电力系统的可靠性与经济性。预期高质量的能源应具有较低的灵活性需求。本文旨在通过风能与太阳能的组合实现这一目标：首先，分别提出关于可变可再生能源出力、灵活性需求以及综合性能的评价指标，并基于所提指标对风能和太阳能的特性进行统计分析；其次，提出一种基于遗传算法的广域风光能源配比分配方法，并以中国东部地区为研究区域，...

解读: 该风光互补优化研究对阳光电源多条产品线具有重要价值。论文提出的灵活性需求指标可指导ST系列储能系统容量配置,通过遗传算法优化风光配比可提升PowerTitan储能系统的调度策略。SG系列光伏逆变器可结合该方法实现区域级MPPT优化,降低出力波动。研究中的综合性能评估体系可融入iSolarCloud平...

Yue Hu · Piaopiao Li · Yucheng Yao · Hui Lv 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年3月 · Vol.328

摘要 为应对太阳能的波动性并实现太阳光谱的充分利用，本研究提出了一种新型的基于相变材料的全息分光聚光光伏-热电混合系统。具体而言，设计了一种双层体全息光栅分束器，用于将入射太阳辐射中的目标光谱分离，并分别照射至三个空间分离的光伏电池上；同时采用热电模块回收光伏电池产生的余热以进一步发电。在光伏电池与热电模块之间设置含石蜡的储热层，以稳定温度波动，并延长热电模块的工作时间。因此，所提出的系统可显著提高太阳能到电能的转换效率，并实现稳定的电力供应。本研究建立了完整热力学数学模型，并全面开展了能量、㶲...

解读: 该光谱分离光伏-温差发电混合系统对阳光电源ST储能系统和SG逆变器产品线具有重要启示。其相变材料热管理方案可优化PowerTitan储能系统的温控策略,提升电池循环寿命。光谱分离技术启发多结电池MPPT算法优化,可提高SG系列逆变器在复杂光谱条件下的转换效率。温差发电余热回收理念可应用于大型地面电站...

Salman Hassan · Ilya S.Girni · Milad Ebadi · Majid M. Bahrami · Energy Conversion and Management · 2025年3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...

Biao-Biao Xu · Zi-Xuan Wu · You-Long Wen · Xiao San Ma 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月

受非厄米物理启发设计新型多负载宇称时间(PT)对称无线电能传输(WPT)系统,可选择性和鲁棒地向多个负载传输能量。设计新型线圈结构使系统可在六种模式下运行且不同模式均属PT系统。基于PT-WPT频率特性设计变频运行和监测装置,系统可基于发射装置工作频率选择性运行于任意模式。不同运行模式下系统耦合接收线圈不同。仅通过改变发射装置工作频率即可实现接收线圈和负载选择。实验结果表明系统对内部干扰不敏感,通过改变运行模式可将传输能量集中在一个负载上实现鲁棒定向能量传输,内部线圈间几乎无影响,系统中任意线圈...

解读: 该宇称时间对称多负载WPT技术对阳光电源无线充电产品有创新启发。六模式可选运行和频率控制负载选择技术可应用于新能源汽车停车场多车位智能无线充电系统,实现按需能量分配。鲁棒定向传输特性对户用光伏和储能系统的多设备无线供电有参考价值,可提高空间容忍度和传输效率。该技术对阳光电源拓展工业和特种应用领域的无...