Barry Johnston · Dlzar Al Kez · S. Francis Sean Mcloon · Aoife Foley · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 北爱尔兰旨在到2030年实现1吉瓦（GW）的海上风电装机容量，以降低能源的碳排放强度。然而，该地区在推进海上风电发展过程中面临诸多挑战，包括政治和地理方面的制约因素。本研究探讨了这些挑战与机遇，重点关注北爱尔兰海上风电部署的技术性与创新性问题。在方法上，本研究采用先进的空间分析技术，对水深、船舶密度、海底底质以及风能资源进行评估，并通过多准则分析整合多种参数，识别适用于不同类型风机基础结构的最佳选址区域。通过对该地区6500平方公里海域的分析，研究发现，由于海洋保护立法、航运及渔业活动的影...

解读: 北爱尔兰海上风电规划研究对阳光电源储能及风电变流系统具有重要参考价值。该区域1GW固定式及更大规模漂浮式风电潜力,需配套大容量储能系统平抑海上风电波动性。阳光电源ST系列PCS及PowerTitan储能方案可提供MW级快速响应能力,GFM构网型控制技术可增强海上风电并网稳定性。针对深水漂浮式风电场景...

Weijie Pan · Ekundayo Shitt · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 本文研究了在面对导致短期至中期停电的高影响低概率（HILP）事件时，不同海上风电场（OWF）网络配置对电池储能系统（BESS）最优容量的影响。由于占地面积较小且能源产出潜力较高，大规模海上风电场近年来受到投资者越来越多的关注。然而，外部环境、内部安装结构以及距离陆上设施较远等因素给海上风电场的运行和能源供应稳定性带来了重大挑战。这些因素使得系统极易受到HILP突发事件的影响，而灾后及时管理（例如修复海底输电电缆故障）也极为困难。尽管BESS长期以来被视为提升系统韧性的可行策略，但关于确定最...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统在海上风电场景具有重要指导意义。论文提出的16%日发电量最优储能容量配置方法,可直接应用于我司海上风电储能解决方案设计。建议结合我司GFM控制技术和iSolarCloud平台的预测性维护功能,针对海上风电HILP事件开发专用储能容量优化算法...

Ying Wang · Ying Chen · Xianyong Xiao · Yunzhu Chen 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 电压越限是配电网中的一个突出问题，影响电网和用户的正常运行。基于逆变器的光伏发电（PV）具备无功功率调度能力，可能成为解决该问题的有效手段，尤其是在高比例光伏渗透的电网中。然而，利用光伏改善电压质量面临三大挑战，即光伏的规划、运行以及无功功率定价问题。为此，本文提出了一种考虑无功功率能力的光伏双层规划-运行模型。本研究的主要贡献如下：首先，建立了一个上层规划模型，旨在获得最优的规划方案，以有效提升光伏投资者的经济效益和配电系统运营商的技术性能；其次，构建了一个下层运行模型，用于在多种场景下...

解读: 该双层规划-运行模型对阳光电源SG系列光伏逆变器的无功调控功能具有重要应用价值。研究验证了逆变器无功调度在高渗透率配电网中解决电压越限问题的有效性,可直接应用于SG系列逆变器的智能无功管理策略优化。其提出的无功定价机制为iSolarCloud平台开发光储协同调度功能提供理论依据,结合ST系列储能变流...

Yuxiang Ma · Rubo Zhao · Wenhua Zhao · Bing Tai 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 海上风能是最具前景的海洋可再生能源。为了利用这种能源，需要建设海上风电场。开发海上风能面临的主要挑战是其高昂的成本，因此亟需开展研究以显著降低成本。本研究聚焦于占总成本三分之一以上的基础结构优化。目前的工程实践依赖静力分析来计算海上风力涡轮机在极端波浪激励下的响应，并通过安全系数覆盖其中固有的不确定性，这种方法往往导致设计过于保守。在极端条件下——特别是破碎波作用下——与海上风力涡轮机动力学相关的物理过程仍不清晰，从而进一步加剧了设计的保守性。为了更深入地理解这些复杂的物理过程并探索降低成...

解读: 该研究通过动态分析优化海上风电基础设施成本的方法,对阳光电源海上风电储能系统具有重要借鉴意义。研究显示动态分析可减少50%钢材用量,这启发我们在ST系列储能变流器及PowerTitan系统的海上应用中,可通过精细化动态建模优化结构设计,降低配套基础设施成本。同时可将该动态响应分析方法应用于海上风储一...

Xiaojuan Han · Zuran Wang · Haoyu Li · Muran Liu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 针对可再生能源出力不确定性以及储能系统单一运行模式的问题，本文提出了一种基于电力市场双结算模式的风-光-共享储能系统合作博弈鲁棒优化控制方法。构建了在电力市场双结算模式下的合作博弈能量管理框架，提取了共享型储能在多种应用场景下与可再生能源之间的利益关系，并建立了相应的收益模型。考虑可再生能源出力与电价的多重不确定性，结合鲁棒优化理论，建立了多层两阶段鲁棒优化模型，以实现对可再生能源与共享储能系统的最优电力交易决策。此外，采用i-C&CG算法对所提出的合作博弈鲁棒优化模型进行求解。通过中国某...

解读: 该风光储协同博弈鲁棒优化技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要应用价值。双结算模式下的多场景能量管理框架可直接集成至iSolarCloud平台,提升新能源电站收益预测精度。多层两阶段鲁棒优化模型可增强储能系统应对出力波动和电价不确定性的能力,为SG系列光伏逆变器与储能系统...

Koki Iwabuchi · Daichi Watari · Dafang Zhao · Ittetsu Taniguchi 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 太阳辐照度的快速波动导致光伏发电输出具有显著的波动性。传统的爬坡率控制方法采用电池储能系统来平滑功率输出，从而向电网提供更加稳定的电力供应。然而，这些方法需要较高的初始投资成本和大量的维护工作。在本研究中，我们提出了一种利用冷却技术控制光伏发电爬坡率的新方法，该方法对于稳定电网运行及辅助服务至关重要。所提出的方法通过调控光伏组件温度，利用其热电特性，实时调节发电效率，从而实现对功率输出变化率的控制。基于实际数据的仿真验证了该方法的有效性，结果表明，与传统的电池储能方案相比，平均爬坡率和最大...

解读: 该冷却调控技术为阳光电源光储系统提供创新思路。可与SG系列逆变器的MPPT算法协同,通过温控主动调节组件效率实现爬坡率管理,降低ST系列储能配置需求。建议在PowerTitan系统中集成温控单元,结合iSolarCloud平台的气象预测功能,实现预测性温控策略。相比纯储能方案可减少76.2%峰值爬坡...

Michael Gleaso · Anthony Lopez · Marie River · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要：几十年来，风力涡轮机的视觉影响一直是美国（US）风电开发持续关注的问题，并且至今仍是导致项目延误和取消的主要原因之一。虽然通常针对单个项目在局部尺度上进行视觉影响评估，但目前仍缺乏对全美范围内视觉影响地理格局的全面认识。本文对美国本土连续地区（CONUS）现有的陆上风力涡轮机机群进行了视觉影响评估。该评估结合地理信息系统（GIS）与三维模拟方法，综合考虑了决定已安装涡轮机视觉影响程度的关键因素。结果表明，尽管在美国本土已部署约70,000台风力涡轮机，累计陆上风电装机容量超过144吉瓦，但...

解读: 该研究揭示美国陆上风电视觉影响集中于平原、草原和荒漠等特定地貌,对阳光电源风电变流器产品布局具有参考价值。研究表明风电密度增加不一定扩大人口影响面,启示我们在风光储一体化项目中,可通过优化ST储能系统与风电变流器的协同配置,在视觉敏感区域采用更紧凑的设备布局和智能化运维方案,利用iSolarClou...

Xuan Liu · Dujuan Yang · Alex Donker · Bauke De Vries · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 可持续城市发展的迫切需求要求降低能源消耗和碳排放。太阳能作为推动能源转型愿景的关键力量，已成为城市领域重要的可再生能源来源。为了推进能源转型与碳中和目标的实现，理解社区层级的光伏（PV）发电规划至关重要，因为该尺度提供了在家庭层面或城市层面均无法获得的机遇。然而，由于来自不同学科领域的数据繁多且复杂，目前尚缺乏聚焦于社区层级光伏发电预测整合的研究。支持电能发电量的估算过程对于实现社区层级电网精细化的能源规划与管理具有重要意义。语义网技术为应对这一挑战提供了一种有前景的解决方案。通过该方法，...

解读: 该研究提出的邻里级光伏发电预测框架对阳光电源iSolarCloud平台具有重要应用价值。通过语义网技术整合异构数据,可优化SG系列逆变器在社区微网场景的能量管理策略,提升ST系列储能变流器的充放电调度精度。NPO本体论方法为PowerTitan储能系统提供更精准的发电预测输入,支撑虚拟同步机(VSG...

Fallon Colberts · Sara Bouguerr · Arnaud Wieclawski · Marta Casasola Paes 等15人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 光伏声屏障（PVNB）具有降低交通噪声和产生可再生电能的双重功能。本研究探讨了ZigZag型光伏声屏障（ZigZag PVNB）的应用潜力。由Wallvision公司开发的ZigZag Solar产品已在建筑立面应用中展现出高发电效率和优良美学设计的多重优势。在声屏障应用中，ZigZag结构除了具备上述优势外，还可通过在结构内部填充Rockwool材料，进一步提升安全性和降噪性能。在荷兰格莱嫩Brightlands Chemelot Campus园区设计并建造了一座ZigZag光伏声屏障，...

解读: 该光伏降噪屏障研究对阳光电源SG系列逆变器和集成应用具有重要参考价值。ZigZag结构因岩棉填充导致10-20°C温差,需优化热模型以提升MPPT精度,这与我司1500V系统温度管理技术高度相关。研究显示系统损耗达18%主要来自线缆和逆变器,验证了我司高效逆变技术的必要性。LCA分析指出DC/DC变...

Ke Wua · Lei Wanga · Hengxu Hab · Zhiyuan Wangc · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 可再生能源（RES），如风能和光伏，已广泛集成到电力系统中。然而，“弃风”和“弃光”现象仍然是一个关键问题，导致可再生能源利用率显著下降。限制可再生能源注入的因素包括输电线路热容量限制、电压幅值约束以及电压稳定性问题。本文提出了一种考虑电压稳定性约束、交流潮流约束和运行约束的最大化可再生能源注入（MRI）问题。提出了一种新型的动态线路容量评估（DLR）技术，用于动态评估输电线路的传输容量。通过将DLR与最优输电切换（OTS）相结合，所提出模型的解决方案能够最大化电力网络的输电能力，并确保满...

解读: 该动态线路评级与最优传输切换技术对阳光电源具有重要应用价值。针对新能源消纳难题,可与ST系列储能变流器及PowerTitan系统协同,通过动态调整储能充放电策略配合电网线路容量优化,提升光伏接入能力。文中电压稳定性约束方法可应用于SG系列逆变器的电网支撑功能开发,结合VSG虚拟同步机技术增强弱电网适...

Sinan Li · Yuning Chen · Tao Li · Zhenpeng Li 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 考虑到传统光伏（PV）面板美学吸引力不足的问题，实现色彩化是推动其在建筑一体化光伏（BIPV）系统中更广泛应用的关键步骤，从而助力实现碳达峰与碳中和目标。为实现涵盖灰色、白色等中性色在内的全色域彩色光伏器件，本研究提出了一种基于预设结构的多层介质薄膜设计方法。优化后的设计确保大部分反射光集中在人眼敏感的波段区域，从而使彩色光伏器件能够同时实现较高的功率转换效率（PCE）和感知亮度（L⁎）。当与目标颜色坐标的色差小于3时，对应于RAL 9006、RAL 7035和RAL 9003颜色标准的所...

解读: 该中性色光伏薄膜技术为阳光电源BIPV场景提供重要突破。针对SG系列组串逆变器配套的建筑一体化光伏系统,灰白色组件在保持美观的同时可达参考模块78-89%发电效率,显著优于传统着色方案。多层介质膜优化设计可与公司1500V高效系统及MPPT技术协同,在商业建筑立面应用中提升发电量。该技术结合iSol...

Xiaoqiang Jiang · Feifei Cao · Hongda Shi · Kai Zhu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 本研究分析了一种具有多自由度并采用刚性船体封装设计的摆式波浪能转换装置，该设计增强了装置的鲁棒性并延长了其使用寿命。本文提出了垂直轴参数摆的动力学方程，并引入了“规定激励模型”的概念。该模型可用于在设计初期以极低的成本评估摆的性能。通过摄动法对该模型进行了数学近似推导。由该近似得到的最大线性阻尼为数值模型提供了参考值，从而减少了优化过程中所需的仿真计算量。本文对比了通过数学近似与数值模拟两种方法对摆的功率输出进行评估的结果，表明数学近似方法在比较不同摆的性能时具有可靠性。最后，一个案例研究...

解读: 该摆式波浪能转换器的参数激励建模与摄动法优化技术,对阳光电源海上储能系统具有重要借鉴价值。其多自由度动力学建模方法可应用于ST系列PCS在海上漂浮光伏场景的振动适应性设计,数学近似模型可降低PowerTitan海洋型储能系统的早期仿真成本。质心优化安装策略启发海上集装箱式ESS的配重布局设计,提升系...

Yong Jin Zhou · Xiong Bin Wua · Xiao Dong Caia · Hong Xin Xua 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 保护敏感电子设备免受外部杂散微波的干扰对于多种实际应用至关重要。当前的屏蔽装置，如滤波器和频率选择表面，由于其机制依赖于通过频率选择响应滤除带外信号，因此对带内频率的有害信号仍然脆弱。本研究提出一种由杂散微波能量驱动的智能超构器件，能够在无需外部电源或人工干预的情况下，自主屏蔽外部干扰与探测。该类超构器件集成了可重构的超原子阵列以及感知-供能模块，构成一个感知-供能-反馈闭环系统，从而实现对高功率微波的实时感知，并自动从高透射状态切换至屏蔽或吸收外部有害微波能量的状态。本文研制并表征了一个...

解读: 该自供能电磁屏蔽技术对阳光电源储能系统和充电桩产品具有重要应用价值。ST系列PCS和PowerTitan储能系统在高压变流环节面临电磁干扰风险,该技术可利用杂散微波能量自主实现智能屏蔽,无需外部供电,契合储能系统免维护需求。对于大功率充电站密集部署场景,可保护敏感控制电路免受高功率微波干扰,提升系统...

Zhongjie Pan · Jia Liu · Huijun Wu · Diqian Luo 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

建筑一体化光伏（BIPV）技术因其能够在高密度城市中充分利用有限的建筑面积进行可再生能源发电，展现出广阔的应用前景。本研究提出了一种碲化镉半透明光伏玻璃（CdTe SPVG）的瞬态传热模型，并通过现场实验验证其传热过程。动态实验还测试了CdTe SPVG与传统中空玻璃（IGU）在试验建筑上的热-采光-发电性能。基于实验建立了模拟模型，进一步探讨CdTe SPVG在粤港澳大湾区一栋实际高层办公建筑中的全年能耗表现，并与单层玻璃（SG）、IGU以及CdTe半透明光伏真空玻璃（SPVVG）进行对比分析...

解读: 该碲化镉半透明光伏玻璃(CdTe SPVG)在粤港澳大湾区高层建筑的BIPV应用研究,对阳光电源SG系列组串式逆变器及智慧能源管理方案具有重要参考价值。研究显示SPVG年发电量可占建筑能耗15.81%,减碳421.87吨,验证了建筑光伏一体化的经济性。阳光电源可结合该热-光-电耦合模型,优化SG逆变...

Aina Tian · Kailang Dong · Xiao-Guang Yang · Yuqin Wang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 伪二维（P2D）模型因其基于物理原理的高精度，在电池管理系统中展现出日益广阔的应用前景。然而，由于难以准确辨识多个参数，且常出现求解不收敛的问题，限制了其实际应用效果。传统的数据驱动型P2D模型参数辨识方法虽然先进，但通常需要大量数据，且缺乏必要的物理机理洞察，容易导致过拟合。为应对上述挑战，本研究首先开展参数敏感性分析，以确定各类参数辨识的最佳条件；进而提出一种双种群多目标优化算法，高效地筛选出非劣解参数集。该算法的独特之处在于引入非收敛种群，以增强狼群种群的更新过程，从而提升参数辨识的...

解读: 该P2D模型参数辨识技术对阳光电源储能系统具有重要价值。通过双种群优化算法精确识别23个电池参数,可显著提升ST系列PCS和PowerTitan储能系统的BMS精度,动态工况下电压预测误差控制在9mV以内。该物理驱动方法可增强iSolarCloud平台的电池健康状态评估和预测性维护能力,避免纯数据驱...

Jiahao Zhang · Ruo Peng · Chenbei Lu · Chenye Wu · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 本研究针对在发布保护隐私的交流最优潮流（AC Optimal Power Flow, AC-OPF）运行数据时面临的隐私性、实用性与效率性挑战展开研究。传统方法在差分隐私（Differential Privacy, DP）框架下向运行数据（即负荷需求数据和调度配置文件）中注入噪声，但此类操作常导致数据违反物理约束，产生不现实且不可行的结果，从而降低数据的实用性。尽管基于AC-OPF求解器的双层后处理优化能够强制实现物理可行性，但由于后处理目标与AC-OPF本身目标之间存在偏差，仍会导致结果...

解读: 该研究提出的物理信息神经网络(PINN)求解AC-OPF方法,对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)和光伏逆变器(SG系列)的智能调度具有重要价值。通过主动学习加速优化计算,可应用于iSolarCloud平台的实时能量管理系统,在保护用户隐私前提下实现多站点协同优化。该技术能显著...

Wenxuan Tongab1 · Zhengang Lubc1 · Yanbo Chen · Guoliang Zhao 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

摘要 间歇性可再生能源的大规模并网给电网的灵活性和稳定性带来了重大挑战。重力储能为高容量、长时长且经济高效的能量存储提供了一种可行的解决方案。模块化重力储能（M-GES）是该技术的一个有前景的分支，然而，关于其机组容量配置的研究匮乏，制约了该技术的广泛应用。本文首次对M-GES电站电机系统的最优容量配置问题展开研究，该问题对于系统稳定运行和成本效益至关重要。我们提出了一种混合容量优化策略，结合了等容量配置（EC）和双倍率容量配置（DR）两种方法。基于MATLAB/Simulink平台，我们验证了...

解读: 该模块化重力储能容量配置优化研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan系统具有重要借鉴意义。混合容量配置策略可降低50%-80%电机系统成本,这与我们PCS模块化设计理念高度契合。其功率偏差控制在0.1%以内的精度要求,可应用于我们三电平拓扑及GFM控制技术优化,提升储能系统在高比例新能...

Tao Li · Junyong Yu · Xinyu Peng · Wenjie Zhou 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

为了提高光伏/热电联用热电发电模块（PV/T-TEG）的热电性能，设计了一种新型的光伏/双层热相变材料热电组件（PV/2 T-PCM-TEG），该组件由PV-PCM-TEG以及热电模块热端和冷端两侧的双层蛇形铜管构成。在本研究中，我们设计并搭建了包含五种组件的实验平台，分别为PV、PV/T、PV/T-PCM、PV/T-PCM-TEG和PV/2 T-PCM-TEG，并完成了其性能的对比分析。结果表明，PV/2 T-PCM-TEG不仅更有效地提升了光伏电池的发电性能，还获得了更多的热㶲，其总平均㶲效...

解读: 该PV/2T-PCM-TEG混合发电技术对阳光电源光伏逆变器产品线具有重要参考价值。研究通过相变材料和热电模块将光伏组件温度最大降低10.8°C,发电效率提升至12.97%,这与SG系列逆变器的MPPT优化和温度管理策略高度契合。双层蛇形铜管热管理方案可启发iSolarCloud平台的温度监测算法优...

Mahmoud Ayy · Lisheng Yang · Alaa Ahm · Ahmed Shalaby 等9人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378

优化波浪能转换装置的几何结构并通过PTO控制提高其效率，需要发展能够预测其水动力响应的有效低阶模型。本文采用多步方法，识别控制振荡越浪式波浪能转换装置响应方程的系数。依次利用准静态实验、自由响应实验和扭矩强迫实验的数据，分别识别水静力刚度系数、辐射阻尼系数、附加质量系数以及非线性阻尼系数。这些数据集来源于对振荡式波浪能转换装置模型所进行的实验。刚度系数由准静态实验确定。随后，将物理信息神经网络应用于自由响应数据，以识别表征辐射阻尼的状态空间模型的系数。同样的方法被应用于扭矩强迫响应数据，以识别附...

解读: 该物理信息神经网络(PINN)系统辨识方法对阳光电源储能变流器ST系列和电机驱动控制具有重要借鉴价值。文中多步骤辨识非线性阻尼、辐射阻尼及附加质量的思路,可应用于PowerTitan储能系统的PCS控制参数自适应优化和电动汽车驱动系统的电机参数在线辨识。结合SiC器件高频特性,PINN可实现GFM/...

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...