Liang Liang · Xuanyu Wu · Min Yang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 随着全球对可再生能源需求的增加，光伏（PV）系统的安装量显著上升。光伏 adoption 的不平等加剧了未采用家庭的能源负担。目前，干预光伏部署过程是应对这一挑战的主流思路。通过补贴低收入家庭以扩大光伏 adoption 缺乏可持续性，而通过减少 adopter 从光伏中获得的收益来抑制光伏规模已被证明会固化这种不平等。本研究试图提出新的解决思路，以消除光伏 adoption 不平等带来的后果，同时不干预光伏发展的规模。我们构建了一个利润最大化的发电厂与利润最大化的电力零售商之间的序贯博弈...

解读: 该研究揭示的光伏不公平问题为阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)提供重要应用场景。通过部署社区级储能解决方案,可平抑批发电价波动,降低零售商价格传导失灵风险。建议结合iSolarCloud平台开发分时电价优化算法,为未安装光伏用户提供储能共享服务,同时利用GFM控制技术增强电网稳...

Lewis Camero · Mark Winske · Ronan Bolto · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 大规模能源储存被视为实现脱碳的关键，但关于所需储能类型的最佳选择目前仍缺乏共识。季节性热能储存（Seasonal Thermal Energy Storage, STES）在一些国家（如丹麦和荷兰）的有效能源转型中已成为成熟的技术特征，但在英国，该技术仍处于边缘地位。本文通过五个地方供热项目的案例研究，探讨STES在英国可能的发展路径，以及大规模部署STES所面临的作用机制与挑战。基于对地方能源项目中STES出现与缺失情况的分析，我们识别出影响STES部署的关键因素，这些因素涉及技术、经济...

解读: 该研究揭示季节性储热(STES)在英国部署受阻的多层次因素,对阳光电源储能系统战略具有启示意义。PowerTitan及ST系列PCS虽聚焦电化学储能,但研究强调的'多层级政策协同'与'地方能源规划衔接'问题同样适用于电储能推广。建议:1)在英国等市场推广ESS方案时需加强与地方政府热电联供规划的整合...

Dong Zhang · Gm M. Shafiullah · Choton K.Das · Kok Wai Wong · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 近年来，太阳能和风能等可再生能源在电力网络中的集成显著增加。然而，这些能源本质上具有波动性和间歇性，给电网的稳定性和可靠性维持带来了挑战。应对这些挑战的一个有前景的解决方案是战略性地部署电池储能系统（Battery Energy Storage Systems, BESS）。BESS能够在需要时快速对电网进行充放电，从而支持改善系统的电压和频率稳定性，并提高系统可靠性。为了充分挖掘BESS在电力系统中的优势，确定其最优配置至关重要。因此，本文提出了一种在弱电网中优化配置BESS的技术，旨在...

解读: 该研究针对弱电网中储能系统优化配置的方法,对阳光电源ST系列PCS和PowerTitan储能解决方案具有重要应用价值。论文提出的自适应灰狼优化算法可为阳光电源储能系统的容量规划和选址提供理论支撑,特别是在高比例新能源接入场景下。结合阳光电源GFM/GFL控制技术和VSG虚拟同步机功能,可进一步提升弱...

Huawei Liu · Yongqing Zhang · Qianghui Xu · Wei Han 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 长期储能与高效率的卡诺电池系统对未来碳中和能源体系的发展至关重要。本文提出一种集成CaO/Ca(OH)₂热化学储能、超临界CO₂布雷顿发电与热泵循环以及部分工业余热的卡诺电池系统。该系统通过有效转换热能、化学能与电能，不仅能够利用过剩电力，还可提供住宅供暖，并实现按需向电网再生电力。基于差分进化算法与HEATSEP框架，构建了多层次优化工作流程，以优化传热过程与运行条件，从而获得能量方面最优的系统构型。优化后的系统表现出优异的性能指标，能量效率达到49.19%，㶲效率为40.48%，往返效...

解读: 该卡诺电池系统结合热化学储能与超临界CO2循环,对阳光电源长时储能技术具有重要启示。其71.52%往返效率和热电联供模式可应用于ST系列储能系统优化,特别是工业园区场景。超临界CO2循环的高效能量转换理念可借鉴至PowerTitan液冷系统热管理设计。多级优化算法框架对iSolarCloud平台的储...

Yimin Ruan · Wei Yao · Qihang Zong · Hongyu Zhou 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 随着可再生能源在电力系统中渗透率的不断提高，系统的频率稳定性有所下降。因此，风电场（WFs）等可再生能源电站必须具备足够的频率支撑能力。为了最大化风电场的频率支撑能力，准确确定其频率支撑能力边界（FSCB）至关重要。由于风资源分布不均以及风电机组运行状态复杂，精确评估风电场FSCB具有挑战性。针对这一问题，本文提出一种基于知识与数据驱动融合的Koopman方法，用于评估基于双馈感应发电机（DFIG）的风电场的FSCB。本文分析了FSCB的特性，并构建了一个多维指标体系，从理论和实际两个层面...

解读: 该Koopman融合方法对阳光电源风储协同系统具有重要价值。可应用于ST系列储能变流器与风电场的协调调频控制,通过在线评估风电场频率支撑能力边界,动态优化PowerTitan储能系统的调频响应策略。该方法评估误差小于2%且速度提升10倍,可集成至iSolarCloud平台实现预测性调频资源管理。结合...

Simone Mucci · Marc-Daniel Stumm · Michael J.Rix · Alexander Mitsos · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 氨是一种有前景的无碳能源载体，因其可在温和条件下以液态储存，且由氢气和氮气生产氨的工艺已建立并具有较高效率。文献中已提出多种氨制电（Ammonia-to-Power）方案，其中许多采用了尚未成熟的电化学技术。本文在Aspen Plus软件中对三种氨储能方案的充能与放能阶段进行建模，旨在在高效性与技术成熟度之间寻求平衡。在充能阶段，所有考虑的方案均通过哈伯-博世（Haber–Bosch）工艺利用低温水电解产生的氢气合成氨。在放能阶段，建模了三种不同的氨转化过程：（i）利用储热提供的热能将氨热...

解读: 该氨储能技术为阳光电源长时储能方案提供新思路。研究显示氨储能往返效率30-34%,适合季节性储能场景,可与现有ST系列PCS形成互补。充电阶段的低温电解制氢环节可结合SG系列光伏逆变器实现绿氢生产,放电阶段的燃料电池技术与公司电力电子变换器技术协同。建议关注氨-氢-电转换路径的能量管理策略,将火用分...

Ding Gao · Yuan Zhi · Xing Rong · Xudong Yang · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 建立以屋顶光伏（PV）为基础的新型电力系统有助于推动中国农村地区的能源转型。光伏供给与农村家庭用电需求之间不匹配的研究，对光伏微电网系统的广泛推广至关重要。目前，农村地区典型负荷模式（TLPs）缺乏准确的特征刻画方法，且现有的不匹配评估方法未充分考虑光伏弃电问题。因此，本研究提出一种基于混合深度学习的分析框架，用于量化全天时段内光伏发电与典型负荷模式之间的短期不匹配程度，并将其应用于真实农村地区数据集。本研究采用变分自编码器（VAE）模型对高分辨率负荷数据进行降维与特征提取，并与传统方法进...

解读: 该研究对阳光电源户用光伏微电网解决方案具有重要价值。VAE深度学习模型可集成至iSolarCloud平台,实现农村负荷模式精准识别与PV出力失配预测。研究揭示的三类典型负荷曲线可优化SG系列逆变器的MPPT策略,结合ST系列储能PCS动态调节充放电功率,降低弃光率。基尼系数量化方法为PowerTit...

Ronghe Wang · Panpan Song · Mingshan Wei · Ran Tian 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

固体氧化物燃料电池（SOFC）与储能机制的集成是实现能源基础设施转型以及节能减碳的关键方法。当与储能方案相结合时，SOFC能够实现动态功率输出调节，从而灵活匹配昼夜变化的电力需求。本研究首次提出将一种基于二氧化碳液化循环的新型二氧化碳电池应用于SOFC发电系统中。建立了结合热能回收的液态二氧化碳电池与SOFC系统的数学模型，并通过能量和㶲分析对系统性能进行了全面评估。参数敏感性分析结果表明，液态二氧化碳电池可实现最高62.88%的往返效率和14.26 kW·h/m³的能量存储密度，说明其在往返效...

解读: 该液态CO2储能技术为阳光电源储能系统提供创新思路。其62.88%往返效率和14.26kW·h/m³能量密度特性,可与ST系列PCS协同优化。SOFC动态负载管理经验可借鉴至PowerTitan储能系统的削峰填谷策略。多相流换热器的冷却水流量调控机制,对提升储能系统热管理效率具有参考价值。建议在iS...

Achintya Basak · Suprava Chakraborty · Aruna Kumar Behur · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 本研究探讨了安装在印度维洛尔理工学院（VIT）技术塔（TT）楼顶的一块440 W双面太阳能光伏（PV）组件的性能表现。通过在2024年2月的晴天期间系统性地将组件倾角从0°调节至90°，考察了倾角对发电量的影响。数据采集时间为上午9:00至下午5:00，每小时记录一次。为增强组件背面的辐照，模块下方地面涂覆了白色高反射材料。实验记录了关键性能参数，并针对每个倾角计算了辐照比。结果表明，在30°倾角下，日平均最大功率输出达到316.85 W。相应的双面辐照比介于0.20至0.40之间。日平均...

解读: 该双面组件倾角优化研究对阳光电源SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究发现30°倾角可实现316.85W最优功率输出,背面辐照比0.20-0.40,这为逆变器MPPT算法优化提供了数据支撑。建议在iSolarCloud平台集成倾角-辐照比模型,结合地面反射率参数,实现双面组件发电量预测与智能运维。...

Tom Terlouw · Nikolaos Savvakis · Christian Bauer · Russell C. Mckenn 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

分散式多能系统（MESs）是未来低碳能源供应的关键组成部分。本文通过一个考虑地点特定法规的混合整数线性规划模型，研究了并网型与离网型多能系统在实现低碳未来中的关键作用，尤其针对地中海等具有高可再生能源潜力但电网碳强度较高的地区，进行最优经济与环境性能的多能系统设计。结果表明，在目前仍依赖化石燃料发电机组、但拥有充足太阳能和风能资源的地中海地区，可实现显著的成本降低（最高达30%，潜在节省160万欧元）和温室气体（GHG）排放减少。然而，案例研究显示，由于地点特定的法规限制（尤其是对太阳能光伏和陆...

解读: 该研究对阳光电源地中海及高碳电网区域的多能系统解决方案具有重要指导意义。研究表明离网模式可避免吸收高碳电网电力,这与我司PowerTitan储能系统和ST系列PCS的大容量配置能力高度契合。针对光伏风电受限的法规环境,可通过iSolarCloud平台优化能源管理策略,结合GFM控制技术提升离网系统稳...

Somayeh Davoodabadi Farahani · Mehdi Khademi Zar · As'ad Alizadeh · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

热光伏系统（PVT）吸收太阳能并将其转化为电能。太阳能电池温度的升高会降低其发电效率。本研究采用多孔介质与冲击气流射流对光伏组件（PV）进行冷却，以降低太阳能电池的工作温度。考虑了不同布置形式的冲击射流系统（单点与多点），用于评估光伏组件的发电效率。研究考察了雷诺数（Re）、太阳辐射强度、孔隙率系数、达西数（Darcy number）、无量纲多孔层厚度、射流及注入位置、射流速度与角度等因素对PVT系统效率的影响。结果表明，多孔介质通过提高有效导热系数并降低对流热阻，对降低光伏组件温度和提升其发电...

解读: 该PVT主动冷却技术对阳光电源SG系列光伏逆变器系统具有重要参考价值。研究表明冲击射流与多孔介质结合可提升电池效率达26%,这为我司1500V高功率系统的热管理优化提供新思路。其机器学习预测模型(GPR/ANFIS)可集成至iSolarCloud平台,实现光伏组件温度的智能预测与主动冷却控制,结合M...

Kai-Qi Zhu · Quan Ding · Ben-Xi Zhang · Jiang-Hai Xu 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 风冷式质子交换膜燃料电池（PEMFC）中复杂的传热传质耦合现象以及物理场分布不均的问题，严重影响其功率密度和水热管理性能。作为关键部件，阴极流场在燃料供给、散热以及水传输方面对风冷式PEMFC起着至关重要的作用。优化流场结构设计是应对上述挑战的关键策略。本研究提出了一种创新的竹节形流场设计，并在25 cm²的单电池中进行了实验验证，结果证明该设计能有效提升风冷式PEMFC的传热传质能力与功率密度，同时降低供气能耗。此外，还建立了三维多相数值模型，用于深入探究该流场结构下液态水、反应物和热量...

解读: 该燃料电池热质传输优化技术对阳光电源氢能业务具有重要借鉴价值。竹节型流场设计通过分段加速和涡流区优化实现5.45%功率密度提升和4.17%能效增益,其多物理场耦合仿真方法可应用于公司储能PCS的热管理优化。研究中的熵分析法和非均匀流场设计理念,可迁移至SiC功率器件散热结构设计,提升ST系列PCS和...

Faqun Qia · Anming Zhang · Xinyi Fua · Wenfei Zhab 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要：新兴的城市微风电场（UMWF）正变得日益普遍，优化其维护策略对于降低运营成本并提高风能利用效率至关重要。本研究通过综合考虑维护路径与资源分配，构建了城市微风电场维护策略的优化问题。为求解该问题，首先提出了高效维护价值（EMF）作为衡量维护价值的目标函数，并在此基础上设计了一种基于随机变量邻域下降与布谷鸟搜索的混合离散化人工鱼群算法（RVNDCS-HDAFSA），用于搜索最优维护策略。为验证所提混合算法的局部搜索能力，开展了相关实验；同时，在不同规模问题上与其他算法进行了广泛的对比实验，以验...

解读: 该城市微风电场维护优化研究对阳光电源智慧运维体系具有重要借鉴价值。论文提出的维护路径与资源配置联合优化方法,可直接应用于iSolarCloud平台的新能源场站运维调度模块。其高效维护价值(EMF)评估模型与混合优化算法,能够增强平台对分布式风光储混合电站的预测性维护能力,特别适用于城市屋顶光伏集群、...

Md Morshed Alam · Md Jahangir Hossain · Muhammad Ahsan Zam · A. Al Durr · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 人工智能在微电网（MG）设计与运行中的应用有助于提升其能源效率、韧性以及降低能源供应成本。本研究提出一种新方法，对将现有低压配电网转型为微电网进行综合性分析，以实现2050年净零排放目标。本文设计并实施了一种基于数据驱动的机器学习聚类与负荷特征提取方法，用于从历史数据中提取关键数据、约束条件及依赖关系。进一步地，利用所获得的约束与依赖关系确定可再生能源电源的配置容量。提出一种双层优化技术，以确保成本与可再生能源（RES）容量之间的合理协调。通过采用澳大利亚某能源社区的真实历史用电与发电数据...

解读: 该研究的AI驱动微电网优化方案与阳光电源产品体系高度契合。双层优化技术可直接应用于ST系列储能变流器与SG逆变器的协调控制,通过iSolarCloud平台集成机器学习聚类算法,实现负荷预测与能量管理优化。研究验证的98.23%碳减排和65.45%成本削减数据,为PowerTitan储能系统在社区微电...

Ahmed R.El Shamy · Ameena Saad Al Sumaiti · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 可持续城市的一个关键方面是确保能源和水资源供应能够充分满足城市需求。随着自然资源日益稀缺以及电力和用水需求不断增长，消费者更高效地管理自身资源使用变得愈发重要。本文提出了一种新的需求侧管理协调策略视角，针对建筑水-能耦合系统，以提升整体电-水-供热系统的韧性与效率。该模型旨在对住宅建筑中的现场灰水回用系统、供暖、通风与空调（HVAC）负荷、分布式发电系统以及双向电网连接进行优化协调。所有子系统均由模型预测控制器（MPC）进行控制，该控制器接收来自电力和水务公司的实时分时电价（ToU）。所提...

解读: 该建筑能源管理系统(BMS)研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。文中基于模型预测控制(MPC)的多能源协调优化策略,可与我司iSolarCloud平台深度融合,实现储能系统与HVAC负载的实时联动调度。研究验证的8.3%成本削减和削峰填谷效果,印证了我司储能P...

Zhen-yu Ding · De-zhi Ning · Robert Mayon · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 波浪能是一种极具前景的可再生能源，有望显著缓解全球能源危机。在各类波浪能转换装置（WECs）中，振荡水柱（OWC）装置因其结构简单、运行可靠以及良好的耐久性而备受关注。本研究基于Simulink系统设计软件平台，建立了将双向透平-发电系统与OWC腔室耦合的数值模型。该集成模型实现了对冲击式透平与三相永磁同步发电机（PMSG）之间的全面耦合，同时保留了多相流体流动的动态特性，并最小化了影响系统性能的未知参数。波-电耦合（Wave-to-Wire, WtW）时域模型由能量捕获腔室、冲击式透平和...

解读: 该波浪能转换系统的Wave-to-Wire全链路建模方法对阳光电源ST系列储能变流器和新能源并网系统具有重要借鉴价值。其永磁同步发电机(PMSG)与双向涡轮耦合控制策略可应用于我司储能PCS的双向功率变换优化,特别是电磁阻尼机制对提升VSG虚拟同步发电机控制算法的暂态响应性能有启发意义。98%的高转...

Jiaxing Huang · Yao Zhao · Jian Song · Kai Wang 等7人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 电-热转换工作模式意味着卡诺电池可通过根据能量需求调度和转换不同形式的能量载体，具备转变为多能管理系统的能力。本文建立了基于焦耳-布雷顿循环的卡诺电池多能系统的热力学模型，并在此基础上提出了两种利用外部多品位热能与冷能的转换与利用方法，以应对能量需求的变化。文中讨论了热源与冷源温度、吸热量与吸冷量、工质质量流量以及放电持续时间等关键参数对系统电效率、㶲效率及性能系数的影响。结果表明，当系统仅集成热源时，卡诺电池多能系统的电效率可提升至68.8%–78.0%；而当系统同时集成热源与冷源时，电...

解读: 该焦耳-布雷顿循环卡诺电池多能源系统研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统具有重要启示。通过整合外部冷热源,系统电效率可提升至68.8%-115.2%,为储能系统拓展冷热电三联供功能提供理论依据。建议结合iSolarCloud平台开发多能源协同调度算法,在工业园区、数据中心等...

Yubo Wang · Zhenhua Quan · Yaohua Zhao · Gary Rosengarten 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 地源热泵以其高能效和减少碳排放的潜力而著称。然而，在以供暖为主的地区，冬季和夏季期间钻孔换热器与土壤之间的热交换不一致，导致土壤热失衡问题。为应对这一挑战，本研究探讨了将光伏-热（PVT）板作为辅助热源与地源热泵集成的可行性，并评估其在不同供暖主导地区的适用性。通过构建MATLAB与TRNSYS联合仿真模型，对不同热源组合下的系统性能进行了评估。本研究深入分析了该集成系统在多种配置及不同冷热负荷比条件下的应用前景，同时对其能效、经济可行性和环境效益进行了综合评价。结果表明，引入光伏-热系统...

解读: 该PVT-地源热泵耦合技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要启示。研究证实PVT系统可提升热泵COP达6.5%并解决土壤热失衡问题,这与我司ST系列储能变流器的能量管理策略高度契合。建议将SG系列光伏逆变器的MPPT优化技术与热电联供场景结合,通过iSolarCloud平台实现光伏发电、余热回收与储...

Mao Yang · Yutong Huang · Chuanyu Xu · Chenyu Liu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 风电功率预测（WPF）是大规模风电场并网运行下电力系统调度的关键技术。随着特征信息的不断丰富和计算机科学的发展，相关研究大量涌现。本文综述了特征挖掘方法和最新的预测模型结构，旨在为该领域提供最新的研究视角。文章将WPF过程方法划分为时频域分析、特征工程和预测器结构三个部分。首先，总结了各部分的整体与详细数学表达式，以提供更具普适性的WPF过程方法研究框架。特别地，在每一部分中，创新性地基于典型科学问题梳理了最新模型之间的逻辑关系。此外，本文还归纳了六种解决关键科学或工程问题的前沿预测器结构...

解读: 该风电功率预测技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要应用价值。多源数据融合与时频域分析方法可优化储能系统的充放电策略,提升风储协同控制精度。特征工程与预测模型可集成至iSolarCloud平台,实现预测性维护与智能调度。文中提出的数据质量与可解释性挑战,与阳光电源GF...

Jingyan Wang · Hongjun Xiang · Hao Jing · Yijiang Zhu 等5人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 利用涡激振动压电能量收集器（VPEHs）从环境中捕获风能以驱动传感器，是一种具有前景的技术。以往大多数学者仅考虑均匀风场，即采用风湍流的平均值，而忽略了实际风环境中脉动分量的影响。这可能导致无法准确预测VPEHs在真实环境下的工作性能。为解决这一问题，本文基于概率密度演化方法（PDEM）建立了一种针对VPEHs的随机分析方法。将升力系数和阻力系数视为随机变量，随后通过数值分析与风洞实验，研究了不同来流风湍流条件下VPEHs的随机响应特性。结果表明，所提出的随机分析方法计算得到的置信区间和概...

解读: 该涡激振动压电能量采集技术对阳光电源风电变流器及分布式传感系统具有应用价值。研究中的随机风场建模方法可借鉴用于优化SG风电变流器的MPPT算法,提升湍流工况下的功率追踪精度。压电能量采集技术可为风电场分布式传感器供电,配合iSolarCloud平台实现免维护监测。基于概率密度演化法的可靠性设计思路,...