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储能的龙头王道:飞轮储能 唯一标的 (苏交科)

21-08-13 14:09 1788次浏览
荻花将军
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苏交科

1.飞轮储能的工作原理
飞轮储能的工作原理即在电力富裕条件下,由电能驱动飞轮到高速旋转,  电能转变为机械能储存;当系统需要时,飞轮减速,  电动机作发电机运行,  将飞轮动能转换成电能,  供用户使用。飞轮储能通过转子的加速和减速,实现电能的存入和释放。
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2.飞轮储能系统的组成
飞轮储能系统基本的结构包括以下五个组成部分:
飞轮转子:一般为高强度复合纤维材料组成的,通过一定的绕线方式缠绕在与电机转子一体的金属轮毂上;
轴承 :利用永磁轴承、电磁轴承、超导 悬浮轴承或其他低摩擦功耗轴承支承飞轮,并采用机械保护轴承;
电动发电机:一般为直流永磁无刷同步电动发电互逆式双向电机;
电力转换器:它是输入电能转化为直流电供给电机,输出电能进行调频、整流后供给负载的关键部件;
真空室:为减小风损、防止高速旋转的飞轮发生安全事故,飞轮系统放置于高真空密封保护套筒内。
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[图片来自Google  图片]
3.飞轮储能技术的应用
与其他形式的储能技术相比,飞轮储能具有使用寿命长、储能密度高、不受充放电次数限制、安装维护方便、对环境危害小等优点,因此得到广泛的应用。
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此外,飞轮储能还适合应用到太阳能 发电、风力发电等系统中。

参考资料:
王巍,  高原,  姜晓弋.  飞轮储能技术发展与应用[J].  船电技术,  2013,  (1):31-34.
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荻花将军

21-08-13 14:20

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飞轮储能因为其优异的功率特性,毫秒级启动的能力,超长寿命以及从制造到使用过程中的环境友好特性,已经被广泛应用于调峰调频,电能质量调节,输配电系统稳定性,UPS等场合,是最有发展前途的储能技术之一。

飞轮储能的优点

和目前讨论较多的化学能电池不同,飞轮储能是用物理方法储存电能,其大类下还有抽水蓄能和压缩空气储能两种。对比其他储能技术,飞轮储能主要有以下几种优势:

1. 寿命长

使用寿命超过20年,循环寿命非常长,是目前所有储能技术中寿命最长的技术之一。

2. 绝对能量密度和功率密度高

能量密度通常在15到100 Wh/kg之间,随着新材料 和新技术的发展,目前先进的飞轮储能能量密度已经超过了150 Wh/kg。功率密度根据电机大小及应用场景有很大差别,最高功率密度可以超过10 kW/kg。

3. 充放效率高

充放效率超过90%,超过几乎所有化学电池的充放效率。

4. 适应性强

对工作温度和运行环境没有太大要求,适应性非常强。

应用于太空的飞轮储能设备(来源:NASA)
5. 启动速度快

启动速度在毫秒级,在所有储能系统中排名前列。

6. 无污染

飞轮储能制造和运行过程中都没有污染,环境友好。

7. 维护成本低

运行时几乎没有损耗,维护成本较低。

8. 模块化

利用最新技术可以将飞轮的体积做得非常小,根据需要可以将许多小模块连接在一起。
荻花将军

21-08-13 14:18

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7月15日,国家发展改革委和国家能源局联合发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,指导意见指出,推动技术进步,壮大储能产业体系,坚持储能技术多元化,推动锂离子电池等相对成熟新型储能技术成本持续下降和商业化规模应用,实现压缩空气、液流电池等长时储能技术进入商业化发展初期,加快飞轮储能、钠离子电池等技术开展规模化试验示范,以需求为导向,探索开展储氢、储热及其他创新储能技术的研究和示范应用。
wf051245

21-08-13 14:16

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