飞轮储能系统研究进展、应用现状与前景
飞轮储能(整理)

飞轮储能一.飞轮储能原理飞轮储能是通过电动/发电互逆式双向电机,电能与高速运转飞轮的机械动能之间的相互转换与储存,并通过调频、整流、恒压与不同类型的负载接口。
典型的飞轮储能系统由飞轮本体、轴承、电动/发电机、电力转换器和真空室5个主要组件构成。
在实际应用中,飞轮储能系统的结构有很多种。
图1是一种飞轮与电机合为一个整体的飞轮储能系统。
充电时,电动/发电机通过转换器接外电源作电动机运行,把飞轮转子快速加速到非常高的转速,于是电能转化为动能储存起来。
放电时,电动/发电机作发电机运行,通过电子转换器向负载输出电能,转子转速下降,动能转化为电能。
二.飞轮储能的关键技术飞轮电池的原理简单,主要结构和运行方法已经基本明确,但要实现起来却并不容易,要突破的关键技术有:(1)飞轮转子的设计:转子动力学,强度和密度的优化;(2)磁轴承和真空设计:低功耗,动力设计,高转速,长寿命;(3)功率电子电路:高效率,高可靠性,低功耗电动\发电机;(4)安全及保护特性:不可预期动量传递,防止转子爆炸可能性,安全轻型保护壳设计;(5)机械备份轴承:磁轴承失效时支撑转子。
飞轮储能方法一直未能得到广泛的应用,其原因主要有三个:1.飞轮本身的能耗主要来自轴承摩擦和空气阻力。
人们曾通过改变轴承结构,如变滑动轴承为滚动轴承、液体动压轴承、气体动压轴承等来减小轴承摩擦力,通过抽真空的办法来减小空气阻力,轴承摩擦系数已小到0.001。
即使如此飞轮所储的能量在一天之内仍有25%被损失,仍不能满足高效储能的要求。
2. 常规的飞轮是由钢(或铸铁)制成的,储能有限。
例如,欲使一个发电力为100万千瓦的电厂均衡发电,储能轮需用钢材150万吨!3. 要完成电能机械能的转换,还需要一套复杂的电力电子装置。
三.飞轮储能技术的进展近年来,飞轮储能技术取得突破性进展是基于下述三项技术的飞速发展:一是高能永磁及高温超导技术的出现;二是高强纤维复合材料的问世;三是电力电子技术的飞速发展。
飞轮储能应用

能量储存技术是一个世界性的研究课题,为了更有效地利用现有的能源就需要发展先进节能技术和储能技术。
长期以来,电能的储存一般采用化学蓄电池,而近十几年,飞轮储能技术得到了迅速的发展。
由于其具有使用寿命长、功率密度高、储能密度大、基本不受充放电次数限制、安装维护方便、对环境无危害等优点,比使用蓄电池储能具有更大的优越性。
飞轮储能技术在电网调峰、电动汽车、航空航天、不间断供电备用电源UPS等诸多领域都有广泛的应用前景。
近年来,与飞轮储能技术密切相关的三项技术取得了重要突破;一是磁悬浮技术的研究进展很快,磁悬浮配合真空技术,可把轴系的摩擦损耗和风损降低到人们所期望的限度;二是高强度碳素纤维和玻璃纤维的出现,允许飞轮边缘速度达到l 000 m/s以上,大大增加了单位质量的动能储存量;三是现代电力电子技术的发展给飞轮电机与配电网系统之间的能量交换提供了灵活的桥梁。
这三项技术的新进展,使飞轮储能技术取得了突破性的进展,并在许多领域中获得成功应用,其潜在价值和优越性逐渐体现出来。
在实际应用中,经常要使飞轮储能系统运行于发电运行状态单独给负荷供电,如飞轮储能系统应用于太阳能发电时,需要在无光照的条件下独立向负荷供电,而当飞轮储能系统用作UPS时,需要在电网供电中断或供电不正常的情况下独立向重要负荷供电。
然而,由于电机运行于发电状态时,其绕组电动势的大小与飞轮的转速成正比,而飞轮转速会随着电能的释放而逐渐降低,这样将不能满足向负荷供电的要求。
负荷的波动也会引起电机定子绕组端电压的变化。
因此,有必要设计合理的电路和控制方法使飞轮储能系统发出的电能能够满足负荷的要求。
在合理选择飞轮电机的基础上,设计了飞轮储能系统运行于减速发电状态并向负荷供电时的主电路结构,建立了飞轮储能系统的数学模型,重点对如何实现飞轮储能系统对负荷恒电压供电的控制策略进行了研究。
飞轮储能系统的构成飞轮储能系统是一种机电能量转换的储能装置,突破了化学电池的局限,用物理方法实现储能。
飞轮储能技术的发展现状

飞轮储能技术的发展现状摘要: 飞轮储能技术已成为国际能源界研究的热点之一。
从飞轮储能技术的技术进展(包括飞轮本体、转子支承系统、电动/发电机、电力转换器与真空室)角度出发,系统地介绍了该技术国内外的发展现状。
关键词: 飞轮储能系统,电动机/发电机,电力转换器,真空室近年来,飞轮储能技术发展非常迅速。
国内外都积极地投入大量资金和人力在这项储能技术上,目前已经有了可喜成果,以飞轮储能五大关键技术为出发点,分别对其技术发展现状进行阐述。
1飞轮转子技术现状美国休斯顿大学的德克萨斯超导中心致力于纺锤形飞轮开发,这是一种等应力设计,形状系数等于或接近1,材质同样为玻璃纤维复合材料,储能1kWh、重19kg、飞轮外径30.48cm。
美国Beacon 电力公司推出的Beacon 智能化储能系统,其飞轮转子以一种强度高、重量轻的石墨和玻璃纤维复合材料制成,用树脂胶合。
美国Satcon 技术公司开发的伞状飞轮,这种结构有利于电机的位置安放,对系统稳定性十分有利,转动惯量大,节省材料,轮毂强度设计合理。
NASA Glenn 中心和美国宾州州立大学高级复合材料制造中心等单位均采用湿法缠绕工艺制备了复合材料飞轮。
2飞轮储能的轴承支承系统技术现状2.1机械轴承美国TSI 公司应用高级的润滑剂、先进的轴承材料及设计方法和计算机动态分析,成功地开发出内部含有固体润滑剂的陶瓷轴承,最新又研制的基于真空罩的超低损耗轴承,其摩擦系数只有0.000 01。
2.2被动磁轴承(PMB)目前对永磁轴承的研究较少,目前主要集中在对超导磁轴承(SMB)的研究上。
西南交通大学超导技术研究所从20 世纪90 年代初期开始,就一直致力于高温超导磁悬浮技术的应用基础研究,2000 年研制成功了世界首辆载人的高温超导磁悬浮实验车。
日本ISTEC 正在对10kWh/400kW 等级飞轮系统中的SMB 进行组装实验,同时加工设计100kWh等级飞轮定子。
德国ATZ 公司则从2005 年开始对5kWh/250kW 等级的飞轮进行研究。
磁悬浮飞轮储能技术

磁悬浮飞轮储能技术
随着科技的不断进步,储能技术也在不断的发展,其中磁悬浮飞轮储能技术备受瞩目。
磁悬浮飞轮储能技术是指利用磁悬浮技术,将飞轮悬浮在真空中,并通过高速旋转来储存能量。
磁悬浮飞轮储能技术的优势在于其高效、可靠和环保。
首先,磁悬浮技术可以有效减少能量损失,提高能量转换效率。
其次,磁悬浮飞轮储能系统可以长时间稳定地运行,不受外部环境影响,保证了系统的可靠性。
最后,磁悬浮飞轮储能系统没有排放有害物质,对环境无污染,符合可持续发展的要求。
磁悬浮飞轮储能技术有着广泛的应用前景。
首先,在可再生能源领域,磁悬浮飞轮储能技术可以有效解决能源储存问题,为可再生能源的大规模应用提供支撑。
其次,在航空航天领域,磁悬浮飞轮储能技术可以为航空器提供动力支持,实现长时间飞行。
此外,磁悬浮飞轮储能技术还可以应用于高速列车、电网备用电源等领域。
磁悬浮飞轮储能技术的发展离不开科技创新和产业合作。
在科技创新方面,需要加强对磁悬浮技术的研究和开发,提高技术水平和应用能力。
在产业合作方面,需要建立产学研一体化的合作模式,促进技术转化和产业化进程。
磁悬浮飞轮储能技术是一种高效、可靠、环保的储能技术,具有广泛的应用前景。
在未来的发展中,我们需要加强科技创新和产业合
作,推动磁悬浮飞轮储能技术的进一步发展和应用。
飞轮储能技术研究报告

飞轮储能技术研究报告飞轮储能技术研究报告1.飞轮储能技术原理简介飞轮储能技术起源于20世纪70年代,但当时技术水平限制了其实际应用。
直到20世纪90年代,随着碳纤维材料和磁轴承技术的发展,美国科学家成功地研发出飞轮电池。
飞轮储能利用物理方法实现储能,实现电能和机械能的相互转化,工作过程中不会造成任何污染。
飞轮储能是一种物理储能方式,通过电力电子设备驱动飞轮进行高速旋转,利用飞轮高速旋转时所具备的动能进行能量存储,通过电动/发电一体化双向高效电机配合真空中的飞轮实现电能和动能的双向转换,如图1所示。
飞轮储能系统由高强度合金或复合材料做成的飞轮转子、高速轴承、电动/发电机、电力转换器、真空安全罩等部分组成,如图2所示。
飞轮储能设施充放电的实现方式为:(1)当飞轮存储能量时,电动/发电一体化双向高效电机实现电动机运行状态,将电能转换为飞轮转子的动能,飞轮转速升高实现能量的存储;(2)当飞轮释放能量时,电动/发电一体化双向高效电机实现发电机运行状态,将高速旋转的飞轮转子动能转换为电能,飞轮转速下降实现能量的释放。
飞轮所存储的能量计算公式为:E=Jω2,其中J为飞轮的转动惯量,ω为飞轮旋转的角速度。
从公式中可以看到,飞轮存储的能量值与飞轮转速的平方以及飞轮的转动惯量成正比。
提高飞轮的转速可以更显著地提高飞轮存储的能量值。
飞轮储能系统的控制策略原理如图3所示。
飞轮储能系统共有三种工作状态,分别为充电、维持和放电,可根据系统电压的高低自动响应充放电动作。
当系统电压抬高,电压值U>U2+a时,飞轮储能系统处于充电状态,吸收外部电能进行存储,充电的功率随系统电压的升高而增大;当系统电压降低,电压值U<U2-a时,飞轮储能系统处于放电状态,向外部释放电能,放电的功率随系统电压的降低而增大;当系统电压值在空载电压附近波动时,为飞轮的旋转维持区域[U2-a。
U2+a],飞轮执行维持转速指令,处于不充电、不放电的空转状态。
飞轮储能系统高速永磁同步电动发电机控制关键技术研究

飞轮储能系统高速永磁同步电动发电机控制关键技术研究一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展,飞轮储能系统作为一种新型储能技术,凭借其高功率密度、快速充放电、长寿命等优势,逐渐受到业界的广泛关注和深入研究。
高速永磁同步电动发电机作为飞轮储能系统的核心部件,其控制技术的优劣直接影响到整个系统的性能与稳定性。
对高速永磁同步电动发电机控制关键技术的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文旨在深入研究飞轮储能系统中高速永磁同步电动发电机的控制技术,针对其高速旋转、高功率密度、高精度控制等特点,探索有效的控制策略和优化方法。
对高速永磁同步电动发电机的基本原理和结构特点进行详细介绍,为后续的控制技术研究奠定理论基础。
重点分析现有控制技术的优缺点,并针对存在的问题提出改进方案。
在此基础上,结合先进的控制理论和技术手段,设计高效的控制算法,实现对高速永磁同步电动发电机的高效、稳定控制。
通过仿真和实验验证所提控制技术的有效性和可行性,为飞轮储能系统的实际应用提供有力支持。
本文的研究内容不仅有助于推动飞轮储能技术的发展和应用,也为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴。
同时,本文的研究成果对于提高我国在新能源和储能技术领域的自主创新能力和核心竞争力具有重要意义。
二、飞轮储能系统概述飞轮储能系统(Flywheel Energy Storage System,FESS)是一种基于机械能储存与释放原理的新型储能技术。
其基本原理是,通过高速旋转的飞轮将电能转化为机械能进行储存,当需要能量时,飞轮减速将机械能再转化回电能。
这种储能方式具有响应速度快、效率高、寿命长、维护成本低等优点,因此在电力调峰、分布式能源、不间断电源等领域具有广泛的应用前景。
飞轮储能系统的核心部件是高速永磁同步电动发电机(HighSpeed Permanent Magnet Synchronous MotorGenerator,HSPMSG)。
磁飞轮技术在机车动力传动系统中的应用前景展望
磁飞轮技术在机车动力传动系统中的应用前景展望引言:随着科技的不断发展与创新,机车的动力传动系统也在不断升级。
磁飞轮技术作为一种新兴的动力储存与转换技术,其在机车动力传动系统中的应用潜力正逐渐被人们所认识和开发。
本文将探讨磁飞轮技术在机车动力传动系统中的应用前景以及可能的影响。
一、磁飞轮技术概述磁飞轮技术是一种通过将机械能转换为磁能进行能量存储的技术。
磁飞轮由一个旋转的轴,上面装有磁性材料,通过在高速运转时储存机械动能,并在需要时释放。
二、磁飞轮技术在机车动力传动系统中的应用1. 储能装置:磁飞轮可以作为机车动力传动系统的储能装置之一,将多余的能量转化为机械能存储起来。
这样,在需要额外动力时,可以迅速释放储备的能量,提供给机车驱动系统。
2. 转速平稳性:磁飞轮在动力传动系统中的应用可以大大提高转速平稳性。
传统燃油机在运行过程中,转速的波动会导致动力输出的不稳定,而磁飞轮通过吸收和释放动能可以使转速变化更加平滑,从而提高机车的运行稳定性。
3. 能量回收:机车在制动过程中会产生大量的能量损失,这些能量可以通过磁飞轮技术进行回收利用。
磁飞轮可以将制动过程中产生的机械能转换为磁能存储起来,然后在需要动力时将其释放出来,从而提高能源利用效率。
4. 减少污染排放:磁飞轮技术在机车动力传动系统中的应用也有助于减少污染排放。
通过减少机车在起动过程中的燃油消耗,磁飞轮可以有效降低尾气排放,减少对环境的污染。
三、磁飞轮技术在机车动力传动系统中的挑战1. 成本问题:磁飞轮技术在机车动力传动系统中的应用需要大量的研发投入和技术实施。
此外,磁飞轮本身的制造和维护成本也较高。
这些因素都对技术的商业应用造成了一定的挑战。
2. 安全性问题:在高速运转过程中,磁飞轮可能会产生过高的温度和机械压力,如果不加以合理的控制和防护,可能会对整个机车系统的安全性产生不利影响。
3. 受限旋转时间:磁飞轮在装置内需要保持一定的旋转时间,以确保能量的有效储存。
飞轮物理储能系统分析及应用
飞轮物理储能系统分析及应用随着人们生活质量在不断提高,对于电力的需求在不断加大,随着储能技术日趋成熟和成本快速下降,中国储能产业快速发展,逐步从研发示范向商业化阶段过渡,但整体来看储能产业还处于发展初期阶段,仍存在发展前景不明晰、技术标准不完善、商业模式和市场机制不清晰等问题。
从发展规模、技术经济性、产业链等方面总结中国储能发展现状,基于“源-网-荷-储”协调规划理论,从宏观层面展望新能源大规模发展形势下中长期储能发展前景,研究储能在电力系统中的合理运行方式、与新能源消纳关系等重要问题;从微观层面对储能在电源侧、电网侧和用户侧等场景的应用关键问题及发展对策进行分析,并提出相关建议,为推动中国储能产业健康发展提供参考。
标签:飞轮储能系统;交流侧储能;直流侧储能;储能前景分析1、引言通过对相关一系列储能技术进行分析和研究,就能对我国电力系统在实际运行过程中的状况进行全面的了解。
通过运用新能源,能科学有效的处理能源大规模缺乏这一问题。
在对系统自身稳定性进行加强的基础上,还能对其全面性给予保证,进一步提高功率在波动过程中的指令,加强电能质量,对出现的问题进行科学处理。
现阶段无论是储能系统的前期规划,还是中期进行推动的过程,都能加强经济性,对资源配置进行不断优化的基础上,还能保证不同场合的储能系统都能得到科学有效的运用。
2、飞轮物理储能系统简介飞轮储能系统是一种机电能量转换的储能装置,突破了化学电池的局限,用物理的方式实现储能,通过电动机/发电机互逆式双向电机,实现电能与高速旋转的飞轮的机械动能之间的相互转换与存储,并通过电力电子设备实现与不同系统之间的接入与控制。
当充电时,采用电动机工作模式,电能通过电力转换器变换后驱动电机运行,电动机带动飞轮加速旋转,将电能转变为机械能存储,完成充电过程;当放电时,采用发电机工作模式,利用发电机将飞轮高速旋转的动能转变为电能,经电力转换器输出适用于负载的电流与电压,完成放电过程。
飞轮储能技术研究进展
I 油气、地矿、电力设备管理与技术China Science & Technology Overview飞轮储能技术研究进展罗桂平卫宏强孟德超宋浩强(华驰动能(北京)科技有限公司,北京101111)摘要:储能是智能电网、能源互联网的重要组成部分和关键支撑技术。
近年来储能产业发展迅猛,各类储能技术也日趋成熟。
本文对各种储能技术进行了介绍,着重分析了飞轮储能技术的特性,对其国内外研究现状及进展进行阐述,以期推动飞轮储能技术在 电力行业中的大规模应用。
关键词:储能;飞轮;智能电网;新能源中图分类号:TH133.7文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2020)20-0104-040. 引言能量具有多种形式,包括电能、机械能、声能、化学 能、电磁能、光能、热能及核能等。
储能是使能量转化为 比较稳定的存在形态,再通过介质或设备把能量存储起 来,以备在需要时释放的过程,主要是指电能的储存,此 外还有储热、储氢等。
1. 储能分类及特点1.1电化学储能电化学储能主要指各种电池储能,包括铅酸(铅碳) 电池、锂电池、钠硫电池和液流电池等,其在能量密度、系 统效率、响应速度等方面具有明显优势。
电化学储能主要 适用于调峰、削峰填谷等快速响应的大规模应用场景[11。
(1)铅酸电池。
铅酸电池具有安全性高、系统成本低等优点,可进行深度的充放电。
液流电池适用于平抑新能 源发电波动、辅助调峰、边远地区供电等,主要包括全钒 液流电池、锌溴液流电池、铁铬液流电池等[41。
1.2电磁储能(1)超级电容器。
超级电容器的电荷以静电方式存储在双电层界面上,其具有功率密度大、充放电速度快、循 环寿命长、工作温度范围宽等优点,以及能量密度低、自 放电率较高等劣势,可应用于功率大、时间短的场景,如 电力调频、平抑波动、轨道交通能量回收等。
(2)超导磁储能。
超导磁储能是利用超导线圈进行储能的一种技术,具有功率密度大、响应速度快、能量转换效率高、循环寿命长等优势,主要应用于改善电能质量、 稳定电力波动等场景。
飞轮储能在数据中心的应用
飞轮储能在数据中心的应用1. 应用背景随着互联网的快速发展和大数据时代的到来,数据中心的规模和能耗呈指数级增长。
数据中心作为存储、处理和传输海量数据的关键设施,对电力供应的要求极高。
然而,传统电力供应方式存在着一些问题,如电网不稳定、电力负荷波动等,这些问题对于数据中心的稳定运行和可靠性产生了很大影响。
飞轮储能技术作为一种高效、可靠的储能方式,正逐渐被广泛应用于数据中心。
飞轮储能通过将多个旋转惯量大的飞轮连接到发电机上,利用机械能转化成电能,并通过控制系统实现对电力负荷的平衡和调节,从而提高数据中心的供电可靠性和稳定性。
2. 应用过程2.1 飞轮储能系统组成飞轮储能系统主要由以下几个组成部分构成:•飞轮:由高强度材料制成,具有较大的转动惯量。
•发电机:将飞轮的机械能转化为电能。
•控制系统:实时监测和控制飞轮转速,调节发电机输出电力。
•能量转换装置:将飞轮旋转的机械能转化为电能或逆向转化。
2.2 应用过程数据中心的飞轮储能系统主要包括以下几个步骤:1.飞轮充能:在数据中心电网供电正常的情况下,利用多余的电力将飞轮加速旋转,将机械能储存到飞轮中。
2.数据中心运行:数据中心正常运行期间,飞轮储能系统处于待命状态,监测和记录数据中心的电力需求和供应情况。
3.电力负荷波动:当数据中心需求超过电网供应时,飞轮储能系统通过控制发电机输出额外的电力来满足需求。
反之,当数据中心需求下降时,多余的电力被用于将飞轮继续加速旋转。
4.飞轮放能:当发生突发停电或者其他紧急情况时,飞轮储能系统会立即释放储存的机械能,通过发电机输出稳定的电力,以保障数据中心的正常运行。
5.飞轮充电:当电网供电恢复后,飞轮储能系统会利用多余的电力将飞轮重新充能,以备下一次使用。
3. 应用效果飞轮储能在数据中心的应用可以带来以下几个显著效果:3.1 提高供电可靠性由于飞轮储能系统具有快速响应和高效能转换的特点,可以在短时间内提供稳定的电力输出。
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系统 测试及 后 期 系统集 成 方面 做 了许 多有 效工 作 。 德克 萨斯 大学 奥斯 汀 分校 的机 电研 究 中心 ( T U
在 使用 和没有 飞 轮储 能 的胶 轮龙 门起 重机 的一 小时 燃 油及 废 气 排 放 测 试 中 , 近 2 % 的 燃 料 消 耗 减 有 1 少 , 比理论 上最 大 的预期 要 小 ¨ 它 。
德 国 F rc u gznrm K r rh m h公 司 osh n s t al u e G b e u s 19 9 7年 动手设 想 5 MWh 10 MW 超 导 飞轮 储 能 电 /0
电动机 以很 小 的功 率 带 动 电机 转 子 与 飞 轮 高 速 转 动 。飞轮 储 能装 置 主 要 结 构 为 飞 轮 转 子 、 承 ( 轴 支 承 ) 电动/ 电机 、 、 发 电力转 换 器 、 真 空装 置 及 真 空 抽
收稿 日期 :0 1 0 — 0 2 1 — 5 2 改稿 日期 :O 1 0 — 7 2 l — 6 2
a da ra n b o d,a d i r d e h iecin a d prs e t ft i e h l g n d u n nto uc d te d r to n o p cso h stc noo y a d ma e as mm a o r g e s, p le to sa  ̄ fp o r s a p ia in nd
4 0 mi。U — E 于 2 0 50 0r n T C M / 0 4年研 制 出 同时 期单
k ; 计 寿命 :0年 , 均故 障距 离 时 间 :0万 小 时 。 g设 2 平 1 在 20 0 1年 5月 , 出全 新 10 k 高 功率 飞 轮 储 能 i 推 0 W 系统 , 采用 脉 冲宽 度调 制转 换器 , 现从 直 流母线 到 实 三 相变 频 交 流 的双 向 能 量 转 换 , 有 稳 速 、 压 功 具 恒 能 , 功能 是运 用 一个 专利 算法 自动实 现 , 此 而不需 要
维 圆环 内外 均 与碳 纤 维 环 过 盈 预 压 力 装 配 , 们 克 他
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飞 轮 储 能 产 品 应 用 于 风 电 系 统 的 产 品 应 用 介 飞轮 储 能的基本 原理 是 由电能驱 动 飞轮做 高速 旋转 , 电能转 变为 机械能储 存 。 当外 界需要 电力 时 , 再 把 电力 输 出为负 载所用 ; 当外 界不需 要 电力 时 , 则
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飞 轮 储 能 系 统 研 究 进 展 、 用 现 状 与 前 景 应
朱桂 华 , 金 波 , 玉 柱 刘 张
( 中南 大 学 , 南 长 沙 4 0 8 ) 湖 10 3
包 括一 个 3Mw 涡轮 机/ 电机 与原 动机 的 4 0MJ 发 8 , 2MW 飞轮储 能系 统耦 合 。 宾 夕法 尼 亚州 立大 学 的飞 轮储 能研 究 小组 致力
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于先进 复合 材 料 飞轮 的制 作 与 缠 绕 工 艺 , 防 止径 为 向离 心应力 引 起 的脱 层 , 层 的 三 个碳 纤 维 飞 轮 圆 外 环之 间有 弹性 聚亚 胺 脂 弹 性 过 渡 层 , 问 的玻 璃 纤 中
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9 % , 入可用 储 量 20 0Wh 输 入 电 压 为 直 流 3 ; 6 输 0 , 6
V、8V或 9 额 外输 出功率 1k ; 出电压 10 j 4 6V, W 输 2/
2 0V D 5 / 0 H , 大 输 出 功 率 4 k ; 子 分 4 C,0 6 z 最 W 转
0 引 言
21 0 1年 3月 1 3发 生在 1本 本州 岛以东 的大 11 3 地 震 引发 的核泄漏 事故 使各 国 的 目光转 向更安 全 的
室 。关 键技 术为 飞 轮结 构 设 计 和制 造 工 艺 、 磁悬 浮 轴承设 计和 实验 研究 、 高速 转 子 动力 学 研 究 与 高效 能量转 换技术 等 。其 中飞 轮 储 能具 有 储 能密 度 高 、
需求 中的一 种 。 目前关 于 飞轮储 能用 于风力 发 电系 统 中的应用 方 法 与 前 景 介 绍 的较 多 ¨ , 采用 飞轮
储能单 元作 为并 网风 电场 的能量缓 冲装 置 以稳 定并 网风 电场 的功 率 输 出的 研 究 较 多
绍 ] 。
1国 外 飞轮 储 能 系统 研 究进 展 与 应 用 现 状
指 定 的主 动或从 动元件 。 V cn 司 开 发 出 1 0k 的 储 能 飞 轮 , 速 yo 公 W 4 转 2 0 60 0 rm n 能 提供 1 工 业 U S应 用 的 40 0~ 0 / i , 5S P : j
体 最 大 的移 动 式 复 合 材 料 飞 轮 重 达 22 3 k , 高 7 g 最 转 速 1 0 / i , 能 1 0 k 50 0 rm n 储 3 Wh的 复 合 材 料 飞轮 转 子 ¨ 目前 正在进 行 的“ 。。 阿尔 卑斯 ” 计划 系统 中 个技 术措 施 是采 用 高弹 性材 料作
量 :8k , 6 g 飞轮 模 块 分 量 :8 g 电子 模 块 分 量 9 : 33k , 0
C M) 力于适 用 于公 共 汽 车 的低 质量 、 性 能 的 E 致 高
复合材 料 飞轮 储能 系统 的研 制 , 试 制 的 飞 轮储 能 在
系 统 飞 轮 转 子 高 速 旋 转 测 试 中 , 高 转 速 可 达 最
环 氧树 脂复合 材 料 , 体参 数 为 : 径 5 4mm、 具 外 6 内
径 24 m 厚 5 3m 重 12 8 k , 大 转 速 达 到 5 m、 5 m、 7 . g 最
4 4 mi。设 计 出的磁 芯叠 片 , 63 5r n / 磁铁 材料 和磁 芯
缠绕 方式 , 电机 总效率 可 达 9 % 。电枢 绕 线采 用 三 4
摘
要: 飞轮储能系统是应用前景广阔的新 技术 , 详细地介绍 了国内 、 外高 等院校 、 科研 院所与科技企业 的最近
研究进 展与应用 现状 , 论述 了该技术的应用方向与前 景 , 并对飞轮储 能系统研 究进 展 、 应用现状与前景进行 了总结 。
关 键 词 : 轮 储 能 ; 轮 电 池 ; 力 凋 峰 ; 间 断 电 源 飞 飞 电 不 中 图分 类 号 :M3 T 8 文献标识码 : A 文章 编 号 :0 4 7 1 (0 1 0 - 0 8 0 1 0 - 08 2 1 )8 0 6 - 4
外 的研 究 机构 、 司在 飞 轮储 能 系 统方 面研 究进 展 公 与应用 现 状 。
能源 , 中包 括风 能 、 阳能 、 热 能和 风 能 等 可再 其 太 地 生 能源 。在这 之前 , 内酒 泉 一 次 的大 规模 风机 脱 国
网事故 , 导致 电压 大 幅 波动 , 至 波 及 甘肃 电 网 , 甚 对 整 个西北 电 网造 成威 胁 。这一 切重大 事情 的背后 实 际上是能 源 的巨大需 求 与供 应关 系 的紧张 。为解 决 能 源生产 商和用 户 之 间 的供 需 矛 盾 , 开发 新 能 源 的 同时并更 有效地 利 用 现有 的能 源 , 需要 发 展 先进 就 节 能技术 和储能 技 术 , 轮储 能 技 术 已经 成 为 储 能 飞