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目前主要应用于为蓄电池系统作补充

发布时间: 2021-01-23 17:19 作者:   lol竞猜软件

  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。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。

  在储能时,电能通过电力转换器变换后驱动电机运行,电机带动飞轮加速转动,飞轮以动能的形式把能量储存起来,完成电能到机械能转换的储存能量过程,能量储存在高速旋转的飞轮体中;之后,电机维持一个恒定的转速,直到接收到一个能量释放的控制信号;释能时,高速旋转的飞轮拖动电机发电,经电力转换器输出适用于负载的电流与电压,完成机械能到电能转换的释放能量过程。整个飞轮储能系统实现了电能的输入、储存和输出过程。

  飞轮蓄能利用电动机带动飞轮高速旋转,将电能转化成机械能储存起来,在需要时飞轮带动发电机发电。飞轮系统运行于真空度较高的环境中,其特点是没有摩擦损耗、风阻小、寿命长、对环境没有影响,几乎不需要维护,适用于电网调频和电能质量保障。飞轮蓄能的缺点是能量密度比较低。保证系统安全性方面的费用很高,在小型场合还无法体现其优势,目前主要应用于为蓄电池系统作补充。

  飞轮储能系统(FESS)与其它储能方式相比具有能量密度大、效率高、瞬时功率大、响应速度快、使用寿命长、安装地点不受地理环境限制等诸多优点,是目前有发展前途的储能技术之一,并且有着非常广阔的应用前景。

  (1)在市电输入正常,或者在市电输入偏低或偏高(一定范围内)的情况下,UPS通过其内部的有源动态滤波器对市电进行稳压和滤波,保证向负载设备提供高品质的电力保障,同时对飞轮储能装置进行充电,UPS利用内置的飞轮储能装置储存能量。

  (2)在市电输入质量无法满足UPS正常运行要求,或者在市电输入中断的情况下,UPS将储存在飞轮储能装置里的机械能转化为电能,继续向负载设备提供高品质并且不间断的电力保障。

  (3)在UPS内部出现问题影响工作的情况下,UPS通过其内部的静态开关切换到旁路模式,由市电直接向负载设备提供不问断的电力保障。

  (4)在市电输入恢复供电,或者在市电输入质量恢复到满足UPS正常运行要求的情况下,则立即切换到市电通过UPS供电的模式,继续向负载设备提供高品质并且不间断的电力保障,并且继续对飞轮储能装置进行充电。

  目前随着环境保护意识的提高以及全球能源的供需矛盾,开发节能及采用替代能源的环保型汽车,以减少对环境的污染,是当今世界汽车产业发展的一个重要趋势。汽车制造行业纷纷把目光转向电动汽车的研制。能找到储能密度大、充电时间短、价格适宜的新型电池,是电动汽车能否拥有更大的机动性并与汽油车一争高下的关键,而飞轮电池具有清洁、高效、充放电迅捷、不污染环境等特点而受到汽车行业的广泛重视。预计21世纪飞轮电池将会是电动汽车行业的研究热点。

  不间断电源由于能确保不间断供电和保证供电质量而在通讯枢纽、国防指挥中心、工业生产控制中心等地方得到广泛使用目前不问断电源由整流器、逆变器、静态开关和蓄电池组等组成。但目前蓄电池通常都存在对工作温度、工作湿度、输入电压、以及放电深度等条件要求.同时蓄电池也不允许频繁的关闭和开启。而飞轮具有大储能量、高储能密度、充电快捷、充放电次数无限等优点,因此在不间断电源系统领域有良好的应用前景。

  风力发电由于风速不稳定,给风力发电用户在使用上带来了困难。传统的做法是安装柴油发电机,但由于柴油机本身的特殊要求,在启动后30分钟内才能停止。而风力常常间断数秒,数分钟。不仅柴油机组频繁启动,影响使用寿命;而且风机重启动后柴油机同时作用,会造成电能过剩。考虑到飞轮储能的能量大。充电快捷,因此,国外不少科研机构已将储能飞轮引入风力发电系统。美国将飞轮引入风力发电系统,实现全程调峰,飞轮机组的发电功率为300KW,大容量储能飞轮的储能为277KW每小时。

  为了避免运载火箭只能使用一次的巨大浪费和减少大气污染,美国正在研究一种磁悬浮直线电动机托架(又名太空电梯)来发射航天飞机,这需要功率巨大、但放电时间非常短促的电源,所以专门减少一个容量巨大的店里系统提供能量,显然是不合理的。而采用飞轮储能系统,可以实现这一点。


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