什么是飞轮储能?
电气/控制
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2021-01-25 09:37 更新 u41 •  203
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飞轮储能(简称FES)系统是一种将电能转化为机械能储存的储能系统,利用电动机带动飞轮高速旋转,在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。 飞轮储能的原理在于,通过加速飞轮至极高速度,将能量以旋转动能的形式储存于系统中而向系统中贮存能量时,飞轮的旋转速度则会相应地升高;而释放能量时,根据能量守恒原理,飞轮的旋转速度会降低。

目前飞轮系统主要在两个领域应用比较多,首先自然是储存电能,可以用于电网储能,用来提供不间断电源,帮助风力涡轮机储能,也多用于实验室储能。储存电能时的原理很简单,电能驱动电机运行,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,从而将电能储存为高速旋转的飞轮的机械能。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。

另一个应用的领域则是交通,主要用于铁路,赛车或是电动汽车上,储存的主要是这些交通工具刹车时的能量,原理比较相似,简单来说就是:在踩刹车时,飞轮会与发动机隔离并保持旋转。由于飞轮具有较大的惯性矩,因此需要大量的扭矩才能使其停止转动,因此需要将飞轮与所有力隔离开来,(使用高润滑轴承或磁轴承悬浮也可以使飞轮旋转的中心的摩擦减小)这样刹车时的能量就被储存在旋转的飞轮中了,刹车结束重新启动时,速度较快的飞轮带动电机发电,向驱动电机供电,完成机械能向电能转化,在这个过程中飞轮转速会不断下降。

因此也可以看出飞轮储能技术的优点,储能效率高,维护成本较低,稳定性好,可以多次充放电,而且响应速度很快,因此可以适用于很多短时间内需要很高的电流的场合。

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2021-01-26 06:04 更新 侧卫 •  3696