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飞轮储能系统

发布日期:2024/09/05


1.  产品介绍

   飞轮技术属于一种物理储能方式,利用转子高速旋转时所具备的动能来存储能量,通过电动/发电一体化双向高效电机,实现电能和动能的双向变换。

储存能量:当储能飞轮充电时,通过电力电子装置从外部输入电能,双向电机在储能时作为电动机运行,利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩,驱动飞轮加速旋转,飞轮储存动能。

释放能量:当储能飞轮向外输出电能时,双向电机作为发电机运行,将飞轮转子旋转的动能转化为定子绕组绕圈中的电能,再通过电力电子变换装置将电能转换为负载所需的频率和电压,飞轮转子在释放能量的过程中降速。通过飞轮转子的升速和降速,实现了能量的存储和释放。

2.应用领域

飞轮储能适用于大功率、响应快、高频次的场景,典型市场包括:

轨道交通:轨道列车进站回收的电能通过电阻放热方式消耗,存在资源浪费和冲击电网的问题。飞轮储能在列车进站时将回收电能,在列车出站时释放电能,发挥节能和稳压的作用;

电网辅助市场:飞轮储能具备功率大、响应速度快、循环能力强等特性, 可以随着电网的变化快速、有效地进行有功/无功补偿,平抑波动负荷,缓冲发电输出瞬变,支撑电网频率和电压,具有很好的应用前景;

UPS市场:主要用于有不间断电源要求的场景,如数据中心、通讯基站等,利用其具有响应速度快、瞬时功率大、占地面积小、使用寿命长等优点;

未来还将有充电桩、工程机械等新兴市场。

3.技术参数

轨道交通行业主力产品技术参数:

序号

项目

产品参数

   1

适用标准

GB/T 36287-2018城市轨道交通列车再生制动能量地面利用系统

   2

参与的轨道项目

青岛地铁1号线、2号线、6号线、11号线、广州地铁18号线

   3

型号

1MW/40MJ

   4

单位容量(KW/套)

1000

   5

3000kW RESS的机组数量

    3    

   6

设备尺寸(mm)

W950xD9500xH1810

   7

设备重量(kg)

3600kg

   8

3000kW RESS的热负荷(KW)

66

   9

最低转速/最高转速[rpm]

6500/13000

   10

转子材料

高强度合金

   11

冷却方式

水冷及强迫风冷

   12

释放过量能量的方法

电阻

   13

所需的预防性维护

定期检查真空泵、水冷机组风机、管路、变流器柜等

   14

所需备件

熔断器、辅助轴承、O型圈、防尘棉等

   15

飞轮本体设计寿命

长达30

   16

响应时间

8ms

 

其他型号产品技术参数:

型号配置

1MW/40MJ

300kW/100MJ

1MW/650MJ

峰值功率转速

13000rpm

15000rpm

13000rpm

额定电压

1500VDC

1000VDC

1000VDC

应用场景

轨道交通

风电/电网调频/UPS

风电/电网调频

电机

永磁同步

永磁同步

永磁同步

飞轮储能密度(Wh/kg)

9.3

19.8

23.8

放电深度

75%

75%

75%

能量转换效率(%)

>88%

>88%

>85%

轴承类型

永磁偏置型混合电磁轴承

永磁偏置型混合电磁轴承

永磁偏置型混合电磁轴承

运行状态

真空

真空

真空

产品自损耗

<3%o额定功率

<3%o额定功率

<3%o额定功率

冷却方式

水冷

水冷

水冷

转子形式

金属

金属+复材

金属

适用于环境湿度

≤95%

≤95%

≤95%

适用于环境温度

-40~45

-40~45

-40~45

循环次数

1000万次

1000万次

1000万次