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年 |
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 |