系列化飞轮储能装置

飞轮储能系统的主要构成元件有哪些?飞轮储能系统的主要构成元件包括高速飞轮、电力电子设备、永磁电动/发电机、真空室、磁轴承系统及其他附加设备等,飞轮储能系统的具体工作原理为:在用电低谷期,飞轮储能系统的电力电子设备将电网提供的电能用于驱动电动机工作,同时使其带动飞轮高速旋转,来实现电能转化为机械能的储能过程;而在用电高峰期,高速旋转的飞轮能够带动发电机旋转,通过电力电子设备将电能进行整流和调频等变化后再稳定地向外输出,从而实现机械能转化为电能的输出能量过程[9] ,飞轮储能装置的工作原理如图1所示。 从1990年至今,美国、欧洲和日本是全世界飞轮储能技术开发和研究的三大主要集中地。 与发达国家相比,我国的飞轮储能技术发展较晚,同时一些硬件设施,如技术水平和投资规模等都相对较低。. 飞轮储能技术有哪些优势?飞轮储能技术是一种利用旋转体旋转时所具有的动能来存储和释放电能的物理储能方式，具有响应速度快、充放电次数多、转换效率高、零衰减、维护成本低、对环境影响小等优势。 这种技术在电力系统惯量响应、一次调频、二次调频等领域有重要应用，有助于快速调节、有效保障电力系统的频率稳定。 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。 在 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。. 飞轮储能产业链包括哪些部分?飞轮储能产业链 飞轮储能产业链包括 上游的原材料供应商、中游的制造和系统集成，以及下游的应用三个部分。 其中上游原材料主要包括储能装置核心部件、储能轮体、电机、飞轮外壳等， 下游 飞轮储能可用于不间断电源、应急电源、电网调峰和频率控制等。. 飞轮储能系统如何实现机械动能与电能之间的转换?飞轮储能系统的机械动能与电能之间的转换是以电动/发电机及其控制为核心实现的。 电动/发电机集成一个部件，在储能时，作为电动机运行，由外界电能驱动电动机，带动飞轮转子加速旋转至设定的某一转速；在释能时，电机又作为发电机运行，向外输出电能，此时飞轮转速不断下降。. 飞轮储能技术成熟和成本降低如何支撑城市用电?当前，电力系统形态由源网荷三要素向 源网荷储 四要素转变，储能的作用日益凸显具有更广泛的应用前景。 随着飞轮储能技术成熟和成本降低，更多的 飞轮储能应用项目 将落地实施，为城市用电更加绿色稳定安全提供支撑。. 学术界如何推动飞轮储能技术发展?阶段特征： 学术界针对飞轮储能技术初步展开探索，石油危机的爆发促进发达国家积极布局新型能源项目，加大飞轮储能技术研发力度，计划以新型能 源逐步替代传统能源，满足国家能源安全需求，并推动飞轮储能向高能量密度方向发展。 阶段特征： 自20世纪90年代开始，飞轮储能逐步实现商业化应用。 中国飞轮储能研究起步较晚，2010年左右开始出现相关技术开发公司，通过引进国外先进技术实现产品的批量生产。 2020年中国首个飞轮储能系统团体标准发布，飞轮储能行业技术积累逐渐成熟，走向规范化发展。 阶段特征： 2022年，中国诞生首台拥有完全自主知识产权的兆瓦级飞轮储能装置，飞轮储能系统在城轨交通领域陆续展开示范应用。