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飛輪儲能和超導線圈儲能

2015-12-06 04:02:50 點擊:2474

1. 飛輪儲能(Flywheel Energy Storage System,  FESS)
飛輪儲能也稱為飛輪電池,其原理是由電能驅動飛輪高速旋轉,電能轉變為飛輪動能而儲存;當需要電能時飛輪減速,帶動電動機作發電機運行,將飛輪動能轉換成電能能。在這個過程中,飛輪的加速和減速實現了充電和放電。采變速恒頻的電力電子技術,可保持輸出電能的頻率不變。同時,飛輪機組可以制成單元型,根據需要組合成更大功率的裝置,并安裝在負荷附近,這樣既可根據需要逐步擴展,又可避免輸電損失。20世紀90年代,利用飛輪儲能裝置實現電網削峰填谷的研究義又出現高潮,這主要得益于三個方面的技術進展:①高溫超導在磁懸浮方面的突破,使磁懸浮軸承成為可能,這為消除軸承的摩擦損耗開辟了道路,同時也為把飛輪密封在真空容器內以消除受氣阻力提供了可能性,兩者都在消除飛輪長日寸間運轉的損耗方面起到了關鍵作用。②高強度材料的出現,可以使飛輪有更高的轉速,從而讓飛輪儲存更多的能量。③電力電子技術的進步,使得電能轉換和頻率控制技術能夠充分滿足電力系統的要求。當然,要把飛輪儲能真正用于電力系統,還有許多安全性、經濟性問題需要進一步解決。


2. 超導線圈儲能(Superconducting Magnetic Energy Storage,  SMES)
超導線圈儲能也稱為磁場儲能。磁場儲能發揮其作用得益于超導線圈,它通過快速、高效的換流器與電力系統漣接。由于超導手線圈在運行時沒有電阻,因此它的儲能效率很高。同時它的電流密度遠高乏于常規線圈,可以做到很高的儲能密度。另外,其響應時間只受控制回路的時間常數和換流器開關時間限制,因而響應速度很決,適合在電力系統的暫態過程下使用。這種儲能方式的缺點是需要深冷設備,即使是高溫超導線圈也要在液氮溫度下運行。目前在超導線圈儲能的實用化技術方面仍存在一定困難,需要在成本、高溫超導線材( HTS)、變流器、控制策略、降低損耗、提高穩定性和失超保護技術等方面展開研究。

 

 

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