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飞轮储能和超导线圈储能

2015-12-06 04:02:50 点击:1725

1. 飞轮储能(Flywheel Energy Storage System,  FESS)
飞轮储能也称为飞轮电池,其原理是由电能驱动飞轮高速旋转,电能转变为飞轮动能而储存;当需要电能时飞轮减速,带动电动机作发电机运行,将飞轮动能转换成电能能。在这个过程中,飞轮的加速和减速实现了充电和放电。采变速恒频的电力电子技术,可保持输出电能的频率不变。同时,飞轮机组可以制成单元型,根据需要组合成更大功率的装置,并安装在负荷附近,这样既可根据需要逐步扩展,又可避免输电损失。20世纪90年代,利用飞轮储能装置实现电网削峰填谷的研究义又出现高潮,这主要得益于三个方面的技术进展:①高温超导在磁悬浮方面的突破,使磁悬浮轴承成为可能,这为消除轴承的摩擦损耗开辟了道路,同时也为把飞轮密封在真空容器内以消除受气阻力提供了可能性,两者都在消除飞轮长日寸间运转的损耗方面起到了关键作用。②高强度材料的出现,可以使飞轮有更高的转速,从而让飞轮储存更多的能量。③电力电子技术的进步,使得电能转换和频率控制技术能够充分满足电力系统的要求。当然,要把飞轮储能真正用于电力系统,还有许多安全性、经济性问题需要进一步解决。


2. 超导线圈储能(Superconducting Magnetic Energy Storage,  SMES)
超导线圈储能也称为磁场储能。磁场储能发挥其作用得益于超导线圈,它通过快速、高效的换流器与电力系统涟接。由于超导手线圈在运行时没有电阻,因此它的储能效率很高。同时它的电流密度远高乏于常规线圈,可以做到很高的储能密度。另外,其响应时间只受控制回路的时间常数和换流器开关时间限制,因而响应速度很决,适合在电力系统的暂态过程下使用。这种储能方式的缺点是需要深冷设备,即使是高温超导线圈也要在液氮温度下运行。目前在超导线圈储能的实用化技术方面仍存在一定困难,需要在成本、高温超导线材( HTS)、变流器、控制策略、降低损耗、提高稳定性和失超保护技术等方面展开研究。

 

 

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