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飛輪儲能技術(shù)在現(xiàn)代UPS和汽車節(jié)能中的應(yīng)用探討

雙擊自動滾屏 發(fā)布者:精密空調(diào) 發(fā)布時間:2015-10-10 09:27:54 閱讀:次【字體:

現(xiàn)代的飛輪儲能技術(shù)一般是指利用電機帶動飛輪高速旋轉(zhuǎn),將電能轉(zhuǎn)化成動能儲存在飛輪里,在需要的時候利用飛輪的動能帶動發(fā)電機發(fā)電并向外輸出能量的儲能方式。

  1 飛輪儲能技術(shù)的原理及組成

人們利用飛輪的慣性闖過機械設(shè)備死點,使設(shè)備保持勻速旋轉(zhuǎn),如古代有紡車、近代的蒸汽機、現(xiàn)代的汽油柴油發(fā)動機等。飛輪旋轉(zhuǎn)的周期很短,其風阻和軸承摩擦等能量消耗都比較小,可以忽略不計。但是如果要利用飛輪來儲備較長時間的能量,以備后續(xù)的使用,其能耗問題就變得突出了。

為了減小能耗,人們通過改變軸承結(jié)構(gòu),比如把滑動軸承改變?yōu)闈L動軸承、液體動壓軸承、氣體動壓軸承等,并且通過抽真空的辦法來減小空氣阻力,滾動軸承的摩擦系數(shù)可以達到10-3,這種情況下,飛輪能量每天也要損失接近一半左右。

若要維持一個10萬千瓦電廠穩(wěn)定運行,就需要一個10萬噸的鋼制飛輪來儲能,其機械能和電能之間的轉(zhuǎn)換,還需要復(fù)雜的轉(zhuǎn)換裝置,所以這種儲能方式幾乎不能實現(xiàn)。

飛輪在轉(zhuǎn)動時的動能為:

  式中:J為飛輪的轉(zhuǎn)動慣量;

  ω為飛輪旋轉(zhuǎn)角速度.

飛輪轉(zhuǎn)動時動能與飛輪的轉(zhuǎn)動慣量成正比。而飛輪的轉(zhuǎn)動慣量又正比于飛輪的直徑和飛輪的質(zhì)量,過于龐大、沉重的飛輪在高速旋轉(zhuǎn)時,會受到極大的離心力作用,一般的飛輪是由鋼鐵制成的,由于其抗拉能力有限,如果主要以其質(zhì)量大小來決定儲能大小,高速旋轉(zhuǎn)的飛輪得到的離心力往往超過飛輪材料的極限強度,很不安全。所以要增大飛輪的轉(zhuǎn)速成為解決飛輪儲能的主要手段。

飛輪儲能系統(tǒng)主要包括3個部分:

(1)轉(zhuǎn)子系統(tǒng),主要指儲能飛輪;

(2)軸承系統(tǒng),用于支撐轉(zhuǎn)子,比如超導(dǎo)磁懸浮技術(shù);

(3)電動/發(fā)電機系統(tǒng),用于能量轉(zhuǎn)換.

另外還包括真空容器、制冷及控制系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)如圖1所示:

目前主要的材料是高碳纖維材料來保障飛輪的強度:

一般的飛輪儲能裝置中有一個內(nèi)置電機,在儲能時,它作為電動機給飛輪加速;當釋放能量時,它作為發(fā)電機給外部供電,飛輪的轉(zhuǎn)速不斷下降,動能轉(zhuǎn)化為電能和其它形式的能量;當飛輪空轉(zhuǎn)時,整個裝置低功耗運行。

目前的飛輪儲能技術(shù)具有效率高、建設(shè)周期短、壽命長、高儲能、充放電快捷、可以無限次充放電以及沒有污染等特點。適用于電網(wǎng)調(diào)頻、電能質(zhì)量保障、UPS。

  2 當前飛輪儲能系統(tǒng)的主要應(yīng)用

飛輪儲能主要應(yīng)用在以下三個方面:

①高品質(zhì)不間斷電源;

②磁懸浮飛輪儲能發(fā)電車;

③在新能源中的應(yīng)用

(1)高品質(zhì)不間斷電源。

數(shù)據(jù)顯示,發(fā)達國家95%以上的停電都由分秒級的電網(wǎng)波動導(dǎo)致。電網(wǎng)的波動使得數(shù)據(jù)機房不得不采用配備大量的傳統(tǒng)鉛酸電池的UPS,隨著業(yè)務(wù)增長的需求,運營成本也越來越高,為了給機房降溫,需配備大量的空調(diào)設(shè)備,數(shù)據(jù)中心及其電源管理系統(tǒng)建設(shè)越來越面臨巨大的挑戰(zhàn);另外傳統(tǒng)UPS所使用的鉛酸蓄電池,使用年限短,更換成本高,管理不善會在生產(chǎn)和使用中產(chǎn)生環(huán)境污染,所以人們逐漸傾向于綠色環(huán)保節(jié)能的UPS系統(tǒng)。

而磁懸浮式飛輪儲能UPS系統(tǒng)則無需空調(diào)來制冷,節(jié)省了運營電費成本;而且,其占用的空間也大幅減小;維護成本低,更不需更換電池;壽命長達20年。圖2是一款柜式磁懸浮飛輪儲能型UPS的外觀:

在傳統(tǒng)UPS供電系統(tǒng)中,當電力發(fā)生中斷時,蓄電池會支撐系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn),與此同時,柴油發(fā)動機開始啟動,以此保證數(shù)據(jù)中心主機正常工作、空調(diào)連續(xù)運轉(zhuǎn)。蓄電池型UPS在此過程中,提供了“分鐘級”的電力供電。而飛輪儲能型UPS受制于機械儲能,僅僅能夠提供30s到1min電力供電,這也是飛輪UPS被詬病的主要原因。然而,專家指出,如今,市電電源的可靠性達到99.9%,有些重要的負載都采用雙路市電供電,市電的可靠性可以說已經(jīng)達到了99.99%。萬一市電中斷,后備電源的可靠性也可以達到99.9%,從市電到后備電源的切換,在技術(shù)上只需要10s的時間,這是一個公開的標準。目前,歐洲可做到8s。可以斷定,飛輪儲能型UPS能提供30s的電力完全能夠滿足從市電到后備電源的可靠切換的要求。圖3給出了柜式磁懸浮飛輪儲能型UPS的運行示意圖。

(2)磁懸浮飛輪儲能發(fā)電車

目前國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出磁懸浮飛輪儲能移動電源設(shè)備,其容量可以達到200~500kVA)。多項專利填補國內(nèi)空白,使我國電源車制造能力達到國際領(lǐng)先水平。使用該種車可以顯著提升企業(yè)的應(yīng)急反應(yīng)能力及供電質(zhì)量,增強機動性能,提高效益,是城市應(yīng)急機制中的核心硬件設(shè)備之一。電源車外形美觀,功率、重量配置合理,使用方便靈活,具有極大實用性,更能提升企業(yè)形象。

傳統(tǒng)的發(fā)電車在保供電作業(yè)的時候,無法做到市電斷電時,發(fā)電車立即投入到送電狀態(tài),在這之間需要至少3~10s的時間來起動發(fā)電機組再切換。存在這個問題的發(fā)電車在實際使用的時候是一個不完美的發(fā)電車。在這個市電斷電的3~10s時間里很重要,特別是在重要會議、執(zhí)行政治任務(wù)或是用電設(shè)備對電源要求高的時候。而磁懸浮飛輪儲能發(fā)電車在這種情況下就可以起到關(guān)鍵作用,在市電斷電的瞬間由磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)(UPS)提供電能,同時啟動發(fā)電機組。機組啟動成功運行穩(wěn)定后,由機組經(jīng)過磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)(UPS)向負載供電。這樣來達到市電與發(fā)電機組供電之間的零秒切換。

圖4為移動式飛輪儲能應(yīng)急電源車的實物照片。

(4)飛輪儲能技術(shù)在新能源中的應(yīng)用

太陽能、風能作為一種清潔的可再生能源,越來越受到世界各國的重視。僅以風能為例,中國風能儲量很大、分布面廣,僅陸地上的風能儲量就有約2.53億千瓦。近幾年來,中國的并網(wǎng)風電迅速發(fā)展,截至2011年3月中旬,我國風電累計裝機容量達4450萬千瓦,風電建設(shè)的規(guī)模居全球之首。這也意味著中國已進入可再生能源大國行列。中國風力等新能源發(fā)電行業(yè)的發(fā)展前景十分廣闊,預(yù)計未來很長一段時間都將保持高速發(fā)展。

在我國風電建設(shè)規(guī)模高居世界第一的同時,風電并網(wǎng)問題卻始終制約著我國風電的發(fā)展。我國風電裝機容量中仍然有近三成風電沒有并網(wǎng)。這是由于風能隨機性和間歇性的特點,造成風電機組的出力頻繁波動,從而風電場的出力可靠性也差,風電比重過大,會使電網(wǎng)的調(diào)頻、調(diào)峰壓力加大,因此,風電場大規(guī)模的并網(wǎng)接入對電力系統(tǒng)的運行帶來一些新問題。光伏發(fā)電、風力發(fā)電等綠色新能源自身所固有的隨機性、間歇性、不可控性的特點,使得可再生能源電廠不可能像其它傳統(tǒng)電源一樣制定和實施準確的發(fā)電計劃,這給電網(wǎng)的運行調(diào)度帶來巨大壓力。同時,可再生能源的大規(guī)模接入所帶來的局部電網(wǎng)無功功率和頻率問題,電能質(zhì)量問題不容忽視,會對電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全運行帶來不利影響。研究表明,如果風電裝機占裝機總量的比例在10%以內(nèi),依靠傳統(tǒng)電網(wǎng)技術(shù)以及增加水電、燃氣機組等手段基本可以保證電網(wǎng)安全;但如果所占比例達到20%甚至更高,電網(wǎng)的調(diào)峰能力和安全運行將面臨巨大挑戰(zhàn)。儲能技術(shù)在很大程度上解決了新能源發(fā)電的隨機性、波動性問題,可以實現(xiàn)新能源發(fā)電的平滑輸出,能有效調(diào)節(jié)新能源發(fā)電引起的電網(wǎng)電壓、頻率及相位的變化,使大規(guī)模風電及太陽能發(fā)電方便可靠地并入傳統(tǒng)電網(wǎng)。高速飛輪儲能系統(tǒng)可以在瞬間釋放出巨大電力以穩(wěn)定電網(wǎng)波動。可實現(xiàn)對電網(wǎng)的調(diào)峰功能,從而替代水力、燃氣發(fā)電廠,為電網(wǎng)運營商創(chuàng)造更可靠的供電系統(tǒng)。由此可見,飛輪儲能技術(shù)能夠提高電網(wǎng)對可再生能源的接納能力。

3  國內(nèi)外飛輪儲能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

(1) 大容量儲能技術(shù)呈多元化發(fā)展

全球儲能技術(shù)主要有化學儲能(如鈉硫電池、液流電池、鉛酸電池、鎳鎘電池、超級電容器等)、物理儲能(如抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等)和電磁儲能(如超導(dǎo)電磁儲能等)三大類。目前技術(shù)進步最快的是化學儲能,其中鈉硫、液流及鋰離子電池技術(shù)在安全性、能量轉(zhuǎn)換效率和經(jīng)濟性等方面取得重大突破,產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的條件日趨成熟。鈉硫電池的充電效率已可達到80%,能量密度是鉛酸蓄電池的3倍,循環(huán)壽命更長。日本在此項技術(shù)上處于國際領(lǐng)先地位,2004年日本在本國Hitachi自動化工廠安裝了當時世界上最大的鈉硫電池系統(tǒng),容量是9.6MW/57.6MWh。液流釩電池的基礎(chǔ)材料是釩,該電池具有能量效率高、蓄電容量大、能夠100%深度放電、壽命長等優(yōu)點,已進入商業(yè)化階段。鋰離子電池的基礎(chǔ)材料是鋰,已開始在電動自行車、電動汽車等領(lǐng)域應(yīng)用,近年來由于磷酸亞鐵鋰、納米磷酸鐵鋰等新材料的開發(fā)與應(yīng)用,大大改善了鋰離子電池的安全性能和循環(huán)壽命,大容量鋰電池儲能電站正逐漸興起。

物理儲能中最成熟也是世界應(yīng)用最普遍的是抽水蓄能,主要用于電力系統(tǒng)的調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用等。其能量轉(zhuǎn)換效率在70%~75%。目前世界范圍內(nèi)抽水蓄能電站總裝機容量9000萬千瓦,約占全球發(fā)電裝機容量的3%。壓縮空氣技術(shù)早在1978年就實現(xiàn)了應(yīng)用,但由于受地形、地質(zhì)條件制約,沒有大規(guī)模推廣。飛輪蓄能的特點是壽命長、無污染,動態(tài)特性好,但超大容量的飛輪,目前技術(shù)尚不成熟。電磁儲能技術(shù)現(xiàn)在仍很昂貴,還沒有商業(yè)化。

(2)  國外飛輪儲能技術(shù)的發(fā)展處于領(lǐng)先地位

美國、德國、日本等發(fā)達國家的飛輪儲能技術(shù)的發(fā)展處于領(lǐng)先地位。日本已經(jīng)制造出容量26.5MVA、系統(tǒng)輸出電壓1100V,轉(zhuǎn)速510690r/min的變頻調(diào)速飛輪蓄能發(fā)電系統(tǒng)。美國馬里蘭大學也已研究出用于電力調(diào)峰的24kWh的電磁懸浮飛輪系統(tǒng),其飛輪重172.8kg,工作轉(zhuǎn)速范圍11,610—46,345rpm,破壞轉(zhuǎn)速為48,784rpm,系統(tǒng)輸出恒壓110~240V,全程效率為81%。經(jīng)濟分析表明,運行3年時間可收回全部成本。飛輪儲能技術(shù)在美國發(fā)展得很成熟,已制造出一種裝置,在空轉(zhuǎn)時的能量損耗達到每小時0.1%。歐洲的法國國家科研中心、德國的物理高技術(shù)研究所、意大利的SISE均正開展高溫超導(dǎo)磁懸浮軸承的飛輪儲能系統(tǒng)研究。2011年10月30日,全球大規(guī)模飛輪儲能應(yīng)用先驅(qū)BeaconPower申請破產(chǎn)保護。BeaconPower開創(chuàng)了飛輪儲能系統(tǒng)與電力公司合作的先例,使電力市場開始接受飛輪儲能技術(shù)。從這個角度講,在飛輪儲能技術(shù)發(fā)展的歷史上,甚至于儲能發(fā)展的歷史上,BeaconPower的成就無人可以替代。盡管公司面臨破產(chǎn),但去年6月在紐約Stephen鎮(zhèn),仍為20MW的飛輪儲能項目舉行一個建成投運儀式。該飛輪儲能電源系統(tǒng)用于電廠儲能調(diào)頻,能做到15min的儲能規(guī)模。而一般應(yīng)用于UPS的飛輪儲能時間都不超過100s。可以說這是美國目前最先進的飛輪儲能系統(tǒng)。這也說明美國的很多項目還處在示范階段。

表1給出了美國、西歐和日本幾個著名的飛輪儲能電源系統(tǒng)的廠商。

 

(3) 我國飛輪儲能技術(shù)的現(xiàn)狀落后國外十年

目前國內(nèi)從事與飛輪研究相關(guān)的單位有清華大學工程物理系飛輪儲能實驗室、華北電力大學、北京飛輪儲能柔性研究所(由中國科學院電工研究所、天津核工業(yè)理化工程研究院等組成)、北京航空航天大學、南京航空航天大學、中國科大、中科院力學所、東南大學、合肥工業(yè)大學等,主要集中在小容量系列。其中,北航針對航天領(lǐng)域研制的“姿控/儲能兩用磁懸浮飛輪”已獲得2007年國家技術(shù)發(fā)明一等獎。華北電力大學和中國科學院電工研究所、河北省電力局合作,已經(jīng)開始就電力系統(tǒng)調(diào)峰用飛輪儲能系統(tǒng)的課題進行研究,預(yù)計能夠取得可喜的成果。從總體上來看,國內(nèi)飛輪儲能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀落后國外十年,許多成果尚處于研究階段,在推廣應(yīng)用上還會有一段路要走。

隨著超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展和高強度復(fù)合材料的出現(xiàn)以及電力電子技術(shù)的新進展,開發(fā)飛輪儲能技術(shù)已經(jīng)成為可能。從經(jīng)濟和技術(shù)角度看,飛輪儲能機組作為一種重要的調(diào)峰手段分散接入電網(wǎng)是可行的。由于飛輪機組運行控制的靈活性,可使電力系統(tǒng)的運行可靠性和穩(wěn)定性得到提高。

飛輪的發(fā)展方向及研究熱點:

①超大儲能量、大功率飛輪的研制;

②進一步降低儲能飛輪系統(tǒng)的能耗;

③系統(tǒng)的安全性、可靠性分析;

④機電參數(shù)匹配問題;

⑤ 強力充放電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4 飛輪儲能技術(shù)在現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用

目前隨著環(huán)境保護意識的提高以及全球能源的供需矛盾,研發(fā)環(huán)保型汽車成為當今世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢。汽車制造行業(yè)紛紛把目光轉(zhuǎn)向電動汽車的研制。能找到儲能密度大、充電時間短、循環(huán)壽命長的新型儲能電源系統(tǒng),是電動汽車與汽油車比拼的關(guān)鍵。而飛輪儲能電源系統(tǒng),因具有清潔、高效、充放電快速、可無限制的充放電、不污染環(huán)境等特點而受到汽車行業(yè)的廣泛重視。預(yù)計21世紀飛輪電池將會是電動汽車行業(yè)的研究熱點。

4.1 電動汽車的飛輪電池儲能技術(shù)

開發(fā)節(jié)能及采用替代能源的環(huán)保型汽車-電動汽車飛輪儲能應(yīng)用技術(shù)得到支持,圖5是其原理圖。

飛輪電池電動汽車利用儲存在隨車飛輪中的機械能驅(qū)動汽車前進。它的推進系統(tǒng)由飛輪電池、電機控制器、電機和傳動系統(tǒng)等組成。

飛輪電池能量比鎳氫電池大2~3倍,飛輪電池的功率也高于一般化學蓄電池和內(nèi)燃機,其快速充電可在18min內(nèi)完成,且能量儲存時間長,能超快速充電而無化學電池的損壽問題,整個電池的使用壽命遠長于各種化學蓄電池。更重要的是,飛輪為純機械結(jié)構(gòu),不會像內(nèi)燃機產(chǎn)生排氣污染,同時也沒有化學蓄電池的化學反應(yīng)過程,不會引起腐蝕,也無廢料的處理回收問題。

一輛用二十節(jié)直徑為230mm,質(zhì)量為13.64kg的飛輪電池的汽車,用市電充電需要6h,快速充電只需15min,一次充電行駛里程可達560km。電機有雙重功能,充電時飛輪中的電機以電動機的形式運行,在外接電源的驅(qū)動下帶動飛輪旋轉(zhuǎn),達到極高的轉(zhuǎn)速,從而完成電能-機械能轉(zhuǎn)換的儲能過程;放電時,飛輪中的電機以發(fā)電機的狀態(tài)運行,在飛輪的帶動下對外輸出電能,完成機械能-電能轉(zhuǎn)換的釋放過程。

(2)飛輪動能回收系統(tǒng)在F1賽車中的應(yīng)用

熟悉F1的人對動能回收系統(tǒng)(KERS)應(yīng)該不會陌生。這是國際汽聯(lián)為了順應(yīng)低碳這一國際形勢而采取的重大舉措。KERS系統(tǒng)能將車身制動能量存儲起來,并在賽車加速過程中作為輔助動力釋放利用。現(xiàn)在已經(jīng)面世的KERS系統(tǒng)就是采用飛輪回收。國際汽聯(lián)主席莫斯利曾表示,鋰電池適合于長期的能量儲存,而飛輪則更適合吸收汽車大力制動下短時間內(nèi)釋放的巨大能量。

保時捷918Spyder概念車(見圖7)上前衛(wèi)且符合人體工程學的中控臺及觸摸式用戶界面均被取消,918RSR駕駛室采用了充分體現(xiàn)簡約主義的控制臺及蹺板開關(guān)。在控制臺右側(cè),第二個座椅的位置被飛輪儲能裝置所取代。飛輪儲能裝置相當于一個電動馬達,其轉(zhuǎn)子的最高轉(zhuǎn)速可達36,000rpm,用以儲存能量。

在車輛制動時,充電在前橋上的兩個電動馬達以逆向原理進行工作時,與發(fā)電機工作方式相似。只要按下按鈕,駕駛者就可以調(diào)用飛輪儲能裝置中儲存的能量,用于車輛加速或超車。此時,飛輪會被電磁制動,以便通過前橋上的兩個電動馬達提供2×75kW的額外動力。當系統(tǒng)能量儲存充沛時,這些附加動力的提供可以持續(xù)約8s。

(3) 港口、地鐵等特殊場合的電制動能量再生。

除了F1賽車,制動能量巨大的港口起重機、地鐵列車等都可以配備類似的動能回收系統(tǒng)。

據(jù)悉,國內(nèi)的很多港口起重機的動能回收方式已經(jīng)從早期的電池轉(zhuǎn)變?yōu)轱w輪。Vycon公司更是將飛輪儲能系統(tǒng)納入港口起重機的制造,成為其中一個部件。預(yù)計市場需求量很大。

(4) 儲能飛輪在現(xiàn)代城市公交車上的應(yīng)用的預(yù)期

機械式儲能飛輪可回收公交汽車在制動時所浪費的制動能量,并將其用于汽車的再次起步過程,這樣既能回收制動能量,也能避免汽車起步時的巨大油耗,還可以減少汽車的尾氣排放。

由于城市中公交運輸團體的龐大,決定了它的能源消耗一直是城市能源消耗的主體之一。所以公交汽車的節(jié)能運行越來越受到社會的關(guān)注。在現(xiàn)代城市公交的運行工況下,公交車難免走走停停。在這樣的運行狀態(tài)下,汽車的很大一部分能量被浪費在汽車的剎車過程中,而且汽車在起步過程中的油耗也相當高。設(shè)計儲能飛輪制動能量再生系統(tǒng)回收制動能量并用于汽車再次起步加速過程,這樣既能使浪費能量回收再利用,又起到降低油耗、節(jié)約能源、保護環(huán)境的目的。而且,與傳統(tǒng)的混合動力汽車相比,該儲能飛輪制動能量回收系統(tǒng)在運行過程中并不需要儲能電池及充放電機構(gòu),這樣就延長了系統(tǒng)的運行維護周期性,降低了廢舊電池的處理壓力。所以該系統(tǒng)是一種能夠較好的降低公交運行成本的節(jié)能系統(tǒng)。

可以在類似的交通工具上進行大范圍推廣,如地鐵、輕軌以及無軌電車等。制動能量再生是混合動力汽車節(jié)油最有效的途徑之一,通過Advisor2002以及AMESin-Sinulink仿真結(jié)果表明,制動能量再生可節(jié)油5%~8%甚至更高。在北京的循環(huán)工況下,傳統(tǒng)客車燃油消耗為56.4L/100km。根據(jù)以上信息可大概估算:汽車每運行100km可節(jié)約4L左右燃油,假設(shè)每輛汽車每天運行的總里程數(shù)為200km,那么每天每一輛車將節(jié)油8L。一座中型城市按1000輛公交汽車來計算,節(jié)油總量為8000L,一年將節(jié)油2880000L,減少CO2排放約為10000噸。

5  用于可再生能源并網(wǎng)的分秒級儲能電源

風力發(fā)電的波動很大,為了穩(wěn)定輸出往往會為風機配備柴油機組,但柴油機并不適合頻繁啟動,而這恰恰是飛輪的強項。國外現(xiàn)在采用的一種解決方案是同時配備飛輪儲能系統(tǒng)用于分秒級的儲能,減少柴油機啟動次數(shù)。跟UPS只有幾百千瓦到幾兆瓦的容量相比,風力發(fā)電的容量大、規(guī)模大,因此市場也更大。百兆瓦級別的風電場配備供電容量20%~50%的飛輪儲能就能解決柴油機頻繁啟動問題并保障輸出穩(wěn)定問題。

  6  家庭化的飛輪儲能模式

對于普通家庭,儲能式飛輪也有廣闊的應(yīng)用前景。家庭用電系統(tǒng)可以采用電力公司供電、太陽能電池組、風力發(fā)電機組及微型汽油發(fā)電機來保障家庭的電源的不間斷供應(yīng)。而平時多余的太陽能和風能首先可以給后備的飛輪儲能機構(gòu)以及電池組充電,其次也可以用來給室內(nèi)加熱取暖,再次可以通過逆變器給電網(wǎng)反饋,并取得收益。圖7為家庭用飛輪輪能機構(gòu)的示意圖。

7 結(jié)束語

飛輪儲能電源系統(tǒng)所具有的高效、節(jié)能、建設(shè)短周期、使用長壽命、存取方便快捷以及充放無限次并且沒有污染碳排放的優(yōu)點,必將得到社會的認可和迅速發(fā)展以及推廣應(yīng)用。

作者簡介

馬李紅,電力工程師,就業(yè)于北寧電力電子(北京)有限公司,從事電源行業(yè)20多年,曾發(fā)表多篇綠色節(jié)能技術(shù)文章,參與多項中石油、中石化、中國核電、中廣核電國家重點項目建設(shè)。

編輯:Harris

 

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