登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:国内飞轮储能系统主要在轨道交通(盾石磁能)以及UPS(北京泓慧)等领域实现了应用,在电力系统领域内的应用案例较少。
(来源:微信公众号“中关村储能产业技术联盟” ID:孟海星)
飞轮储能技术概况
人类对飞轮的认识可以追溯到2000多年前,当时陶工所用的转轮被认为是飞轮最早的应用。进入20世纪90年代以后,飞轮储能受到了广泛的重视,并得到了快速发展,已经出现了很多高性能的产品。美国、日本、法国、英国、德国、荷兰、俄罗斯、西班牙、韩国、中国、印度、瑞士、加拿大和意大利等国都在进行研究和开发工作。其中美国投资最多,规模最大,进展最快。美国Active Power公司的100KW-2000kW Clean Source系列UPS飞轮储能系统、Penta dyne公司的65KVA-1000kVA VSS系列UPS飞轮储能系统、Beacon Power公司的25MW Smart Energy Matrix、波音公司Phantom工厂采用高温超导磁浮轴承的100kW/5kWh飞轮储能装置,以及SatCon Technology公司的315-2200kVA系列Rotary UPS飞轮储能系统,已经开始应用于电力系统、备用电源、交通工具、航天航空、军工等领域。
国内飞轮研究起步较晚,20世纪80年代国内机构开始关注飞轮储能技术,90年代开始关键技术基础研究,早期从事飞轮储能技术研发的单位有:北京飞轮储能(柔性)研究所、核工业理化工程研究院、中科院电工研究所、清华大学、华北电力大学、北京航空航天大学、中科院长春光学精密机械与物理研究所等,目前国内也有公司开始运营从事飞轮储能系统的实际应用开发,包括沈阳微控新能源技术有限公司、北京泓慧国际能源技术发展有限公司、北京奇峰聚能科技有限公司、中核集团核工业西南物理研究院、二重德阳储能科技有限公司、盾石磁能科技有限责任公司、上海航天控制技术研究所、贝肯新能源(天津)有限公司、大连亨利科技有限公司等,并且有部分飞轮产品已经投入示范应用,包括在石油钻井行业、轨道交通领域、UPS备用电源等领域。
飞轮储能产品结构及工作原理
飞轮储能系统又称飞轮电池,其基本结构由飞轮转子、轴承、电动机/发电机、电力电子控制装置、真空室等五个部分组成,结构示意图见图1。其中飞轮转子作为飞轮电池的关键部件,一般选用强度高密度相对较小的材料制作而成,根据外形不同可分为圆轮、圆盘或圆柱刚体等类型;轴承是飞轮装置的轴系支承部件,由于磁悬浮支承轴承和组合式轴承可以降低摩擦损耗,提高系统效率而成为了支承技术的研究热点,尤其是组合式轴承结合了机械轴承和磁悬浮轴承的优点,已经引起了飞轮储能系统研究和开发者的广泛关注;电机作为一个集成部件,具有电动机和发电机的功能,可以在电动和发电两种模式下自由切换,以实现机械能和电能的相互转换;电力电子控制装置主要是对输入或输出的电能进行变换控制,通过对电力电子控制装置的操作可以实现对飞轮电机各种工作要求的控制;真空室主要作用是为飞轮提供真空环境以降低风阻损耗并在飞轮高速旋转破裂时保护周围人员和设备。
图1:飞轮储能装置结构示意图
飞轮储能系统是将能量以高速旋转飞轮的转动动能的形式来存储起来的装置。它有三种模式:充电模式、放电模式、保持模式。充电模式即飞轮转子从外界吸收能量,使飞轮转速升高将能量以动能的形式存储起来,充电过程飞轮做加速运动,直到达到设定的转速;放电模式即飞轮转子将动能传递给发电机,发电机将动能转化为电能,再经过电力控制装置输出适合于用电设备的电流和电压,实现机械能到电能的转化,此时飞轮将做减速运动,飞轮转速将不断降低,直到达到设定的转速;保持模式即当飞轮转速达到预定值时既不再吸收能量也不向外输出能量,如果忽略自身的能量损耗其能量保持不变。由此,整个飞轮系统实现了能量的输入、输出以及存储。
飞轮储能技术分类
从产品技术上看,根据转子旋转速度、转子材料选择、轴承类型的不同,飞轮储能系统有多种不同的分类方式。其中根据飞轮储能系统中飞轮转子旋转速度的不同,飞轮储能系统分为中低速飞轮储能系统及高速飞轮储能系统两大类;根据飞轮轴系轴承的不同,飞轮分为机械轴承飞轮储能系统、磁悬浮轴承飞轮储能系统和组合式轴承飞轮储能系统等;根据飞轮转子材料的不同,飞轮分为复合材料转子飞论以及金属材料飞轮两大类。
另外还可以根据飞轮应用场景不同,将飞轮储能产品分为能量型飞轮储能技术及功率型飞轮储能技术。
飞轮储能产品开发商及飞轮产品在电力储能领域应用现状
飞轮储能产品开发商
飞轮储能系统先进开发商主要集中在欧美、日本等发达国家,表1列出了美国、西欧以及日本比较著名的飞轮储能系统开发商。
表1 美国、西欧以及日本飞轮储能系统知名开发商
我国自20世纪80年代开始关注飞轮储能技术,自90年代开始关键技术基础研究,随着飞轮技术的不断成熟,从2010年前后,出现了一些飞轮储能系统商业推广示范应用的技术开发公司,如前文所述,主要包括沈阳微控、北京泓慧国际能源技术发展有限公司、北京奇峰聚能科技有限公司、中核集团核工业西南物理研究院、二重德阳储能科技有限公司、盾石磁能科技有限责任公司、上海航天控制技术研究所、贝肯新能源(天津)有限公司、大连亨利科技有限公司等。
飞轮储能产品在电力储能领域中的应用现状
美国的Beacon Power公司在纽约州史蒂芬镇建设了20 MW飞轮储能项目,该项目既可以为纽约州智能电网进行频率调节,又能将该地区风力发电的过剩电能进行缓存,并在用电高峰期将电力注入电网,该项目是典型的飞轮储能系统在电力系统中的应用案例之一;2011年1月Beacon Power公司在美国纽约的8MW飞轮项目投入运营,标志着飞轮储能开始了在电网的大规模正式商业应用。未来飞轮储能将有可能在电力调频业务中发挥更大的作用。目前飞轮储能在电力系统应用主要项目如下表2所示:
表2 飞轮储能系统在电力系统的应用
国内飞轮储能系统主要在轨道交通(盾石磁能)以及UPS(北京泓慧)等领域实现了应用,在电力系统领域内的应用案例较少。2018年,由西藏运高新能源股份有限公司开发、投资、建设及运营的60兆瓦运高光伏电站计划引进第一个长达4h的飞轮储能系统电站,主要用于调峰调频和增加新能源消纳,飞轮系统采用美国Amber Kinetics公司产品,阵列容量为0.8MW/3.2MWh,由100个AmberKinetics M32型飞轮系统组成,先期已经完成了16KW/64KWh的验证机组,参与光伏发电调控。
总之飞轮储能作为一项古老的技术,随着多学科优化设计技术、复合材料技术、磁支撑技术和电动机/发电机一体机技术的不断进步,现代飞轮储能系统已经成为一种绿色的能量存储装置,鉴于飞轮储能技术的特性和优点,未来飞轮系统将在电力系统领域,包括可再生能源并网、调频等方向、轨道交通工具、UPS、航天航空等军工领域将发挥重要作用。随着飞轮市场及应用领域的不断扩大,飞轮储能技术为了满足不用应用领域的需求,飞轮储能系统将向高功率密度、高能量密度、低损耗、低成本等方向发展,围绕这几方面,飞轮储能单元关键技术主要有以下几方面发展趋势:(1)电机及其变流器系统将向低成本方向发展;(2)高能量密度转子将向复合材料方向发展;(3)支撑轴承将向磁悬浮及复合轴承方向发展;(4)飞轮储能单机储存能量由十千瓦时向百千瓦时发展;(5)大容量飞轮储能系统将向模块阵列化方向发展。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网讯,4月17日,总投资约30亿元的中德园交能融合零碳产业园暨沈阳微控磁悬浮应用产业基地项目正式开工。一期项目投资4.5亿元,主要建设研发、检测中心、生产车间、综合楼等设施,新建磁悬浮飞轮产线、高速磁悬浮电机产线,重点开发和生产主动磁悬浮飞轮储能技术和产品、高速磁悬浮电机产品。
北极星储能网获悉,据青岛地铁官微显示,3月15日,青岛地铁蓝谷快线复合储能项目顺利并网投用,标志着青岛地铁首条既有线路节能降碳改造项目正式完成。据了解,青岛地铁蓝谷快线的复合储能项目由飞轮储能和中压逆变装置改造应用共同组成。蓝谷快线单日总车辆走行约12200公里,复合储能项目并网投用后,
3月6日,国家能源集团发布了山西公司榆次热电储能一次调频建设项目EPC总承包公开招标项目招标公告。为积极响应国家能源战略要求,计划在厂内开展大功率磁悬浮飞轮储能辅助调频工程。安装8MW/800kWh飞轮储能单元,以6kV电压等级接入榆次热电厂用电6kV母线侧。该储能系统将显著提升机组AGC调频辅助服务能
2月27日,“中国储能技术创新应用峰会暨2024‘北极星杯’储能影响力企业评选”活动在浙江宁波开幕。贝肯新能源凭借创新性构网型解决方案,荣获“构网型储能创新解决方案”奖项!大会以新型储能产业高质量发展为主题,邀请发电集团、电网公司及各大企业代表等参会,共同探讨储能市场创新应用及发展。当
北极星储能网获悉,2月22日,工业和信息化部办公厅发布关于公布全国工业领域电力需求侧管理前七批示范企业(园区)名单及前五批参考产品(技术)目录的通知。原文如下:工业和信息化部办公厅关于公布全国工业领域电力需求侧管理前七批示范企业(园区)名单及前五批参考产品(技术)目录的通知工信厅运
北极星储能网获悉,2月2日,山西大同云冈区电力级磁悬浮飞轮生产线和9×100兆瓦电网侧独立储能调频项目签约仪式举行。大同市云冈区与华驰动能(北京)科技有限公司签订了战略框架合作协议。据了解,该项目计划总投资77.9亿元,建设内容包括9个100MW的飞轮独立储能柜以及年生产200台单体4000kW/1000kWh
北极星储能网获悉,2月2日消息,有投资者在互动平台向湘电股份提问:地铁储能系统是否适用中国每个地铁站?湘电技术的一套地铁储能系统需要几年收回投资?收回投资后还能运行几年?湘电股份表示,公司生产的飞轮储能系统产品是完全国产化率产品,可广泛用于新老地铁站的运营节能,产品寿命可达30年,全
1月31日,中船风电兴城50万千瓦风电项目飞轮储能成套系统(3MW/12.5kWh)招采公告发布。项目招标人为中船风电清洁能源科技(北京)有限公司,项目位于辽宁省葫芦岛市兴城市,项目招标内容为3MW/12.5kWh飞轮储能系统。
近日,贝肯新能源有限公司(以下简称“贝肯新能源”)完成A轮融资,由众行资本独家投资。随着“双碳”目标的提出与“构建以新能源为主体的新型电力系统”战略的确定,新能源发电并网比例和上网电量快速提升,减少了同步发电机组在电网中的比例,恶化频率响应特性,电网的安全稳定运行受到极大挑战。飞
北极星储能网获悉,1月23日,宁夏回族自治区第十三届人民代表大会第二次会议在银川开幕。自治区主席张雨浦作政府工作报告。报告提到2023年项目建设成效显著。扎实开展“五比”活动,全区实施重点项目1313个,完成投资1567亿元,特别是一批标志性产业项目集中落地。宁夏历史上产业投资规模最大的“宁电入湘
近日,中国葛洲坝电力中标翼城县100兆瓦/50.43兆瓦时独立混合调频储能电站建设项目。该项目为公司开拓储能市场首个飞轮储能中标项目,总金额约5.968亿。该项目场地位于山西省临汾市翼城县北侧约3千米岳庄村东南侧,计划建设一座独立混合调频储能电站,建设总规模为100兆瓦/50.43兆瓦时独立混合储能建设
4月11日,海博思创获得由知名认证机构TüVNORD颁发的组织温室气体排放&产品碳足迹核查证书。在发展理念上,海博思创把可持续发展作为核心战略之一,将环境保护、社会责任和经济效益结合起来,推动行业实现绿色、低碳以及高质量发展。此次对于应对气候变化及可持续发展开展的两项行动,分别针对了海博
北极星储能网讯,4月17日,总投资约30亿元的中德园交能融合零碳产业园暨沈阳微控磁悬浮应用产业基地项目正式开工。一期项目投资4.5亿元,主要建设研发、检测中心、生产车间、综合楼等设施,新建磁悬浮飞轮产线、高速磁悬浮电机产线,重点开发和生产主动磁悬浮飞轮储能技术和产品、高速磁悬浮电机产品。
北极星储能网讯,近日,惠州飞米储能科技有限公司成立,法定代表人为陈功,注册资本100万元,由湖北飞米储能科技有限公司100%控股,英力股份间接持股。经营范围包含:储能技术服务;太阳能发电技术服务;新兴能源技术研发;工业互联网数据服务等。企查查股权穿透显示,该公司由英力股份间接全资持股。
在业内人士看来,降本增效是2024年储能行业的“主旋律”,降本增效的关键是创新,储能企业降本增效不仅可以提升企业的竞争力和盈利能力,还能推动新材料、新工艺、新技术的应用。储能行业技术迭代正在加速,300Ah+储能电芯尚未站稳,500Ah+储能电芯已迎面而来。如今,PCS、电池、系统等储能技术降本大
北极星储能网获悉,据新源智储消息,4月11日,新源智储与中创新航科技股份有限公司(以下简称“中创新航”)举行战略合作协议签署仪式。根据协议内容,新源智储与中创新航建立产业合作与项目合作伙伴、技术合作伙伴、海外合作伙伴关系。双方将充分发挥各自在储能技术和动力电池领域的专业优势,共同推
北极星储能网获悉,据青海日报消息,4月17日,计划总投资50亿元的中国电建集团四川工程有限公司暨青海天逸储能产业有限公司10GWh短时高频储能智造及分布式光伏项目在西宁经济技术开发区南川工业园区开工建设。此次10GWh短时高频储能智造及分布式光伏项目分三期建设,一期预计9月底建成投产,全部建成后
北极星储能网讯,近期,新疆圣瑞绿源新能源有限公司成立,法定代表人为刘太武,注册资本为9000万元人民币。公司股东分别为:深圳市圣瑞新能源有限公司和新疆凯盛融余产业股权投资基金合伙企业(有限合伙)。经营范围包含:一般项目:新兴能源技术研发;电池零配件生产;电池零配件销售;电池制造;新能
近日,大连化物所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员和鲁文静副研究员团队在溴基液流电池电极研究方面取得新进展。研发团队通过在电极表面基于可逆的固态溴络合效应,同步提高了电极的固溴能力和催化活性,降低了溴基液流电池的自放电率,提高了电池功率密度和循环寿命。研究团队提出了一种向电极表
在日前举办的2024年美国储能峰会上,电池储能开发商和运营商探讨了美国储能市场面临的挑战和机遇。2024年美国储能峰会在德克萨斯州奥斯汀举办,汇集了美国各地的储能行业利益相关者。在“寻找新的市场机会”的小组讨论中,小组成员对美国储能市场新机遇、项目开发以及消防安全进行了探讨。可再生能源开
北极星储能网获悉,据企查查消息,4月10日,国宁新储(福建)科技有限公司成立,法定代表人为严厚善,注册资本10亿人民币,经营范围包括:储能技术服务、新兴能源技术研发、新能源原动设备制造、新能源原动设备销售等。该公司由国家电力投资集团有限公司、宁德时代及旗下宁德时代新能源产业投资有限公
北极星储能网获悉,据国家知识产权局公告,4月12日,北京瑞特爱能源科技股份有限公司取得一项名为“一种化学能储能系统”专利,专利授权公告号为CN220772003U,申请日期为2023年9月20日。专利摘要显示,本实用新型属于储能系统领域,特别是公开了一种化学能储能系统,采用的技术方案:包括由太阳能光热
北极星储能网获悉,4月17日,法国Engie集团位于智利安托法加斯塔大区MaríaElena市的BESSCoya园区正式落成,是当前拉美规模最大的储能系统。项目规划装机容量139兆瓦,储能容量638兆瓦,使用电池储能系统技术(BESS),存储同为集团旗下的CoyaPV光伏电站电力能源。该套装置由232个集装箱组成,其中平均
北极星储能网获悉,4月18日,南网发布2024年第二批集装箱储能消防系统框架采购询采购公告。公告显示,采购人为南方电网电力科技股份有限公司。标的为2024年风冷集装箱储能消防系统,预计金额71.37万元。详情如下:2024年第二批集装箱储能消防系统框架采购采购公告(采购编号:XM2024040982)根据实际工
近日,江苏省市场监督管理局发布《关于批准建设2023、2024年度省市场监管重点实验室和技术创新中心的通知》(苏市监科信〔2024〕62号),由无锡市检验检测认证研究院申报的“江苏省市场监管重点实验室(电化学储能)”正式获批建设。该实验室是省内首个以高水平储能产品质量安全评价及储能系统安全预防
4月18日,宜昌缔源川江载货汽车滚装船磷酸铁锂电池储能系统采购项目竞争性磋商公告发布。宜昌缔源川江载货汽车滚装船磷酸铁锂电池储能系统包含两个600kwh/600kw级船用水冷型磷酸铁锂电池组,含电池系统、BMS、消防设备、环控设备,具备持续1C充放电能力。在航行工况可作为主电源或发电机组故障时的紧急
北极星储能网讯,4月18日,海博夏初储能系统智能制造大同基地项目首条生产线完成调试工作正式投产,并下线了第一套储能电池系统。据了解,海博夏初是北京海博思创科技股份有限公司与北京夏初科技集团有限公司强强联合在大同经济技术开发区成立的合资公司。2023年7月,海博思创同夏初科技深度布局新型储
北极星储能网获悉,据江苏省电力设计院消息,4月17日,中国能建江苏院总承包的国家电投贾汪5万千瓦10万千瓦时储能项目全容量并网。该项目位于江苏省徐州市贾汪区江庄镇,储能站电池系统、功率变换系统及电气一二次系统均采用户外集装箱布置方案一次性建成。储能系统设备共包含17套电池储能系统,新建一
北极星储能网获悉,4月16日,河南淅川县福森新能源储能公司年产10GWh储能电池项目已建成并成功试产。福森储能项目是河南省内首个全产业链储能系统产业基地,全面投产后,各类电池产品年生产能力将提升至13GWh,年装配产能可达6GWh,光伏发电在满足生产所需的同时,剩余部分可并网出售,年可实现产值120
“电芯也好,系统也好,都高度同质化!基本上一个展馆逛完之后,可以不用再逛其他展馆了。”这是海博思创董事长张剑辉对当前储能市场产品的看法。不可否认,当下无论是储能电芯还是系统集成产品,同质化都非常严重。这也是绑在所有电池厂商身上最沉重的“枷锁”,但众多主流厂商正使尽“浑身解数”试图
4月17日,在阿布扎比举行的世界未来能源峰会上,天合储能携手派赛菲歌签署合作意向书。根据意向书,双方将致力于提供更可靠、可持续的清洁能源,在大型储能技术创新与应用方面展开合作。此外,天合储能与派赛菲歌就1500MWh一体化储能解决方案达成重要合作意向,其中包括新一代液冷储能系统Elementa2,P
北极星储能网获悉,日前,莫里森能源服务公司(MorrisonEnergyServices)和阳光电源已宣布成为SSE可再生能源公司320MW约克郡电池储能项目的合作伙伴。莫里森能源服务公司是总部位于英国的基础设施服务公司MGroupServices能源部门的一部分,已被任命为该项目的主承包商,MGroupServices将为项目提供电池
如今,“新型储能”被首次写入政府工作报告,叠加规模化效应与相关技术的日臻成熟,各界普遍认定新型储能产业大概率会在“快车道”上持续行驶。这使得新型储能备受资本和企业追逐。但回首过去,很多早期进入光伏、新型储能赛道的企业,已经因为安全、质量和成本问题先后“倒下”。当下,数以万计的上下
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!