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泓慧能源带您认识新型大规模储能技术-飞轮储能

2019-12-03   点击量:21

一、飞轮大规模储能技术的发展背景


1. 目前社会能源形势趋向大规模发展新能源和推动节能环保,风电、光伏发电自身所固有的特征为:随机性强和间歇性不受控,主要影响了大规模发展新能源发电的脚步,对电网调峰和系统安全带来了显著影响,在这一影响条件下,必须要有先进、可靠的储能技术介入;储能技术针对新能源发电的随机性、间歇性问题起到了至关重要的作用,能实现新能源发电的平滑输出,能有效调节因新能源发电引起的电网电压、频率以及相位变化等问题,使新能源发电变为友好型电源,从而方便可靠的并入常规电网。


2. 大容量储能技术还可以提高能源的利用效率,减少国家投资,针对目前城市尖峰负荷现状,我国电力系统每年都在新增大量投资用于电网或电源后备容量建设,因为这些后备容量使用率非常不稳定,导致利用率低,造成国家相应的巨额损失;同样是解决尖峰负荷问题,如果采用大容量储能技术,不仅投资会减少,另外由于储能设施占地少、无排放,真正的达到了节地、节能、减排的效果,这个特点是其他调峰技术不可比拟的。


二、飞轮储能技术的应用


1. 电力调峰:据不完全统计,我国用电高峰与用电低谷电力负荷差在10%以上,就此数据可以看出电力调峰的重要性;飞轮储能技术具有能量储存与瞬态释放的特点,可以在任意时间间隔以任意的规模进行充放电操作;安置形势不受限,具备零排放、低噪声等优势,适应环境保护的要求,因此,飞轮大规模储能技术被认为是近期最有竞争力的新型储能技术。


2. 储能调频:在电力系统运行过程中,AGC主要通过实时调节电网中调频电源的有功出力,实现对电网频率及联络线功率的控制。储能系统能够快速、准确的控制功率输出,非常符合电网调频的需求。在全球范围内,新型储能系统规模化应用于电网调频始于美国,电力工业的相关主体协同进行了大量的理论验证、试验分析和实际测试,结果显示充分利用储能等高性能调频电源能够有效改善系统调频整体效率和经济性。在较完善的电力市场中,调频市场是能量市场以外的独立市场,由于电力系统调频功能的特殊性,其市场设计也自成体系。调频市场的设计核心目标是在保证系统频率控制满足标准的前提下,最小化系统整体调频成本。


3. 另外在电力系统中针对火电机组AGC指令的要求,我们同时还具备飞轮+电化学电池混合储能的系统技术方案,由飞轮和电化学电池按一定的比例进行优势互补组合,通过系统进行出力控制,可以分别发挥出飞轮储能系统放电倍率高、循环寿命长等优势特点和电化学电池能量密度高、储能量大等优势;这种强强联手的方式都有哪些好处呢?我给大家再细化说明一下,第一个好处是可以提高响应指令的覆盖率;第二个好处是提高调节精度,提高KP值;第三个好处是利用飞轮储能循环寿命长的优势弥补电化学电池在这方面的不足,在日常调频工作中尽可能调用飞轮储能进行充放电操作,减少电化学电池的工作频次,削减了电化学电池的尖峰出力,这样一来可以大大提高电化学电池的使用寿命,同时降低了过程隐患提高了系统安全性。


三、飞轮产品介绍:


磁悬浮飞轮储能是一套电能—动能—电能之间高效率转换系统;该系统采用磁悬浮飞轮储能技术,飞轮转子在真空腔体内工作,在无风阻的环境下运行,这样的设计结构减少了运行中的能量损耗、提高了飞轮的转速。充电时,它相当于电动机,将电能转换为动能作为能量进行存储;放电时,它相当于发电机,利用转速下降的惯性将动能转化为电能对负载进行释放。


飞轮物理结构


四、飞轮产品特点:


·瞬时大功率、快速充放电、毫秒级响应速度、放电倍率高;


·使用寿命长:飞轮储能不受重复深度放电的影响,能够运行上千万次,理论寿命超过20年;


·工作范围宽:对环境温度没有严格要求,无需建设空调机房;


·能量转换效率高:电能动能之间的转换效率高于98%,储能系统综合效率约95%以上;


·低损耗、低维护:磁悬浮和真空环境使机械损耗可以被忽略,系统维护周期长;


·可精确测量和控制:飞轮储能可精确测量转子转速从而精确推算出剩余电量,实现精确控制;


·安全可靠无污染:飞轮储能98%以上的材料都是钢材,无化学物质释放,无化学爆炸等安全隐患,从生产到应 用的整个环节对环境友好;


·大规模制造成本大幅下降:飞轮主要材质为钢材,大规模制造后成本急剧下降,无限接近钢材成本;


·残值高:废旧飞轮电池可直接回收利用,残值高,二次回收成本低;


五、泓慧公司介绍:


北京泓慧国际能源技术发展有限公司(简称泓慧能源)是由军民融合、航天技术转民用的高新技术企业;汇聚了来自著名高校和科技研究所的航天、电力电子、自动控制和能源领域的顶尖级专家学者,技术团队自90年代末期开始研发至今历经十余年,开发出了国际领先的具有完全自主知识产权的系列化飞轮储能技术和产品,并致力于以此技术为核心为不同领域的客户提供绿色、高效和安全的节能解决方案。


公司研发的HHE系列高性能储能飞轮产品,可广泛应用于轨道交通制动能回收利用、UPS毫秒级不间断电源、港口码头龙门起重机节能延寿,以及微电网、人防工程、风力太阳能储能电站等领域。


除直接供应飞轮产品外,泓慧能源利用自身技术、资金和管理优势,针对客户行业特点和需求,提供综合性的合同能源管理、节能改造、清洁能源开发等全方位体系解决方案和衍生服务。


由于飞轮储能设备从制造、运行到回收生命周期的环保友好性,以及高效的回收能量、真正的不间断和长寿命等特性,泓慧能源将引领未来储能应用的战略方向为目标,成为受国际同行尊敬的节能环保企业为目的,希望业内朋友大家一起努力,将飞轮储能技术在各行业中得到广泛应用。


钜大特种电池工程研究院

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钜大特种锂离子电池工程研究中心是由东莞钜大电子有限公司兴建,并与中南大学、华南理工大学和东莞理工学院相关科研团队联合运营的特种锂离子电池产业化研发中心,研究中心秉持"以特殊环境、特殊用途和特殊性能的需求为导向,以产学研深度融合为创新驱动"的办院方针,力求满足用户独特的需要,从而为用户创造独特的价值。