飞轮储能、方兴未艾——飞轮储能的技术、应用与潜力--科尔尼VIP免费

Photo by Rachael Rinchiuso Kearney, Chicago飞轮储能、方兴未艾——飞轮储能的技术、应用与潜力飞轮是一种新的储能技术——利用飞轮转子的高速旋转，将电能转化为机械能存储，再进行能量释放。相比锂电池等其他储能技术，飞轮具有充放电频次高、响应速度快、功率大、且放电时间短的特点，适合应用在地铁能量回馈、UPS 不间断电源、电网调频三种场景中。科尔尼预测，若飞轮储能成本能够在未来 3-5 年内下降 50%、且绿色环保政策进一步引导，飞轮储能技术应用在未来几年将实现高速增长，科尔尼中性测算，到 2026 年飞轮储能累计装机量可增长至 ~572MW，到 2030 年可进一步增长至~1.62GW。2飞轮储能、方兴未艾一、飞轮储能技术不断突破并逐步成熟高质量而使用沉重的飞轮在高速旋转时容易产生极大的离心力，如超过飞轮材料极限强度就会出现较大的安全隐患。进一步提高角速度（w）则大有可为，可通过提升轴承技术和真空技术实现。一方面，通过更优的磁悬浮控制技术使轴承在高速旋转中保持可靠性、承载力，提高可应许的角速度上限；另一方面，通过提高真空度和真空散热，减少飞轮高速转动中的风阻（摩擦力），提高角速度。飞轮储能是一种源于航天领域的先进物理储能技术，利用电机驱动飞轮高速旋转，将电能转换为机械能进行存储，并在需要的时候利用高速旋转的飞轮惯性，经功率变换器输出用于负载的电流与电压，又将机械能转化为电能输出（如图 1）。飞轮储能装置的核心结构包括电机、飞轮转子、轴承和真空室四部分，其储存能量（E）的大小主要与转动惯量（J）和角速度（w）相关。由于 J=mr2，因此为获得更大的转动惯量（J） ，需要采用大直径和大质量的飞轮。然而单纯提��1������������：������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������3飞轮储能、方兴未艾��3��������������������������������������������������������������������������������115���������1����������...