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飞轮能源
第1章 概念介绍 简介：飞轮储能：飞轮储能是利用电动机带动飞轮高速旋转，将电能转化为机械能储存起来，在需要的时候，飞轮带动发电机发电。飞轮系统工作在高真空环境中，具有无摩擦损耗、风阻小、寿命长、不影响环境、免维护等特点，适用于电网调频、电能质量保障等，但也存在能量密度低、保证系统安全成本高等缺点，其优势不能小规模体现，目前主要用于电池系统的补充。 飞轮：飞轮储能是一种将电能以动能形式储存起来的智能方法，其技术思路是，需要储存的多余电能驱动电动机，电动机每分钟带动飞轮旋转数千转，将动能储存起来。飞轮由于被悬浮在带有磁铁和高效轴承的真空腔中而可以轻松移动。储存的动能就是飞轮的动量，可以驱动作为系统另一部分的发电机发电。飞轮系统的主要优点是维护成本低、预期寿命长、响应速度快、往返效率约为 90%。主要缺点是成本高、自放电风险高、仅适用于较小容量（3 kWh 至 130 kWh）[18]。关键技术：飞轮储能目前处于实验阶段，主要存在五个技术问题：飞轮转子、轴承、能量转换系统、电动机/发电机和真空腔。1. 飞轮转子。飞轮转子是飞轮储能系统中最重要的部分。整个系统的能量转换依赖于飞轮的旋转。有必要根据转子动力学设计开发强度高、结构合适的飞轮。 2.支撑轴承 支撑高速飞轮的轴承技术是制约飞轮效率和寿命的关键因素之一。 3.能量转换系统 飞轮储能系统的核心是电能与机械能的转换，调节转换过程的能量输入与输出，协调频率和相位。能量转换单元决定系统的效率，支配飞轮系统的运行。 4.发电机/电动机 飞轮储能转子的高转速导致飞轮电机的转速也高，这就要求飞轮电机系统具有高效率、低功耗、高可靠性等特点。目前永磁电机的研究主要集中在降低损耗和解决永磁体的温度敏感性上。5.真空室真空室是飞轮储能系统的辅助系统，使系统不受外界环境的影响。
水电在下一代电网中的作用
PSH 系统使用两个大型水池（或水库），其中一个水池比另一个高。当水从上部水库释放并流向下部水库时，它会旋转涡轮机产生电能。然后，这些电能被输送到电网，再输送给消费者。当电网从风能和太阳能等其他来源获得多余的能量时，这个过程就会逆转。多余的能量将水泵送到山上，在那里储存起来以备后用。NREL 的研究重点是闭环 PSH，它使用与自然水体分离的水库。这些系统比早期的开环 PSH 系统更环保，后者与自然水道相连。
Andel 和 Stiesdal 联手开发大规模储能
“对于 100% 绿色电力供应而言，唯一真正巨大的挑战是，我们无法将风吹日晒的电力储存起来，直到随后使用。生产和消费根本不平衡。到目前为止，还没有针对这个问题的商业解决方案；但我们希望能够通过我们的“GridScale”储能系统提供这一解决方案，我们非常高兴能将 Andel 作为该项目的战略合作伙伴。技术开发和先进的设备还不够，我们还需要与经验丰富的运营商合作，该运营商对电网有广泛的了解，并能够在实践中使生产、存储和消费相互作用。在这方面，Andel 是一个强大而雄心勃勃的合作伙伴，可以测试该技术并进行大规模推广”，Henrik Stiesdal 说道。
2025 年 1 月 12 日
在最近的《主受洗》福音书中，有这样一段话：“圣灵仿佛鸽子，降在他（主）身上。”那么，为什么是“仿佛鸽子”呢？基督时代的中东是一个干旱、荒凉的地方。水资源稀少，难以种植庄稼，生存十分危险。经过一个生长和收获的季节后，严寒的冬天来临，伴随着寒冷、暴雨，毫无生机！对于穷人（大多数人都是穷人）来说，这是致命的！他们的“房子”是茅草屋顶、泥砖墙的茅屋——无法遮风避雨。他们的食物是收获后设法储存起来的。他们可能会因缺乏食物或疾病而死亡。他们渴望春天，那个温暖、生长的季节到来。
二氧化碳的注入和地质封存
几十年来，联邦政府一直资助各种努力，探索在燃烧化石燃料作为能源的同时减少温室气体 (GHG) 排放的可行性。碳捕获与储存 (CCS) - 在源头捕获人造二氧化碳 (CO 2 ) 并在其释放到大气中之前将其储存起来的过程 - 已被提议作为在继续使用化石能源的同时减少大气排放的技术解决方案。永久性地下碳储存，称为地质封存，是将流体（包括气体或液态 CO 2 ）长期封存在地下地质构造中。作为提高老化油藏产量的提高采收率 (EOR) 作业的一部分，可以注入 CO 2 并附带储存一部分。
熔盐基热电池用于工艺热脱碳
热立方体采用即插即用设计，包括一系列通过可再生能源加热熔盐的罐。该系统提供的关键优势是，在可再生能源发电量高且价格低廉时，热电池会充电，即将电能转化为热能并储存起来。每当工业需要热量或在电价高涨的时段，储存的热量可用于生产蒸汽，用于工艺热或发电。该公司有两种商业模式。在热即服务模式下，公司与客户签订热购买协议，热立方体由京都或其指定合作伙伴运营。在热即产品模式下，公司直接向客户销售热立方体，同时为产品提供服务和支持。
用于电解水生产可再生氢的地球丰富过渡金属基电催化剂
太阳能是唯一足以替代化石燃料的能源。然而，由于阳光的扩散性质，大规模利用太阳能需要高效的能量捕获和储存过程。[3] 光伏 (PV) 电池能够大规模地将太阳能转化为电能，但需要昂贵的储能设备（如电池）来储存和分配电能。储存和分配光伏电池产生的太阳能的另一种解决方案是将太阳能转化成化学能的形式（尤其是 H2 的形式）并储存起来。作为能源载体，H2 具有几个明显的优势，例如易于储存和运输、能量密度高（700 个大气压下约 140 MJKg @ 1）并且没有碳排放（H2 的唯一燃烧产物是水）。[4]
电池是您所在社区的资产
• 支持本地配电网，帮助推迟昂贵的基础设施升级。这样，所有消费者都可以通过降低网络费用来节省电费。 • 支持将更多的太阳能光伏发电整合到电网中，方法是将太阳能系统白天产生的电力储存起来，在需求最高的晚上放电。这样，消费者就可以在当地生产和消费更多的可再生能源。 • 参与批发电力市场的现货价格套利，帮助下调电价，并提供频率支持服务，以帮助维护电力系统的安全性和可靠性。 • 在某些情况下，通过提供备用电源和提高供电可靠性，为偏远、停电多发地区的客户提供支持。 • 通过虚拟存储模型帮助扩大消费者获得存储好处的机会，包括向那些可能无法自己安装这些技术的人提供访问权。