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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。
飞轮技术
第一个 OAST 集成飞轮技术研讨会于 1983 年 8 月 2-3 日在马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心举行。这次研讨会的目的是评估集成飞轮系统技术的最新水平，确定此类系统概念的潜力，确定需要开发的关键技术领域，并确定范围和定义一个适当的计划以协调此技术领域的活动。为了实现这些目标，来自 NASA 总部和 NASA 现场中心的参与者以及能源部 (DOE) 的代表报告了各种权衡和规模分析以及每个组织开展的概念技术计划。本文档提供了研讨会出席者的名单。此外，由六个代表 NASA 现场中心各选出的一名成员组成的小组讨论了关键技术、系统集成、技术计划论证和定义等问题。小组成员列于表 i 中。
飞轮 5 黑色.qxd
1 GRAN ROMANO - 宪法 57 1 7 W. Leon - W. Mancilla 3cp 10va 11va181224 1,100 3-2 20 3/4 1:08:64 54.4 434 1 Mirafiori - 白色，黄色十字，蓝色袖子，Gor 31 2 NATURALDE NUEVE - 前进三月 57 2 4 JMsoto - V. Moris 5va 13ha 11ca161224 1,200 FAR 1:11:83 69.8 434 1 Aleph - 白色，“w”，黑色手镯和帽子。 31 3 MUYINTENSO - Bad Daddy 57 3 5 R. Fuenzalida - L. Salinas T. 第三名 第九名 第五名 091224 1,100 1 10 1/2 1:08:20 27.4 479 1 Sonrisal - 蓝色，半浅蓝色，蓝色袖子，浅蓝色拳头 31 4 LORENZAEMILIA- Cupid 57 4 4 MA Donoso - W. Biava Rojas 第 11 名 第 14 名 第 14 名041224 1,100 1 16 3/4 1:10:32 255.5 423 1 Lc Torres - 黄色，V 形袖章，手镯和帽子 31 5 ELOPORTUNO - Omayad 57 5 4 GA Perez - B. Gomez 第三名 第 8 名第四名 231224 1,100 1 8 1:08:51 7.1 480 1 Le Mont – 蓝色，黄色条纹，臂章和帽子。 9 6 RISIKO - Indy Dancer 57 6 5 V. Cifuentes - R. Olivares 第 10 名 第 16 名 cp 第 9 名 18 12 24 1,100 1 17 1:09:58 98,432 1 Margal - 灰色 V 形 Ama、橙色护肩、黑色袖子 31 7 WATER CLOUD - Lookin At Lucky 57 7 6 RS Dores - E. Donoso 第 4 名 cp 第 11 名 第 11 名 13 1 124 1,100 3-2 14 1:08:68 19.1 442 1 Los Felipes - 红色、绿色列表和帽子。 7 8 MY GREAT FRIEND- Tumblebrutus R-7 57 8 9 I. Martinez - R. Bernal T. 9th 15vp 3vp100724 1,000 1 2 1/2 0:58:35 31.7 459 1 Olga Luisa - Lila Franja Solferino,Mangas Verde,gor 31 9 CREED - Tourist 57 9 4 CE Urbina - O. Urbina 10th 6th 8th 181124 1,100 2-1 9 1/4 1:09:62 37.7 417 1 Nimble - Purple Chevrons CalypsoMgas Blue Rings Mo 31 10 SHANGHAI EXPRESS - Shanghai Bobby R-13 57 10 8 K. Espina - N. Espina L. 8th 1vp 2vp 140224 1.000 6-2 3/4 0:58:68 79.4 449 1 Ada Faride - 红色、黑色条纹、袖子和帽子。 2.5 11 LLENADE AMISTAD - California Chrome 57 11 5 J. Castillo - W. Mancilla 第三名 第五名 第六名 231224 1,100 3-2 7 3/4 1:09:13 5,456 1 French Potato - Blanco, Mangas Negro YBlancoACuadri 31 12 JAPONEITOR - Hiraboku Deep (jap) 57 12 4 J. Medina - R. Silva 第四名 第八名 第四名 181224 1,100 1 6 3/4 1:09:58 4,411 1 Barabaraba - Cafe YVerde ACuadritos,Mangas Verdes, 5 13 CALIZ DE PLATA- Dylan Thomas 57 13 4 D. Carvacho - R. Bernal T. 第三名 第一名 第十三名240624 1,100 3-2 12 1/4 1:08:07 22.3 460 1 Bruno Alonso - 黑色,Str 橙色,M.橙色,Str 黑色 31 14 CONTIGO SI QUIERO - Goldencents 57 14 5 N. Ramirez - C. Gonzalez 12cp 8cp 7ca061224 1,000 2-1 6 1/4 1:00:00 27 499 1 Ojotaeme - 蓝色, 条纹 & 黄色袖子, 带帽 Ca 11 15 DARCYPINK - Dylan Thomas 57 15 4 S. Gonzalez - R. Olivares 13th 12th 10th181224 1,100 1 23 1:09:58 70.1 415 1 Margal - 灰色 V 形 Ama，橙色护肩，Ne 31 袖子 16 ELROMPE HIELO - 长腿叔叔 R-11 57 16 5 F. Olivares - R. Olivares 4va 1vp 4vp 010524 1.000 11-2 2 0:57:10 9,5 459 1 Margal - 灰色 V 形 Ama，橙色护肩，Ne 11 袖子
飞轮储能系统频率分析...
Eduard Muljadi，电气与计算机工程系主任、教授 R. Mark Nelms，电气与计算机工程系主任、教授 Mark Halpin，阿拉巴马电力公司电气与计算机工程系教授
飞轮储能的现状与未来
飞轮是最早的能量存储形式之一，在将电力系统转变为完全可持续且低成本的系统方面可以发挥重要作用。本文介绍了用于电力存储的飞轮的主要组件，以及当前市面上可用的钢和复合材料转子系列设计共存的原因。在此过程中，以简单明了的方式解释了基于基本原理的设计驱动因素，包括安全方法。飞轮的坚固特性使其非常适合需要快速响应和高日循环的应用，随着电网惯性的降低，这种需求正在增长。锂离子电池目前是快速响应的首选技术，但循环和日历寿命有限。可以通过具有足够的能量容量来限制短周期内的放电深度，同时利用这种容量赚取收入以提供其他服务来缓解这一问题。现在，随着其他机械、热电和可再生燃料存储技术的发展，这些技术将以比锂离子更低的成本、更长的持续时间和更可持续的方式提供存储。然而，对快速响应存储的需求仍将存在，而钢制飞轮完全有能力提供这种低电力成本的潜力和可持续性。为了获得飞轮批量生产的成本估算，将电力和存储元件的成本分开，每个成本基于批量生产的类似技术。这些表明成本明显低于目前市售飞轮的成本，与锂离子相比，这些飞轮均未批量生产。最后，介绍了一些具有提高性能潜力的研究领域，但这些发展必须不导致成本增加，才有价值。
飞轮储能系统及其应用
摘要 - 本研究对飞轮储能系统及其在各种应用中的可行性进行了严格的审查。飞轮储能系统作为一种环保的储能方法越来越受欢迎。飞轮以机械旋转能的形式储存能量，然后在需要时将其转换成所需的电力形式。储能是任何电力系统的重要组成部分，因为储存的能量可用于抵消电力输送系统中的不一致性。能源危机，主要是在发展中国家，对各个部门产生了不利影响，导致人们诉诸各种储能系统来应对所经历的停电。太阳能系统一直是首选的备用系统。然而，太阳能电池的高昂购买和维护成本一直是一大障碍。当需要频繁充电和放电循环时，飞轮储能系统是合适且经济的。此外，飞轮电池具有高功率密度和低环境足迹。人们正在采用各种技术来提高飞轮的效率，包括使用复合材料。本评论论文将讨论飞轮技术的应用领域，例如电动汽车、太阳能和风能发电存储系统以及不间断电源系统。
飞轮电池的电动机/扬声器-Iris
摘要 - 能源存储是一种新兴技术，可以使基于可再生能源的分布生成的过渡，减少峰值功率需求以及生产和使用之间的时差。可以在网格级别（集中）或用户级别（分布式）上实施能量存储。化学蝙蝠代表了表现和成熟度的存储系统的事实上；但是，电池具有相当大的环境足迹，并使用珍贵的原材料。机械存储技术可以代替化学电池的可行替代方法，因为它们对环境和原材料的影响减少了。本文介绍了电动机/发电机的设计，用于家庭级别的木制储能。通过有限元分析（FEA）比较了三台参考机器：传统的铁核表面永久磁铁（SPM）同步机，一种同步降低机器（Synchrel）和无铁SPM合成机器。仿真表明，由于其高效率，高排放持续时间和低损失，无铁机器的分布储能良好。设计和制造了无铁的机器。实验确认模拟结果。
混合电池和飞轮储能系统
可再生能源是能源生产的未来。欧洲及世界各地的许多国家都参与了能源过渡，减少了化石燃料的一代，并在其整体能源组合中赢得了可再生能源的份额。然而，这提出了新的挑战，因为可再生能源高度相互融合，这可能会导致电网变得不稳定。网格稳定性问题并不是新事物，并且历史上已经部署了不同的资产来维持发电和需求之间的平衡，但是许多这些资产的响应时间较慢，无法管理与大规模可再生能源相关的发电迅速变化。电池储能系统（BES）克服了这一挑战。通过提供快速有效的频率调节服务，电池能量存储将成为系统运营商未来几年的关键增值。
长放电飞轮与电池储能
随着越来越多的可再生能源被安装以实现离网地区的可持续能源使用，储能部署变得十分必要。然而，电池价格仍然阻碍了大规模部署。飞轮是为微电网应用开发的储能技术之一，它通过旋转动能储存能量，通常适用于大功率应用。随着长放电飞轮的出现，例如 Amber Kinetics ® 和 Beacon Power ® 正在销售的飞轮，它们可以用于以电池为主的微电网。本研究对微电网应用中的长放电飞轮和公用事业规模锂离子电池进行了技术经济比较和敏感性分析。结果显示，在测试配置中，基于飞轮的混合能源系统的平准化电力成本 (LCOE) 最低，为 0.345 美元/千瓦时，可再生能源占 62.4%。长放电飞轮相对于锂离子电池在微电网市场上的竞争力取决于柴油价格、锂离子电池价格的预期下降以及锂离子电池寿命的提高。
储能复合材料飞轮的设计与分析
3 教授，机械工程系，JT Mahajan COE，法兹普尔，马哈拉施特拉邦，印度。 4 教授，机械工程系，JT Mahajan COE，法兹普尔，马哈拉施特拉邦，印度。 ---------------------------------------------------------------------***------------------------------------------------------------------------------------------------ 摘要 – 飞轮是目前处于不同发展阶段的储能技术之一，特别是在先进技术领域，飞轮是一种动能存储和检索设备，能够在高转速下输出高输出功率，例如宇宙飞船。飞轮的性能由三个主要标准决定：转速、横截面形状和材料强度。与转子转速相关时可以安全产生的动能水平直接由材料强度决定；然而，本研究的重点只是研究飞轮材料如何影响单位质量的能量存储和输送能力，也称为比能。所提出的计算机辅助分析和优化技术的结果表明，选择合适的飞轮材料可以显著影响比能性能，并由于质量减小而减轻高转速下轴和轴承的工作压力。使用 Solidworks 软件设计了三种轮辋式飞轮，并使用 Ansys 软件进行了结构分析。第一个飞轮由低碳钢制成，为了减轻其重量，还开发了复合飞轮。碳纤维用于制造其他两个飞轮。在这三个飞轮中，由碳纤维主体和低碳钢轮辋制成的飞轮将更高效，重量更轻。