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
强度和密度比越大,这个飞轮的速度上限就越高,飞轮的比能量就越大,这是飞轮储能的核心问题。这个问题没有解决好,所有有关飞轮的讨论都没意义。国内外应用现状,90年代飞轮储能发表文章非常少,但90年以后,1996年以后发表文献直线上升,而且中国的文献贡献最大。中国的兴趣最大,但整体情况来看,国外飞轮储能应用了二三十年。中国到现在为止还没有真正的商业化应用。
——武汉理工大学机电工程学院教授胡业发
8月7日-8日由华北电力大学、中国可再生能源学会主办的“第一届中国储能学术论坛暨风光储创新技术大会”在北京召开,北极星储能网对论坛进行全程直播。
在8日分论坛3“机械储能”分论坛上,武汉理工大学机电工程学院教授胡业发做题为《磁悬浮飞轮储能系统的国内外发展现状与趋势》的演讲。
武汉理工大学机电工程学院教授胡业发
以下为发言实录:
武汉理工大学机电工程学院教授胡业发:
胡业发: 感谢姜教授的精彩分享。下面由我为论坛带来《磁悬浮飞轮储能系统的国内外发展现状与趋势》的报告,请在座的各位专家、各位同志指正。
报告分飞轮的工作原理、应用阶段、关键技术与发展趋势。
我讲讲公式,动能和比能量。这是尺寸和速度,不同的飞轮结构比例是不一样的,这块是一个形状参数。比能量(单位体积所储存的能量)是所有电池里最的核心问题,比能量高电池的价值就高。飞轮来看就是取决于飞轮的最高限制速度,因为尺寸不可能无限大,一定有限度的,所以飞轮主要在于速度。飞轮有一百多年的历史,但以前一百多年都是钢制飞轮与滚动轴承组成的,这带来了质量受限、强度不高的问题,所以做不大,也转不高。以前的飞轮电池的比能量太低了,所以电能储能很少用飞轮电池的。飞轮的角速度受飞轮材料的强度限制,它的最大角速度产生的离心力必须小于飞轮材料的抗拉强度。想提高飞轮速度的上限,希望飞轮的抗拉强度越高越好,要想提高比能量,则希望在抗拉强度高的同时,飞轮材料的密度越低越好。由此,可以得出,要提高飞轮的比能量,必须提高抗拉强度与密度的比值。
结论是:飞轮材料的屈服强度越高,密度越低,飞轮的比能量越大。这个结论与飞轮采用什么结构和材料无关。强度和密度比越大,这个飞轮的速度上限就越高,飞轮的比能量就越大,这是飞轮储能的核心问题。这个问题没有解决好,所有有关飞轮的讨论都没意义。表中给出了钢、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等四种材料强度、密度的比较,不同材料的强度与密度的比值不一样,钢的比值最低,玻璃纤维是钢的2.2倍,碳纤维是钢的6.4倍,芳纶纤维是钢的9.6倍。钢比能量按照1算,其它的复合材料都是钢的几倍。储能方式,目前来看飞轮储能的效率很高,比能量不是很突出,最占优势的就是比功率。充电时间大家都是知道的,前面抽水、锂电池是以小时计,压力空气也是以小时计,超级电容是以秒计,飞轮储能是以分钟计。
国内外应用现状。飞轮储能技术50年的历程。戴老师做了一个分析,飞轮储能技术发展1967-2016年经历50年的历程。90年代飞轮储能发表文章非常少,但90年以后,1996年以后发表文献直线上升,而且中国的文献贡献最大。中国的兴趣最大,但整体情况来看,国外飞轮储能应用了二三十年。中国到现在为止还没有真正的商业化应用。中国用了,做了,但现在没有真正的商品化。清华、北航、武汉理工及华北电力都有很多研究,但我们怎么大规模的生产是一个问题。Beacon公司的经营状况不好,好像有垮的样子。2008年日本千叶大学针对电动汽车做了应用。美国Active Power公司的PowerHouse做的非常好,现在做成了集装箱,集装箱走到哪拉到哪,可以是独立电网发电,也可以进行补充。比如说大型的场馆有会议缺乏电源的稳定,开着车过去接上,这个电网就稳定了。地铁也有应用。洛杉矶有几个点安装了飞轮电池。国内现在也做了,盾石磁能在北京地铁房山线广阳城站开展实际挂网运行,日平均节电量为1292kWh,日节电率23%。航天的应用,现在把碳纤维和磁悬浮搞在一起,NASA搞的最早,三代是最合理的结构,它的储能非常明显。581WH,这边是2136WH,提高了储能的比能量。北航和国防科大做了航天的飞轮储能的姿态控制的研究。
发展的趋势和关键技术大家都知道就是这几个技术,我主要讲转子技术。比能量大就是比强度高,所谓比强度就是强度与质量的比值。我做了一个计算,高强钢500Mpa,T700最起码是4900Mpa。密度钢的是7.8,碳纤维T700是1.8。比强度分别是64和2722,二者相比碳纤维材料的比强度是高强钢的42倍。如果不用碳纤维制作飞轮,飞轮的比能量是上不去的。碳纤维怎么搞成转子,大家不要以为是很简单的问题,这是一个现在还没有真正高效解决的问题。为什么碳纤维还那么贵,也是这样的原因。磁悬浮的主动、被动、混合、超导已经做出来,而且有很多成熟。飞轮怎么应用,飞轮可以用其中一个或者说几个组合,甚至可以和机械轴承组合。
武汉理工大学主要研究飞轮储能的两个关键技术,其中之一就是碳纤维复合材料飞轮。武汉理工大学和清华不能相比,但一个学科和清华并列全国第一就是材料学科。2009年成立武汉理工大学与中复神鹰(全国最大的碳纤维生产企业)公司成立了碳纤维材料应用研究中心。2016年武汉理工大学成立先进材料制造装备研究院,专门研究碳纤维复合材料制品大规模制造的工艺与装备,2019年中复神鹰公司捐赠一千万,专门做碳纤维的研究。中复神鹰公司在国内首次突破了T700、T800大规模碳纤维的生产,把碳纤维的价格从每公斤一千多块钱降到几百块钱。今年该公司将在青海投资建设万吨级高档碳纤维材料生产线,到时候碳纤维材料将降到几十块钱/公斤,在国际上就是白菜价,在国内也是前所未有的,该公司董事长张国良为此获得了我们国家科技进步一等奖。但是,目前我国碳纤维复合材料轴类零件的设计、分析和评价都没有现成的,我们设计一根轴(金属)的会知道查表知道它的强度、刚度。如果是碳纤维轴,却没有数据表格可查,而且每一个工艺和材料方法不一样,它的强度和刚度也不一样,碳纤维正确的设计分析评价,国内要做冷板凳,研究十年二十年也要把表格和数据做出来。2009年至今做很多的表格,2014年我们与武汉重型机床公司合作,在国内第一个做出了重型机床上应用的碳纤维传动轴,不仅仅只是制作了一根传动轴,主要是建立了传动轴的设计准则、技术规范、企业标准。以前的传动轴70公斤,但我们的碳纤维传动轴44公斤,减重达37%。在承担相同扭矩的情况下,固有频率提高了1倍多。我们与上汽通用五菱公司合作,研制了汽车传动轴,并在上汽通用公司通过了实验测试。一根丝缠飞轮需要很长时间,这样大规模工业化是不行的,我们现在正在研究高效的碳纤维飞轮编织工艺与装备。
武汉理工大学主要研究飞轮储能的两个关键技术,第二个关键技术就是磁悬浮轴承技术。1985年开始做磁悬浮的研究,是国内最早的。2003年中央电视台采访我,播放了20分钟。2016年我们建成了湖北省磁悬浮技术工程研究中心。今年我们与清华大学等单位共同获得了国家重点研发计划“高速精密悬浮轴承”。2019年我主持了第三届全国磁悬浮会议,2010年我主持并承担了第12届国际磁悬浮会议。在磁悬浮研究中我们做出了很多研究成果,为了节约时间,在此就不一一细说。(以上内容根据速记整理,未经嘉宾审核)
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。
北极星储能网获悉,据华电能建消息,近日,华电能建成功中标国能山西公司榆次热电飞轮储能一次调频建设项目。国能榆次热电有限公司位于山西省晋中市榆次区修文工业基地,机组额定容量为2×330MW,配置2×1164t/h亚临界燃煤锅炉为晋中市2300万平方米居民采暖提供热源。本项目为大功率磁悬浮飞轮储能辅助
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
4月27日,华润电力唐河县200MW光伏项目配套40MW(80MWh)储能系统EPC总承包工程招标中标候选人公示发布,第一中标候选人为威胜能源技术股份有限公司,投标报价66246021.82元,折合单价0.828元/Wh;第二中标候选人为许继电气股份有限公司,折合单价0.83元/Wh。项目位于河南省南阳市唐河县境内。招标内容和
北极星储能网获悉,4月26日,龙煤双鸭山集贤200MW风力发电项目20MW/40MWh储能系统设备采购招标公告发布。公告显示,本次招标储能总容量为20MW/40MWh(每套储能系统10MW/20MWh,共2套),采用直流1500V储能系统设计方案,储能系统采用液冷设计,并网电压等级为35kV。储能系统与风电场升压站相配合,实现
在全球化背景之下,各国之间的能源互联已成为趋势,储能行业的发展迎来了新的发展机遇。伴随储能利好政策的不断出台及商业模式的日趋成熟,中国新型储能发展步入快行道,未来行业也将加速由“成本竞争”转向“价值竞争”。“2024年,将是更卷的一年。”在过去的两年间,储能行业急速成熟起来,不同企业
近日,彭博新能源财经(BNEF)发布2024年第二季度全球Tier1一级储能厂商榜单(BNEFEnergyStorageTier1List2Q2024),天合储能继第一季度后,凭借可靠的产品实力、超高的可融资性和全球品牌认可,再次荣登2024年第二季度一级储能厂商榜单,再证天合强大的产品力和品牌力。BNEFTier1名单被认为是全球范围内
北极星储能网获悉,4月25日,国华投资2024年第二批储能设备采购公开招标项目招标公告发布。招标人为国华能源投资有限公司。公开显示项目单位为:国能国华沧州“绿港氢城新材料”1090MW光伏项目交流侧安装容量1090.2MW,本期光伏场区由361个3000kW、2个3600kW光伏发电单元组成。本项目按15%、2h配置储能
北极星储能网获悉,4月26日,国电南京自动化股份有限公司招标项目工程和林格尔数据中心集群绿色能源供给示范项目磷酸铁锂储能电池系统采购批次评标结果公示发布。项目位于内蒙古和林格尔新区,容量64.8MW/259.2MWh。本标段包含容量64.8MW/259.2MWh的磷酸铁锂电池系统、预制舱/集装箱/电气室内的配套设
北极星储能网获悉,据文山发布消息,4月24日,位于云南丘北县曰者镇的小黑蚂光伏电站储能系统完成调试并网投产运行,这是文山州首个新能源储能系统。据了解,小黑蚂光伏电站升压站储能系统由6台3.44兆瓦时电池舱及电池管理系统、7台3.096兆瓦时电池舱及电池管理系统,7套3.45兆瓦时储能升压一体机变流
北极星储能网讯,4月26日,天合光能发布2023年年度报告。根据报告显示,报告期内,天合光能实现营业收入1133.92亿元,同比增长33.32%,实现归母净利润55.31亿元,同比增长50.26%。公司电站项目开发和销售取得超预期增长,其中风光储项目指标获取量超6.2GW,储备量8.5GW;分布式业务稳定高速发展,市场
北极星储能网获悉,据晶科能源消息,4月25日,晶科能源首台5MWh大储系统蓝鲸-SunTeraG2在海宁尖山基地正式下线。据介绍,晶科能源全新一代5MWh大储系统蓝鲸-SunTeraG2,具备系统级8000次循环,支持20年使用寿命。
据外媒报道,总部位于荷兰的储能系统开发商GigaStorage公司日前获得在比利时部署一个600MW/2400MWh电池储能系统的许可。该项目的名称GigaGreenTurtle。获得许可表明这个欧洲规模最大电池储能目的融资能够得到安排。该项目毗邻由输电系统运营商Elia公司运营的一座380kV高压配电站。该项目部署的地点是一
北极星储能网获悉,4月22日,中铁电气化局集团有限公司山丹县东乐北滩储能电站分布式光储微网系统包件采购谈判公告发布。公告显示,本工程光伏交流侧容量为200MW,直流侧容量为239.9998MWp,按照交流侧15%容量,4小时配套储能。本期配置30MW/120MWh储能系统一套。储能用于参与系统调峰调频、平滑光伏电
储能系统/电站的安全事故,往往都是由于在预警缺失或滞后的情况下,电池自身热失控或是其他外部因素导致电池起火而引发的,由于缺乏有效的安全防护措施,电池的初期火灾迅速蔓延,而现有的消防措施并非是针对电池火灾而配置的,因此,电池初期火灾无法得到有效抑制,最终演变为大规模火灾,导致整个储
8月7日由华北电力大学、中国可再生能源学会主办,中关村华电能源电力产业联盟、中国电力云平台、中国可再生能源学会储能专委会、《太阳能学报》、《太阳能》杂志承办的“第一届中国储能学术论坛暨风光储创新技术大会”在华北电力大学的北京校区召开。会议为大力推广风能、太阳能、储能创新技术,推动风
说锂离子电池在地理储能里面到底是什么情况,这是从储能联盟里面拿到的数据,这是统计的2000年到2018年的,从这里面来看,全球的累计储能装机是180GW,这里面抽水蓄能是占了94.3%,抽水蓄能是第一位的,这里面电化学储能是排在第二位的,有专家讲说其他的储能排的位次,可能每年这个位次后边这几位还是
湖南电网60MW/120MWh储能电站的特色主要有:第一是在国内创新采用电池本体租赁模式。第二是在市区建设了单体容量最大的室内电站,20MW/52MWh的储能电站。第三是其中两个储能站点在国内率先被打造成三站合一典型试点。——国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司高级工程师黄际元8月7日-8日由华北电力大
全钒液流电池这种储能系统有两种接口,一种是交流,就是交流互联,还有一种是直流互联,在交流互联里面比较清楚的DC/AC的模型非常多,我们主要做的直流互联怎么做,双向直流分类非常多的,有隔离的、非隔离的,这个过程里面引起大家重视的就是隔离性的,对我们液流电池安全问题非常重要,目前锂电池很
为了实现移动式的储能,我们在能量密度和功率密度方面都需要进行考虑,尤其是能量密度方面,我们需要一个体积能量密度和质量能量密度都要达到比较高的标准。锂硫电池的穿梭效应,我们柔性的凝胶电解质多硫离子是溶解不了的,因此会被很好的隔离在正极上面,不会向负极进行迁移,可以很好的提高锂硫电池
超级电容器双电层的结构从无序形成一个有序的结构,电能就储存在这里。能量都储存在这个界面上,所以电极材料一定是多孔的,有比较大的材料才可能储存更多的电能。多孔材料的表面,它的结构有很多可变的因素,到底什么样的材料,什么样的表面对双电层结构储能有什么影响,我们怎样控制制备过程得到更好
随着储能介入,我们觉得对离网下的VSG功能,提高稳定性,同样需要附加虚拟同步及的功能,我们这里面介绍20千瓦的怎么做离网的,离装的VSG一个是单机的离网VSG还有多机并联,离网主要是空间惯性、稳定性,基于有功—频率环控制,虚拟同步及的有功调频方程,可以得到有功的方程。——北方工业大学电气与
我国风能、太阳能等可再生能源发电装机快速增长,正在成为电力能源的重要组成部分,有力促进能源结构调整。通过发展大规模电能转换与储能技术,调节电力能源的产生、输送与消纳的全过程,尤其是通过不同能源形式之间的高效转化技术,实现不同能源的互联互通,成为能源高技术战略方向之一。储能是智能电
低温超导线的性能好,并且价格便宜,200多安培的导线只要2-3元,且导线的技术、工艺稳定,机械性能友好,所以短期内低温超导储能还是占优势的。高温超导储能是今后的主要发展方向,逐渐地以高温超导储能为主。——中国科学院电工研究所副研究员张京业8月7日-8日由华北电力大学、中国可再生能源学会主办
我们所做的示范工程,原来就选最便宜的铅酸电池,通过配置一些超级电容器,可以介绍蓄电池的配置容量,从全生命周期最后算下来,它的储能成本只有铅酸电池的21.4%,比较经济。——中国科学院电工研究所霍群海8月7日-8日,由华北电力大学、中国可再生能源学会主办的“第一届中国储能学术论坛暨风光储创
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!