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国外飞轮储能的进展情况

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国储能网 发布时间:2010-09-17 浏览:
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         1994年,美国阿贡(ANL)国家实验室用碳纤维试制一个储能飞轮:直径38厘米,质量为 11千克,采用超导磁悬浮,飞轮线速度达1000米/秒。它储的能量可将10个100瓦灯泡点燃2~5小时。该实验室目前正在开发储能为50千瓦小时的储能轮,最终目标是使其储能达5000千瓦小时的储能飞轮。一个发电功率为100万千瓦的电厂,约需这样的储能轮200个。 
       
         1992年美国飞轮系统公司(AFS)开发了一种用于汽车上的机-电电池(EMB),每个“电池”长18厘米,直径23厘米,质量为23千克。电池的核心是一个以20万转/分旋转的碳纤飞轮,每个电池储能为1千瓦小时,它们将12个“电池”放在IMPACT轿车上,能使该车以100千米/小时的速度行驶480千米。机-电电池共重273千克,若采用铅酸电池,则共重396千克。机-电电池所储的能量为铅酸电池的2.5倍,使用寿命是铅酸电池的8 倍,且它的“比功率”(即爆发力)极高,是铅酸电池的25倍,是汽油发动机的10倍,它可将该车在8秒钟内由静止加速至100千米/小时。 
       
        日本曾利用飞轮“比功率”高的特性设计了一个引发可控热核聚变的装置。该装置的飞轮直径达6.45米,高1米,重255吨。它所储存的能量与挂有150个车厢的列车以100千米/小时的速度行驶时所具有的能量相当。故将这些能量在极短时间释放出来足以引发核聚变。 
       
        我国对飞轮的研究,始于1993年,在理论分析及模型试验方面也已取得不小的进展。以飞轮作储能装置,其可行性目前已无人怀疑。大规模的工业应用虽然还存在不少技术问题需要解决,但这只是时间问题。 
       
        21,22世纪,太阳能(包括其派生的风能、浪能)可能变为唯一允许使用的能源,再辅以飞轮储能,太阳能电厂即可提供全天候的能源,这时,也只有这时,地球村的天空才会变得蔚蓝,水才会清莹,人类“绿色能源”之梦才会彻底实现。 
       
       飞轮电池是90年代才提出的新概念电池,它突破了化学电池的局限,用物理方法实现储能。众所周知。当飞轮以一定角速度旋转时,它就具有一定的动能。飞轮电池正是以其动能转换成电能的。高技术型的飞轮用于储存电能,就很像标准电池。飞轮电池中有一个电机,充电时该电机以电动机形式运转,在外电源的驱动下,电机带动飞轮高速旋转,即用电给飞轮电池“充电”增加了飞轮的转速从而增大其功能;放电时,电机则以发电机状态运转,在飞轮的带动下对外输出电能,完成机械能(动能)到电能的转换。当飞轮电池输出电的时,飞轮转速逐渐下降,飞轮电他的飞轮是在真空环境下运转的,转速极高(高达200000r/min),使用的轴承为非接触式磁轴承。据称,飞轮电池比能呈可达150W·h/kg,比功率达5000-10000W/kg,使用寿命长达25年,可供电动汽车行驶500万公里。

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