格拉茨理工大学(TU Graz)领导的一个项目小组展示了一个飞轮储能系统FlyGrid的原型,该系统可以在本地储存电力,并使用快速充电技术输送电力。
由于太阳能、风能和水能等可再生能源的日益普及以及电动汽车领域的发展,创新的充电和存储解决方案变得更加重要。它们的目的是在可再生能源不供电的时候储存多余的电力,以提高电网的稳定性,并提供足够的充电基础设施。
通过FlyGrid,一个由大学、能源供应商、公司和初创企业组成的项目联盟展示了飞轮存储系统的原型,该系统已被整合到一个全自动快速充电站中,从而使当地挥发性资源的使用得到改善。
在莱奥本大学对FlyGrid进行了几个月的测试后,飞轮储能系统现在已经在Energie Steiermark投入使用,在实际条件下可以得到进一步改善。原型的缓冲存储能量为5千瓦时,提供100千瓦的充电能力。由于采用了模块化设计,更大的存储量也是可能的。
尽管飞轮储能技术是最古老的储能形式之一,最早的变体之一是陶器轮,但FlyGrid的开发有必要使子系统和组件适应新的要求。对于机械储能来说,一个转子--同名的飞轮--通过电动马达被加速到高速,能量被储存为旋转的能量。转子将其旋转能量释放给发电机,从而恢复能量。整个开发和生产都在奥地利进行。
开发伙伴对滚动轴承给予了特别关注,滚动轴承制造商myonic发挥了主导作用。它们必须承受每分钟30000转的速度,转子重量为160公斤。由于转子中可储存的能量受到离心力的限制,因此采用了高强度的碳纤维来制造它。
项目合作伙伴FWT为碳纤维复合材料转子开发了一种特殊的制造工艺。转子由损失优化的同步磁阻电机加速,该电机由Thien eDrives公司构思。选择这种电动机技术是因为它能达到非常高的效率,而且不需要磁铁或稀土。然而,电机消耗能量来维持充电,这意味着存储单元会随着时间的推移而放电,大约25小时后就会空掉。
因此,FlyGrid应被视为一个短期存储系统,只有在频繁地供应和移除能源时才是可行的。该系统被包装在一个专门开发的安全外壳中。FlyGrid的一个主要优点是预期使用寿命长,与电池不同,它不依赖于充电周期的数量或年龄。