飛輪儲能的組成部分以及工作原理

機械儲能裝置最常見的是脈沖發(fā)電機和單機發(fā)電機，并且多是先用透平機或電動機把大質(zhì)量飛輪驅(qū)動起來旋轉(zhuǎn)到高速度，使飛輪慣性地儲存動能，然后突然轉(zhuǎn)接到脈沖發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸上，使其產(chǎn)生電脈沖輸出，同時飛輪因釋能而被減速或停轉(zhuǎn)。

飛輪的結(jié)構(gòu)如下圖所示，主要包括5個基本組成部分：

1）采用高強度玻璃纖維（或碳纖維）復合材料的飛輪本體；

2）懸浮飛輪的電磁軸承及機械保護軸承；

3）電動/發(fā)電互逆式電機；

4）電機控制與電力轉(zhuǎn)換器；

5）高真空及安全保護罩。

飛輪儲能系統(tǒng)的工作原理

系統(tǒng)儲能時，電機作為電動機運行，由電網(wǎng)提供電能經(jīng)功率電子變換器驅(qū)動電機加速，電機拖動飛輪加速儲能，能量以動能形式儲存在高速旋轉(zhuǎn)的飛輪中；當飛輪達到設定的最大轉(zhuǎn)速以后，系統(tǒng)處于能量保持狀態(tài)，直到接收到一個釋放能量的控制信號，系統(tǒng)釋放能量，高速旋轉(zhuǎn)的飛輪利用其慣性作用拖動電機減速發(fā)電，經(jīng)功率變換器輸出適用于負載要求的電能，從而完成動能到電能的轉(zhuǎn)換。由此，整個飛輪儲能系統(tǒng)實現(xiàn)了電能的輸入、儲存和輸出控制。