郑先生。飞轮储能系统基本的结构均包括以下5个组成部分:飞轮转子、轴承、电动/发电机、电力转换器、真空室。
在飞轮储能装置中还必须加入监测系统,监测飞轮的位置、振动和转速、真空度、电机温度等运行参数。冷冻机组通过增加飞轮的转动惯量和提高飞轮的转速,可以加大飞轮储能的容量。目前使用的飞轮技术主要有高速飞轮系统(飞轮相当小,转速极快)、低速飞轮系统(飞轮较大,转速相对较慢)。飞轮储能具有能量密度高、效率高、建设周期短、寿命长等优点,但是其功率密度较低,冷冻机组不能快速地释放其储存的能量。尽管如此。飞轮储能在分布式发电系统中具有良好的应用前景。
20世纪90年代以来,由于高强度纤维材料、低损耗轴承、电力电子学三方面技术的发展使飞轮储能的实际应用成为现实 ,飞轮储能系统正从实验室研究转变为面向实际应用,并向产业化、市场化方向发展。
超级电容器是20世纪60年代率先在美国出现,由于使用特殊材料制作电极和电解质,这种电容器的存储容量是普通电容器的20倍―1000倍,同时又保持了传统电容器释放能量速度快的特点。冷冻机组根据储能原理的不同,超级电容器可分为双电层电容器和电化学电容器两类。超级电容器与传统的蓄电池相比具有能量密度高,冷冻机组充放电循环寿命长,能量储存寿命长等特点。与飞轮储能和超导储能相比,它在工作过程中没有运动部件,维护工作极少,相应的可靠性非常高。这样的特点使得它在应用于小型的分布式发电装置中有一定优势。
超导储能系统利用由超导线制成的线圈,将电网供电励磁所产生的磁场能量储存起来。超导储能系统通常包括置于真空绝热冷却容器中的超导线圈、深冷和真空汞系统以及控制用电力电子装置。电流在超导线圈构成的闭合电感中不断循环,不会消失。超导储能具高、响应速度快、无噪声污染等优点,但其缺点为成本太高,冷冻机组并需要定期维护。在分布式发电系统中,超导储能常用于孤岛型的风力发电系统和光伏电池发电系统,随着风力发电向规模化、产业化发展及装置成本的降低,超导储能将在并网型风电系统中大量应用。
除了上述提到的几种储能方式以外。在分布式发电中可能用到的储能方式有抽水蓄能、压缩空气储能、热能储能。冷冻机组抽水蓄能在集中式发电中运用的较多,大多用于调峰,其具有容量高、成本低、使用期长等优点。压缩空气储能是先将空气压入高压容器中,然后利用压缩空气推动活塞或气轮机产生需要的能量。热能存储常和STES ( Thermal Electric Steam)电厂结合起来,这种储能方式比较可靠,成本相对低廉。