國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)《2024—2025年節(jié)能降碳行動(dòng)方案》的通知
2小時(shí)充滿2萬(wàn)度電的飛輪儲(chǔ)能技術(shù)犀利不?專利看國(guó)內(nèi)同類儲(chǔ)能技術(shù)成色
2小時(shí)充滿2萬(wàn)度電的飛輪儲(chǔ)能技術(shù)犀利不?專利看國(guó)內(nèi)同類儲(chǔ)能技術(shù)成色占地兩個(gè)半足球場(chǎng)大的飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目見過沒?聽著,可能比較抽象、玄幻,但確實(shí)國(guó)內(nèi)有人搞了這么大的飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目來(lái)做實(shí)驗(yàn)。
占地兩個(gè)半足球場(chǎng)大的飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目見過沒?
聽著,可能比較抽象、玄幻,但確實(shí)國(guó)內(nèi)有人搞了這么大的飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目來(lái)做實(shí)驗(yàn)。
日前,在四川德陽(yáng),全球首個(gè)二氧化碳+飛輪儲(chǔ)能示范項(xiàng)目開始運(yùn)行。
據(jù)介紹,該項(xiàng)目利用25萬(wàn)立方米的二氧化碳作為循環(huán)工質(zhì)進(jìn)行充放電,能在2小時(shí)內(nèi)存滿2萬(wàn)度電,足夠60多個(gè)家庭使用1個(gè)月。
整個(gè)“充放電”過程,都不會(huì)用到化石燃料,也不會(huì)產(chǎn)生固體廢棄物。
有網(wǎng)友吐糟,二個(gè)足球場(chǎng)大的體積,這多占地兒,只能放沒人住的鄉(xiāng)下荒野吧!
從外面看,這裝置就是個(gè)巨大無(wú)比的充電寶。
據(jù)說(shuō),該裝備將在2022世界清潔能源裝備大會(huì)上亮相,由東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司、百穰新能源科技(深圳)有限公司、西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院、北京泓慧國(guó)際能源技術(shù)發(fā)展有限公司共同打造。
今天,就來(lái)聊聊飛輪儲(chǔ)能!
另外插一句,技術(shù)是否先進(jìn)不在于你如何投入研究,而在于你同行研制出來(lái)的東西性價(jià)比,搞了半天,不如同行,那只能被淘汰。
牛逼誰(shuí)能都吹,北京的出租車大爺能一天吹24小時(shí),畫大餅,不過就那點(diǎn)唾沫成本,誰(shuí)看啊,傻不愣登的。
01飛輪儲(chǔ)能是啥黑科技?
儲(chǔ)能,這些年被講爛了。
大家都懂,通過介質(zhì)或設(shè)備把能量存儲(chǔ)起來(lái),在需要時(shí)再釋放的過程。
按照能量?jī)?chǔ)存方式,儲(chǔ)能可分為物理儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能三類;
01物理儲(chǔ)能主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等;
02化學(xué)儲(chǔ)能主要包括鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池等;
03電磁儲(chǔ)能主要包括超級(jí)電容器儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能。
飛輪儲(chǔ)能,則屬于比較傳統(tǒng)的物理儲(chǔ)能方式,原理也很簡(jiǎn)單,就是利用旋轉(zhuǎn)體高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)能實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ),通過控制飛輪轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)電能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)換。
這玩意兒就像個(gè)自轉(zhuǎn)陀螺,給它施加外力就會(huì)以一定的速度旋轉(zhuǎn)起來(lái);如果不抽它,也不會(huì)立刻停止,而是過一段時(shí)間,等能量消耗完了再停下。
最著名的的飛輪儲(chǔ)能其實(shí)就是地球自轉(zhuǎn)。
潮汐發(fā)電的原理就是增大潮汐的摩擦力,地球自轉(zhuǎn)速度減慢,能量變成電能。地球自轉(zhuǎn)的能量來(lái)源是太陽(yáng)系形成初期太陽(yáng)核聚變時(shí)拋射出來(lái)能量,像抽陀螺一樣加速了地球自轉(zhuǎn)。所以潮汐發(fā)電的能量來(lái)源依然是核聚變。
飛輪儲(chǔ)能的原理就是如此,電力加速飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng),儲(chǔ)入能量,需要放電時(shí)則飛輪減速。
02簡(jiǎn)單模式為何如今才有發(fā)展
很多人覺得,飛輪儲(chǔ)能的工作原理很簡(jiǎn)單。
是的,它的運(yùn)作邏輯百年前就有人提出了,但難的不是動(dòng)能轉(zhuǎn)換邏輯,而是無(wú)法制造結(jié)構(gòu)硬件。
什么樣的飛輪本體才能在高速轉(zhuǎn)動(dòng)承受住壓力,且能增加單位儲(chǔ)能效率?百年前的材料不足以支撐技術(shù)理念實(shí)現(xiàn)。
軸承不足以支撐高速飛轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子內(nèi)部應(yīng)力超過材料強(qiáng)度極限,容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)子部件內(nèi)部產(chǎn)生裂紋損傷,極端情況下轉(zhuǎn)子會(huì)發(fā)生爆裂。
直到20世紀(jì)60~70年代,才由美國(guó)宇航局(NASA)Glenn研究中心開始把飛輪作為蓄能電池應(yīng)用在衛(wèi)星上。
到了90年代后,由于在以下3個(gè)方面取得了突破,給飛輪儲(chǔ)能技術(shù)帶來(lái)了更大的發(fā)展空間。
(1) 高強(qiáng)度碳素纖維復(fù)合材料(抗拉強(qiáng)度高達(dá)8.27GPa)的出現(xiàn),大大增加了單位質(zhì)量中的動(dòng)能儲(chǔ)量。
(2) 磁懸浮技術(shù)和高溫超導(dǎo)技術(shù)的研究進(jìn)展迅速,利用磁懸浮和真空技術(shù),使飛輪轉(zhuǎn)子的摩擦損耗和風(fēng)損耗都降到了最低限度。
(3) 電力電子技術(shù)的新進(jìn)展,如電動(dòng)/發(fā)電機(jī)及電力轉(zhuǎn)換技術(shù)的突破,為飛輪儲(chǔ)存的動(dòng)能與電能之間的交換提供了先進(jìn)的手段。儲(chǔ)能飛輪是種高科技機(jī)電一體化產(chǎn)品,它在航空航天(衛(wèi)星儲(chǔ)能電池,綜合動(dòng)力和姿態(tài)控制)、軍事(大功率電磁炮)、電力(電力調(diào)峰)、通信(UPS)、汽車工業(yè)(電動(dòng)汽車)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。
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