2014年6月23日,由國家能源局指導,中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)與杜塞爾多夫展覽(上海)有限公司共同主辦的儲能行業第三屆年度高峰論壇——“儲能國際峰會2014”在北京國家會議中心隆重開幕。清華大學副研究員戴興建博士在會上發表主題演講。
戴興建:
各位來賓上午好,我將對飛輪儲能在調峰上的應用作如下分享。
飛輪儲能已在全球廣泛應用,這些應用包括作為跨越電網,備用電網啟動,以及作為調頻電站、獨立風力發電的輸出調節等。近10年來,為了提高儲能密度,飛輪儲能開始采用更先進的復合材料。此外磁懸浮技術也在該領域有應用。
和國外相比,我國的飛輪儲能技術還相對落后,但是近期在關鍵技術方面有所突破,部分大學和研究機構完成了集成裝置研究??梢哉f現在我國的飛輪儲能技術,已經處于從實驗室研究向企業轉化的過程中,但目前我國飛輪儲能的文獻數量在儲能領域的占比仍然很小。
1997年的時候,我們開發了一套實驗裝置,使用了復合材料和線性裝置,但是功率很小不能實際應用,后來我們又開發出一套采用鋼飛輪做的裝置。最近我們做了一套600毫米高的裝置,比早期的飛輪大了很多。
我們曾經做過檢測,轉機動力的脈沖負荷大概是七八百千瓦,長時間工作的話大概是200千瓦。中原油田曾經提出過這樣一個思路,在低負荷的時候,我們是不是可以把多余的功力儲存起來,放在儲能裝置中,等到發動機功率不足的時候再使用,以此達到節能的目標。當絞車處于停止狀態時,發動機的功率調控電機,發動機運行發出能量,當絞車啟動的時候,飛輪儲能釋放能量,作為電動機來運行。整個裝置支持頻繁工作,三分鐘一個循環。
我們用一年半的時間設計系統,然后進行了飛輪儲能系統充放電實驗。在工程實施過程中,系統在多數時間是不工作的,每次只工作幾十秒,剩下的時間大多是在準備提升或者等待下降。柴油發動機通過傳統系統進行發電,然后用飛輪進行儲能,當系統需要提升功率的時候,飛輪的電機會變成發動機,驅動電力傳導,將存儲的功率用回到系統中。
絞車在下放過程中能感知到轉桿的重量,在重力作用下,絞車會隨時處于剎車狀態,會消耗很多能量,而給它提供能量的發動機會形成空載,如果能將這些因為空載造成了能量損耗儲存起來,把損失的功率用于調峰運行過程中,可以有效地改善發動機工作狀態。
在去年4月到9月開展的中原油田項目中,我們使用的發動機采用了對負荷能力不提供大功率損失的攻略,在實驗中,我們全程使用了天然氣發動機來進行鉆井施工,為他們提供了大規模的數據。
我們認為,飛輪儲能技術對鉆井應用非常重要,其中有大量的關鍵技術,而且研制出了國內首套動力系統,調峰控制臺。這套系統反應靈敏,目前已經經過了12年間的1600多次考驗。
我們認為,在項目中,發動機的平穩工作特性得到了很大改善。對此,清華大學也申報了一些專利,培養了一批學生,承擔起應有的責任。
我的報告就到這里,謝謝。
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