磁懸浮飛輪陣列平抑電網(wǎng)秒級(jí)波動(dòng)
隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的推進(jìn),如何有效平抑電網(wǎng)中的波動(dòng)成為了一個(gè)亟待解決的技術(shù)難題。為了解決這一問(wèn)題,江蘇電網(wǎng)公司推出了20MW/5MWh飛輪儲(chǔ)能電站項(xiàng)目,利用磁懸浮飛輪陣列來(lái)平抑電網(wǎng)中的秒級(jí)波動(dòng),從而增強(qiáng)電網(wǎng)對(duì)新能源波動(dòng)的適應(yīng)性。該系統(tǒng)采用碳纖維轉(zhuǎn)子并采用真空磁浮技術(shù),轉(zhuǎn)速可達(dá)到45,000rpm,響應(yīng)時(shí)間小于5毫秒,在電網(wǎng)出現(xiàn)波動(dòng)時(shí),能夠迅速調(diào)整儲(chǔ)能并釋放能量,從而平衡電網(wǎng)負(fù)荷。
飛輪儲(chǔ)能電站的運(yùn)作原理相對(duì)簡(jiǎn)單,通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的碳纖維轉(zhuǎn)子儲(chǔ)存能量。在電網(wǎng)出現(xiàn)波動(dòng)時(shí),飛輪能夠迅速釋放儲(chǔ)存的能量,抑制電網(wǎng)頻率的波動(dòng),維持電力供應(yīng)的穩(wěn)定。由于采用了磁浮技術(shù),飛輪的摩擦損耗幾乎為零,轉(zhuǎn)速高且穩(wěn)定,能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間、高效的儲(chǔ)能工作。飛輪的單機(jī)循環(huán)壽命超過(guò)1000萬(wàn)次,且維護(hù)成本非常低,每度電的維護(hù)費(fèi)用*為0.002元。這一優(yōu)勢(shì)使得飛輪儲(chǔ)能在頻繁的調(diào)節(jié)過(guò)程中,能夠***減少運(yùn)維成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。
在愛(ài)爾蘭電網(wǎng)的實(shí)測(cè)中,飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)與AI預(yù)測(cè)算法相結(jié)合,減少了風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事故的發(fā)生率,達(dá)到了92%的減少效果,進(jìn)一步提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。與此同時(shí),火電機(jī)組的調(diào)頻里程費(fèi)用也降低了37%,降低了火電機(jī)組的負(fù)擔(dān),減少了碳排放,推動(dòng)了清潔能源的使用。
美國(guó)德州ERCOT市場(chǎng)的數(shù)據(jù)也表明,飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在調(diào)頻中的收益較鋰電池高出51%。這一數(shù)據(jù)證明了飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在調(diào)頻中的優(yōu)勢(shì),其高效、零容量衰減的特點(diǎn)使其在大規(guī)模電力市場(chǎng)中具有重要的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。與鋰電池相比,飛輪儲(chǔ)能不僅可以有效降低電池衰減帶來(lái)的能量損失,還能以更低的成本參與到電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)中,提升了電網(wǎng)的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)效益。
總的來(lái)說(shuō),飛輪儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用為電網(wǎng)波動(dòng)平抑提供了一種新思路,尤其在新能源滲透率不斷提高的背景下,飛輪儲(chǔ)能的快速響應(yīng)與高效性展現(xiàn)了其在未來(lái)電力調(diào)節(jié)中的巨大潛力。這一技術(shù)的推廣和應(yīng)用將有助于推動(dòng)全球能源結(jié)構(gòu)的可持續(xù)發(fā)展,降低對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴,促進(jìn)清潔能源的***使用。