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00008版:【产业】

“机械电池”有望得到广泛应用

  一种污染更小或者没有污染、充放电时间更短的储能技术有望在更多领域得到应用。日前,记者走进浙江大学玉泉校区,就去年通过结题验收的浙江省自然科学基金项目“kwh/百kw级混合磁悬浮高速飞轮储能系统基础科学及关键技术研究”,采访了该校电气工程学院祝长生教授和他的研究小组。

  祝长生介绍,飞轮储能是一种能够快速实现电能与机械能转换的“机械电池”,它具有单机容量大、响应速度快、可靠性高、对环境无污染等显著特点。在不间断电源、智能电网、可再生能源、国防等领域有着重要的应用前景。

  飞轮储能一般用于以秒、分为周期的快速充放电的场合,但最近几年也有将其用在以小时为周期的场合。大功率飞轮是航母电磁弹射系统、电磁武器装备、核物理实验装置等的储能单元,在军事方面的作用十分重要。此外,飞轮也可以作为码头吊机、石油钻井机、城市交通工具等的能量回收装置,其节能效果十分显著。祝长生介绍,把飞轮用到一台150kw码头轮胎吊上,在每一次提起、放下的过程中,把放下的能量回收作为提升过程中的能量补充,就可以节约约0.5升的柴油,按照每天600次计算,每年可以节约10多万升柴油,社会和经济效益十分明显。

  祝长生认为,高速化和大功率是目前飞轮储能系统发展的方向。高速飞轮储能系统中的各单项技术也有着重要的工业应用。如磁悬浮飞轮储能系统中的磁悬浮高速电机,为解决高端机床电主轴、高性能气体压缩机、大型制冷机、微型燃气轮机、余热回收等装置目前发展的瓶颈提供了技术方案。祝长生建议,相关部门应该对磁悬浮高速飞轮储能系统以及磁悬浮高速电机的产业化进行支持,以推进浙江省相关产业的技术换代和升级。

  该项目通过对 kwh/百kw 级混合磁悬浮高速飞轮储能系统中的复合材料飞轮、大承载力低损耗混合磁轴承、高效高速大功率一体化永磁电动/发电机、高效大功率双向能量变换器等关键部件,高速大功率永磁电动/发电机与双向能量变换器间的场-路耦合、飞轮转子—混合磁轴承—一体化电动/发电机间的机-电耦合子系统的基础科学和关键技术问题开展深入理论研究,建立了储能为 1kwh、电机功率为 75kw、最大工作转速为 24000转/分的主动电磁—永磁混合磁悬浮高速飞轮储能系统实验验证平台,并进行了系统的实验研究,基本解决了kwh/百kw 级混合磁悬浮高速飞轮储能系统中多学科的基础科学及关键技术问题,为其工程应用提供技术支撑。

  祝长生团队开展的高速飞轮储能系统的研究工作得到了国内学术界的关注,祝长生已经多次受邀参加了国家科技部、国家电网等单位的飞轮储能项目的验收工作。浙江大学也已成为国内从事kwh/百kw级混合磁悬浮高速飞轮储能系统研究的几个主要高校之一。本报记者 金乐平 通讯员 徐敏


科技金融时报 【产业】 00008 “机械电池”有望得到广泛应用 2018-02-02 2 2018年02月02日 星期五