飞轮储能系统的结构组成主要包括以下几个部分:
飞轮本体:飞轮本体是飞轮储能系统的核心部件,其作用是提高转子的极限角速度,减轻转子重量,最大限度地增加飞轮储能系统的储能量。飞轮本体通常由碳素纤维材料制作,以提高其旋转速度和减轻重量。
轴承:轴承的性能直接影响飞轮储能系统的可靠性、效率和寿命。现代飞轮储能系统多采用磁悬浮轴承,以减少摩擦和机械损耗,提高储能效率。
电机/发电机:电机/发电机是飞轮储能系统中机械动能与电能转换的关键部件。在储能时,电机作为电动机运行,由外界电能驱动飞轮转子加速旋转;在释能时,电机又作为发电机运行,向外输出电能。
电力转换器:电力转换器用于提高飞轮储能系统的灵活性和可控性,将输出电能通过调频、整流或恒压等变换为满足负荷供电要求的电能。
真空室:真空室的主要作用是提供真空环境,降低电机运行时的风阻损耗,确保飞轮高速安全运行。
此外,飞轮储能系统还可以根据具体应用进行多种设计,例如低速轮体通常由合金钢制成,转速较低但成本较低;高速轮体则由碳纤维制成,转速高但成本较高。
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