2019年GTR飞轮储能技术及其应用.pdf

1、盾石磁能科技有限责任公司 轨道交通技术 负责人 GTR飞轮储能技术及其应用 GTR flywheel energy storage technology and its application 2019-05-15 1 盾石磁能科技有限责任公司盾石磁能科技有限责任公司成立于2014年，公司收购源于欧洲最大铀浓缩公司URENCO的飞轮技术公司KTSI，将先进的飞轮储能技术引入到国内，拥有全部技术知识产权。公司掌握短时高频次、快速响应的复合材料高速飞轮技术，在高强度复合材料飞轮、大功率高速电机设计、制造及控制、磁悬浮轴承系统、能量管理与阵列控制、飞轮技术应用等方面有核心技术优势。公司简介 2 GT

2、R飞轮储能装置介绍 3 飞轮储能属于一种物理储能方式，利用旋转体高速旋转时所具备的动能来存储能量，通过电动/发电一体化双向高效电机，实现电能和动能的双向变换。飞轮存储能量飞轮存储能量 飞轮释放能量飞轮释放能量 原原理：理：E=1/2JE=1/2J2 2 电 能 动 能 G G Grand 短时短时高频高频次次 T T Touring 超长超长寿命寿命 R R Racing 快速快速响应响应 产品特性 4 负荷波动频繁的场合负荷波动频繁的场合 动、势、位能与电能相互转动、势、位能与电能相互转换的场换的场合合 对电能质量要求高的场合对电能质量要求高的场合 应用场景 5 磁轴承系统 真空腔 针式轴承

3、 碳纤维复合转子 高速永磁电机定子 外壳 本体结构 6 高速永磁电机高速永磁电机 结构紧凑体积小，效率高。相对于传统电机，更高的频繁充放动作次数。碳纤维复合转子碳纤维复合转子 高强度、抗拉伸，MLC加工工艺。相对钢制转子，无铜无铁损耗更低，转动惯量小，响应速度更快。被动磁轴承被动磁轴承 采用磁悬浮技术，无控制单元，不耗电，零磨损 相对于机械轴承，发热少，损耗低。核心技术 7 模块化设计 3000W/kg 1.58kwh 750/1500VDC 333kW*17s/台 1ms响应，5ms全功率 40次全功率充放电/h 深度充放电1000万次 1100mm*1550mm*2200mm/台 1500

4、kg/台 8 一键启停 能量管理单元 一键起停控制多个功率模块，本地远程操作模式 状态监视 负载均衡 飞轮储能系统通过自身的功率控制单元以及能量管理单元实现输出功率的均衡 可以实现完整的运行状态参数显示，SOC状态监控，完善的故障日志记录。能量管理单元 9 中国铁道科学院认证 中国电力科学院认证 ISO9001体系认证 公司飞轮产品提供中国人民保险公司3年保险 GTR飞轮行业认证及质量认证 10 GTR飞轮在地铁领域应用方向介绍 11 再生制动能量回收与再利用 牵引网压支撑 应急支撑电源 制动能量即收即用，不影响交流电网，节约总牵引电能的15%-30%。稳定牵引网压，保障列车稳定进行电制动，降

5、低闸瓦磨耗。降低通风系统的能耗。在地铁领域应用方向：再生制动能量回收与再利用 12 在长大区间或地形较复杂的区段，运量提升会造成线路中段网压跌落严重，危及列车运行安全，在此处安装飞轮储能装置，在列车经过时辅助供电系统为列车提供电能，支撑牵引网压，减少了另建变电所的投资和后期运营维护的高额支出。在地铁领域应用方向：牵引网压支撑 13 当牵引供电系统出现故障时，飞轮储能系统根据需要按照调度指令向牵引网释放电能，帮助列车行驶至前方最近站台，便于疏散乘客！在地铁领域应用方向：应急支撑电源 14 GTR飞轮在北京地铁应用介绍 15 GTR飞轮在北京地铁的应用是国内首个将飞轮储能技术应用于城市轨道交通领域

6、的项目，填补了我国在该领域的空白。一、对一、对城市轨道交通运营、维护具有重要城市轨道交通运营、维护具有重要意义。意义。1、可节约15%至30%牵引电费支出；2、稳定直流牵引网压，改善牵引网电能质量；3、使列车稳定进行电制动，降低闸瓦磨耗；4、飞轮储能技术先进，维护简单，可大幅降低运维成本；二、较原有制动能量管理技术更为先进、稳定及效益突出。二、较原有制动能量管理技术更为先进、稳定及效益突出。1、相比电阻消耗型装置，飞轮可以回收再利用列车制动电能；2、相比中压能馈型装置，飞轮可实现即收即用，不会对交流电网产生影响，同时兼顾稳定直流牵引网压的作用；3、相比超级电容型装置，飞轮无容量衰减，循环充放次