盾石磁能王大杰:GTR飞轮在轨道交通中的运用

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第八届“储能国际峰会暨博览会2019(ESIE2019)”于5月18-20日在国度会议中心(北京)盛大启幕,主题聚焦“手艺应用双立异,规模储能新起点”,将开展主题演讲、展览展示、立异大赛、专题钻研、项目考查、新品发布、手艺交流等多种运动。能见App作为本次峰会的计谋合作媒体,负责本次峰会图文直播。 [转载出处:www.666z.com]

以下为谈话实录: [原文来自:www.666z.com]

主持人:时间正好,请第三个申报,由盾石磁能科技有限责任公司王大杰专家给我们分享《GTR飞轮在轨道交通中的应用》人人迎接。

王大杰:列位向导、列位专家人人下昼好,我叫王大杰,来自GTR磁能科技有限责任公司,今天我来给人人报告一下《GTR飞轮储能手艺及其应用》,我报告分四个部门:一是对飞轮产物进行介绍,二是对飞轮在地铁范畴的应用进行解说,三是具体解说一下我们在北京地铁的运行目,四是飞轮在电源范畴的应用。

首先介绍一下我们公司,GTR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轴浓缩公司URENCO的飞轮手艺公司KTSI,将进步的飞轮储能手艺引入到国内,拥有悉数手艺常识产权。

首先对飞轮储能装配进行一个介绍,手艺道理不消多说了,GTR飞轮是属于一种功率型的飞轮,靠提拔转速来提高储能量,今朝GTR飞轮最高转速是36000转每分钟。下面解说一下产物特征,GTR我适才一向在说,是我们公司的品牌,飞轮的品牌,GTR飞轮的定名也是充裕显现了其自身特征,离别就是我列出短时高频次、超长命命、快速响应。良性到各个指标短时高频次对应GTR飞轮能够在一小时之内完成40次的深度充放电,超长命命在全生命周期大于1000万次轮回充放次数,快速响应是1毫秒,全功率充放时间是5毫秒。

基于GTR飞轮的产物特征首要有三个应用范畴:一是对负荷波动对照频仍的场合,好比轧钢机、电弧炉、牵引变压器等,这些都是一向存在着谐波等问题,飞轮能够治理这些电池问题,同时能够降低这些冲击性负荷的最低功率,降低电费。二是动、势、位能与电能互相转换的场合,首要有口岸吊机,大型商场的电梯,轨道交通范畴,这些范畴都有再生能量发生,飞轮在这里面能够接收再行使,达到一个节能的感化。三是对电能质量要求高的场合,好比说化纤行业、半导体行业、汽车制造行业,这些行业对电能质量,尤其是电压暂降要求非常高,同时GTR飞轮能够解决IEE尺度里面提到的九种电池质量问题。

这是一个飞轮本题的构造,也就是飞轮的储能体,里面就是一个高速扭转的电机,里面是一个真空的系统,包罗飞轮在高空扭转的都是磁悬浮的,我着重解说一下这个电机的组织,是采用了中心电子外转子的构造,采用这种巧妙的设计能够让飞轮的轴系加倍不乱,同时让飞轮的占地面积更小。这个转子采用一体化的设计,使飞轮转子加倍不乱和平安。

GTR飞轮焦点手艺包罗碳纤维负荷转子,被动磁轴承,高速永磁电机。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,迁移惯量小,响应速度快。

GTR飞轮采用了模块化的设计,经由多个模块的并联实现扩容。同时飞轮储能系统跟牵引电网以及外界的电网都是采用并联的接触体式,同时采用模块化设计,在单个模块显现故障的时候能够隔离,只需要降额运行,不需要停电。今朝单个模块具体的参数,功率能够达到333千瓦,可用量是1.58度电,占地面积1.6平方米,重量是1.5t。

基于对多个模块集成的这些进行能量掌握,我们公司也是斥地了自立常识产权的能量治理系统,能量治理单元首要就是实现多个模块之间的功率平衡以及监测、掌握,它能够实现多个模块的一键启停,能够监测各个模块的运行状况信息,能够记录运行日志,记录故障和报警信息。它最焦点的功能是能够包管每个功率单元之间的平衡,能够包管每个飞轮的SOC值时刻处于一致的状况。

GTR飞轮在2017年取得了中国电科院和铁科院的权势认证,在2018年取得了国度ISO9001的系统认证,同时公司的GTR飞轮产物是供应中国人保公司的三年保险。

下面进行第二部门解说,就是飞轮在地铁范畴的首要运用偏向:制动能量收受,牵引网压撑持和应急撑持电源。

因为今朝轨道列车都是采用电制动,制动能量都是返回到电网,若是能量不被消费就会导致究竟失效,这里飞轮能够包管列车进行不乱的电制动,同时将制动能量收受再行使,达到节能结果在15-30%,节约牵引电费,同时飞轮也是庖代了集成上的电阻,降低了通风损耗。

牵引网压撑持,在地形对照复杂的处所,跟着后期地铁运量的提拔,造成牵引网压跌落对照严重,此时在线路休止加装飞轮储能装配,在列车经由的时候飞轮能够辅助牵引系统对外进行放电,从而有效的撑持牵引网压,以削减了在建多变电所的投资和后期运营的高额支出。

应急撑持电源,在牵引供电显现故障的时候,飞轮储能系统凭据需要按照调剂指令先牵引网进行释放,便于疏散乘客。

下面就北京地铁项目进行具体介绍,GTR飞轮在北京地铁的应用是国内首个将飞轮储能手艺运用到城市轨道交通项目,填补了我国在该范畴的空白,图片是我们现场应用的一个图片。

这里面有一个视频我给人人展示一下,这是我们在北京地铁应用的现场一个大记录,人人认识一下。安装在了广阳城地铁站的变压变电室内。列车进站的时候飞轮接收制动能量,列车出站的时候将制动能量进行释放,这是能量治理单元的一个监测页面。接下来我还会对每个指标进行一个具体的解说。

GTR飞轮在北京地铁进行项目首要有以下五方面的意义:

1、对城市轨道较运营、维护具有主要意义,平均每年能够节约15-30%的牵引电费,同时能够不乱直流牵引网压,改善牵引网电能质量。

2、较原有制动能量治理手艺更为进步、不乱及效益凸起。较第一代电阻而言能够接收再行使再生电能,能够节能,较中亚能亏实现即收即用,节能结果更好,比拟第三代超等电容有更高的频仍接管次数。

3、对轨道交通行业的手艺提高具有主要鞭策感化。

4、在轨道交通财富采用飞轮储能手艺相符国度主要政策指引偏向。

5、在飞轮项目实施时代形成了完整的解决方案,对应用起到认识决引领感化。

这是我们在北京的应用结果,上面图形代表飞轮追随牵引网波进行响应,非常频仍,功率达到1兆瓦,下面代表3台转速的曲线,能够看到转速非常一致,转速差不会跨越10赫兹。我们对飞轮的动作次数进行了统计,在1小时之内功率跨越75%深度的这些充放电达到了103次,全功率充放电是44次。对为期十天的节能结果进行了统计,平均天天能够节约15-30%的电能,节能率今朝我们统计大于19%,飞轮每小时能够节约80-100千瓦时的电能,我们在铁科院的认证每小时节约93千瓦时,平均每年能够节约53-66万千瓦时的电能。

这是稳压结果的展示。

下面简洁解说一下第四部门的应用,首要就是频率调整和不中止电源,在频率调节首要说三个项目,加拿大的拉格伦镍矿项目,这个系统每年能够节约5%的柴油燃料,节能结果也是非常好,这个是对飞轮介入调频今后的一个系统波动由本来的波动非常大的一个改善的究竟,不再睁开解说了。

这边是我们在苏格兰两个岛屿的微电网项目,里面有风能、太阳能以及柴油发电机,个中在埃格岛项目加上飞轮今后,经由功率对比图看出来,飞轮把牵引电网的频率不乱在52赫兹摆布,同时飞轮在埃格岛介入调频,使动员机组的输出功率从误差60千瓦降低到误差20千瓦,使水力发电的功率输出加倍不乱,极端功率事件大大削减。

在费尔岛的运用项目飞轮介入风力发电调频,在风力发电频率增大的时候飞轮进行储能,同时在没有风能的时候,飞轮时不时的放电对电网供应电能。飞轮就像是一个UPS,时刻在给费尔岛供应不中止的电源,个中在2017年10月飞轮供应了一正月一连电能。

在UPS不中止电源里面我们有一个日本NDK的项目,这个项目对飞轮的储能平安性以及维护量要求对照少。个中它的功能性的要求是在柴油发电机启动前供应一个50千瓦不少于3分钟的过渡电源,在日本NDK这个项目的结果在使用时代也是供应了很好的后备电源的保障。

最后说一下我们在国内应用的微电网的项目以及UPS项目,在2016年完成了园区智能微电网的一个项目,在2017年完成了浙江大学的微电网项目,在2019年完成了一个飞轮UPS电压暂降项目。

最后,迎接人人存眷GTR飞轮储能,同时我们鄙人面A30也有展位,迎接人人前来指导,我的报告完毕,感谢人人!

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