Die Schwungrad-Energiespeicherung ist eine physikalische Speichermethode, bei der die kinetische Energie eines rotierenden Körpers genutzt wird, um elektrische Energie zu speichern und freizusetzen. Die Umwandlung zwischen kinetischer Energie und elektrischer Energie erfolgt durch einen Elektro-/Generator, der koaxial zum Schwungradkörper angeordnet ist. Im Motorbetrieb beschleunigt die Maschine den Schwungradrotor und wandelt die zugeführte elektrische Energie in kinetische Energie um; im Generatorbetrieb verlangsamt die Maschine den Schwungradrotor und wandelt die kinetische Energie in elektrische Energie um. Die Beschleunigung und Verlangsamung der Maschine werden durch die Steuereinheit geregelt.
Ek = mv² = Jω²
Produktvorteile
Hohe Energiespeicherdichte, hohe Momentanleistung
In kurzer Zeit kann eine größere Energiemenge abgegeben werden, was eine schnelle Reaktion des Geräts begünstigt.
Lange Lebensdauer
Häufiges Be- und Entladen möglich, keine Leistungsminderung, sehr lange Zykluslebensdauer des Systems, ausgelegte Lebensdauer bis zu 30 Jahre.
Umweltfreundlichkeit
Keine Freisetzung chemischer Substanzen, keine Sicherheitsrisiken wie chemische Explosionen.
Hoher Energieumwandlungswirkungsgrad
Der Umwandlungswirkungsgrad zwischen elektromagnetischer Energie und kinetischer Energie liegt über 88 %, der Gesamtwirkungsgrad des Energiespeichersystems über 86 %.
Hohe Zuverlässigkeit, wartungsfrei
Stabiler Betrieb, durch den Einsatz von Magnetlagern kein mechanischer Verschleiß, im Wesentlichen wartungsfrei.
Anwendungsbereich
Mikronetze
Schienenverkehr
Anlagen für erneuerbare Energien
Empfindliche Lasten
Bereitstellung von Hilfsdiensten für das Stromsystem wie Spannungs- und Frequenzregelung, transienter Stützbetrieb und Notstromversorgung.
Produktparameter
| 1MW/40MJ-Schwungradsystem | 1MW/15MJ-Schwungradsystem | 300KW/100MJ-Schwungradsystem | |
| Gespeicherte Energie | 15MJ(4,2kWh) | 40MJ(11,1kWh) | 100MJ(27,8kWh) |
| Spitzenleistung beim Be- und Entladen | 1,0MW | 1,0MW | 300kW |
| Höchstdrehzahl | 20000rpm | 13000rpm | 15000rpm |
| Umfangsgeschwindigkeit | 523,3m/s | 400 m/s | 750 m/s |
| Nennspannung | 1500DC | 1500DC | 1000DC |
| Anwendungsszenario | Schienenverkehr | Schienenverkehr | Windkraft/Netzfrequenzregelung/USV |
| Motor | Permanentmagnet-Synchronmotor | Permanentmagnet-Synchronmotor | Permanentmagnet-Synchronmotor |
| Energiespeicherdichte des Schwungrads (Wh/kg) | 9,5 | 9,3 | 19,8 |
| Be- und Entladezyklus | 27s | 30s | 336s |
| Reaktionszeit | <100ms | <100ms | <100ms |
| Entladetiefe | 75%(3,1kWh) | 75%(8,3kWh) | 75%(20,8kWh) |
| Energieumwandlungswirkungsgrad (%) | >88% | >88% | >88% |
| Eigenverlust des Produkts | <3% | <3% | <3% |
| Geräusch | Geräusch bei Volllast <80db | Geräusch bei Volllast <80db | Geräusch bei Volllast <80db |
| Lagertyp | Permanentmagnet-vorgespanntes Hybrid-Magnetlager | Permanentmagnet-vorgespanntes Hybrid-Magnetlager | Permanentmagnet-vorgespanntes Hybrid-Magnetlager |
| Betriebstemperatur | -40℃~45℃(ab 45℃ reduzierter Betrieb) | -40℃~45℃(ab 45℃ reduzierter Betrieb) | -40℃~45℃(ab 45℃ reduzierter Betrieb) |
| Zulässige Umgebungsfeuchtigkeit | <95% | <95% | <95% |
| Kühlungsart | Wasserkühlung | Wasserkühlung | Wasserkühlung |
| Systemgewicht | 3700kg | 4550kg | 6500kg |
| Gesamtabmessungen des Systems (Breite*Tiefe*Höhe) mm | 3410*1000*2200 | 3500*1200*2200 | 3410*1500*2200 |
| Zyklusanzahl | 10 Millionen Mal | 10 Millionen Mal | 10 Millionen Mal |
