关键词：飞轮储能、光伏发电、别墅太阳能发电

 

和光伏发电系统一样，飞轮储能系统也是一种具有广阔应用前景的储能系统，具有储能密度高、适应性强、应用范围广、效率高、长寿命、无污染和维修花费低等优点。这种利用高速旋转的飞轮来存储能量的想法早在20世纪50年代就有人提出来了，并且设想将其应用在电动汽车上，但由于当时技术条件的限制，一直未取得突破性的进展。直到90年代，由于在三个方面取得的突破性进展，给飞轮储能技术的实现带来了新的希望。

 

一是超导磁悬浮技术的飞速发展，配合真空技术，把电机的摩擦损耗和风损耗降到了最低限度；二是高强度的碳素纤维合成材料的出现，允许线速度可达500〜1 000 m/s，大大增加了质量中的动能储量；三是电力电子技术的新进展，给飞轮储存的动能与电能之间的交换提供了灵活的桥梁。至此，飞轮储能技术迈出了由实验室研究向实际应用转变的关键一步，并向产业化、市场化的方向发展。目前，飞轮储能系统和光伏发电系统一样，已被应用于航空航天、UPS电源、交通运输、风力发电、核工业等领域，并在向别墅太阳能发电行业发展。随着复合材料技术、磁支撑技术、动发一体机技术和多学科优化设计技术的不断进步，对飞轮储能技术和光伏发电技术的关注也越来越多，相关的应用在别墅太阳能发电方面的新技术也不断出现。

 

和别墅太阳能发电系统原理不同的是，飞轮储能系统的工作原理如图所示。将能量从外界输入后，电动机将在电力电子输入设备的驱动下带动飞轮高速旋转，这一过程相当于给飞轮储能系统充电，当飞轮转子达到一定工作转速时，电力电子输人设备停止驱动电动机，系统完成充电；当外界需要能量输出时，高速旋转的飞轮转子降低转速，通过发电机的发电功能将动能转化成电能释放，通过给负载提供能量，完成系统的放电过程。

飞轮储能装置的工作原理图