飞轮转向超导，增强的飞轮电池有望重振电网存储潜力

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视频介绍

自2011年Beacon Power申请破产以来，飞轮电池就已经不再受到人们的关注。尽管该公司一直希望改变这种状况。但久未获得有效的反响。但飞轮电池作为，突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能的方式。它的可利用价值还是很高的。它是通过使用电动机旋转转子，将电能转换为动能来存储电能。这里的电动机也可以用作发电机。动能可以在需要时转换回电能。但它也有缺点。这些早期的飞轮电池不利于长时间储能。因此，当时的飞轮更多地用于短期能量存储，例如，用于提供五到十分钟的备用电源等。但最近，德克萨斯州的飞轮初创公司Revterra就宣布，他们克服了这些缺点，使飞轮能够长期储存可再生能源。他们通过切换其磁阻来减少空转时的能量泄漏，并提高了电源输入和输出的效率，从而减少了系统的能量损耗 。这些技术的实现得益于金属合金和复合材料的发展，他们增强了转子的强度，使它们能够更可靠地高速旋转。但最重要的技术发展是在轴承上。以前的飞轮存储系统要么使用机械轴承（球轴承），要么使用主动磁轴承，这种主动轴承消除了摩擦，但以复杂且耗电的控制系统为代价。这两种选择最终都导致大量的转子机械能作为废热而损失。 Revterra使用无源电磁轴承，无需外部控制即可消耗额外的能量，从而使转子保持平衡，从而通过消除轴承本身的能耗，进一步提高了能源效率。 这里的秘密就是他们使用高温超导体作为轴承。这种技巧不仅使轴承能够举起非常重的转子，而且由于轴承固有的捕获能力，可将转子固定在适当的磁场位置，这就减少了能量损失。在怠速情况下，Revterra的100 千瓦时飞轮系统仅损失50瓦的电能。相比之下，以前的飞轮消耗的功率超过1000瓦。也就是说，如果将飞轮电池完全充电并完全放电，它只会损失大约10％的能量。这对重振电网系统非常重要。而在轴承设计时，只需要少量的超导材料，这就成就了飞轮电池系统绝大部分都保持在室温下。仅有超导材料的部分需要通过低温冷却器保持。从而进一步减小了应用难度。而增强版的飞轮电池在此时回归，也推动了可再生环保能源的发展，与锂离子电池相比，增强版飞轮电池基本上可以永久使用。可为清洁能源存储提供了又一希望。对此，你怎么看呢？