飞轮蓄能技术的发展与应用

系统地介绍了国内外飞轮储能技术的研究进展及在许多方面已有的应用实例和应用前景，指出了飞轮储能技术今后的研究及应用趋势。     

清华大学飞轮储能技术研究概况

全面回顾了清华大学在过去17 年内坚持飞轮储能技术研究开发的总体情况。介绍了6 种飞轮储能试验研究系统和工程样机的技术特征,分析了研制过程中遇到的飞轮轴系稳定性、电机设计、充放电控制器调试等关键技术难题,探讨了飞轮储能技术工业化应用开发中应注意的问题。     

飞轮储能技术及其耦合发电机组研究进展

  目的  双碳目标的提出增加了新能源电力嵌入的必要性,为了研究提高机组灵活性的方法,文章对飞轮储能技术及其耦合发电机组的相关研究进行了详细介绍。  方法  文章概括总结了飞轮储能的工作原理、研究现状与成果以及应用难点与措施,分析了研究飞轮储能的系统建模与运行策略的具体方法,并对飞轮储能分别耦合火力发电、风力发电以及太阳能发电的原理与应用特点进行了重点分析。  结果  我国的飞轮储能系统研究已经取得较为先进的成果,并且形成了一套有效的研究方法,在飞轮储能技术耦合多能源发电机组方面也进行了一定的研究。  结论  在当今环境下,飞轮储能技术耦合多能源发电机组已经成为研究趋势与重点,本文所总结内容为后续飞轮储能技术的应用提供了参考。     

飞轮储能技术研究的发展现状

飞轮储能技术已成为国际能源界研究的热点之一,从飞轮储能技术的技术进展（包括飞轮本体、转子支承系统,电动／发电机,电力转换器与真空室）以及应用研究（电力调峰,飞轮电池,不间断供电,强力放电等）角度出发,系统地介绍了该技术国内外的发展现状及今后发展方向。     

国外飞轮储能技术状况研究

飞轮储能具有快速充放电、瞬时功率大、效率高、无污染等优点,是目前最具发展前景的储能技术之一,其工作模式分为充电、保持和放电模式。上世纪90年代以来,飞轮转子材料、支承技术、电能变换技术取得重大突破,飞轮储能技术也随之有了重大进展。全球飞轮储能技术的研发力量主要集中在美国、欧洲和日本,在飞轮技术基础应用研究、关键技术及制造工艺、飞轮储能产品产业化开发与市场运作等方面,美欧日都远远领先于其他国家。但随着其他国家对储能技术的重视和大力投入,多极化趋势日益明显。在企业级不间断电源应用领域,产品特点是大功率、短时充放电,代表企业如美国Active Power和德国Piller;在轻轨制动动能再生领域,基于GTR技术的1MW飞轮系统已在纽约远洛克威县安装,每日节电1300k W·h,节能率21.7%;在电网调频领域,美国Beacon Power公司已建成2个20MW的储能电站,并投入电网调频运行;此外,在风电与光伏发电并网、航天与军事领域,由于飞轮储能具有瞬时功率大的突出优势,可以平抑负载波动,提供极高的兆安级电流进行核聚变及军用电磁弹射研究。     

车用飞轮混合动力系统的应用进展

《节能与新能源汽车技术路线(2.0版)》的发布对汽车节能技术提出了新要求,对于传统内燃机汽车,只能通过添加二次能量存储装置实现部分制动能量回收.在几种典型的储能方式中,拉贡特性图表明飞轮储能具有高瞬时功率、高效率、快速响应、环境友好及循环寿命长等优点,从而成为传统内燃机汽车理想的二次储能技术.尽管飞轮储能技术的应用研究已经取得了一些进展,但目前国内外尚未有详细的研究来总结其在汽车工业领域上的应用.文中基于CNKI数据库、Engineering Village数据库及Web of Science数据库以"飞轮储能"为主题进行了数据检索,重点分析了"飞轮储能"技术在汽车工业方面的研究进展,且检索数据表明,近20年来车用飞轮储能技术虽为小众研究方向,但一直都在探索中.针对电驱动式和机械式两种典型的飞轮混合动力系统,重点关注了机械式飞轮混合动力系统在汽车领域内的探索、研究及验证历程,并详细阐述了该系统的结构特点、研究现状及未来研究趋势.综合分析表明,机械式系统通过飞轮与车辆传动系统间的纯机械连接,不仅解决了电驱动式中因电驱动系统功率限制而造成的动力与节能效果不足问题,还提高了车用飞轮混合动力系统能量转化效率.     

2021年中国储能技术研究进展北大核心CSCD

本文对2021年度中国储能技术的研究进展进行了综述。通过对基础研究、关键技术和集成示范三方面的回顾和分析,总结得出了2021年中国储能技术领域的主要技术进展,包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、铅蓄电池、锂离子电池、液流电池、钠离子电池、超级电容器、新型储能技术、集成技术和消防安全技术等。研究结果表明,中国储能技术在基础研究、关键技术和集成示范方面均取得了重要进展,中国已经成为世界储能技术基础研究最活跃的国家,也已成为世界储能技术研发和示范的主要核心国家之一。     

Research progress on fabrication process of composite flywheel rotor

储能飞轮是一种机械能量储存系统,具有广阔的应用前景.飞轮能否达到设计的高转速,需要飞轮的制作与试验验证,因此飞轮制作工艺是飞轮储能技术能否得到广泛工程应用的关键问题.本文概述了国内外复合材料储能飞轮成型工艺的研究进展,总结了飞轮转子的材料,形状以及制造工艺等问题.结合理论分析与试验研究,提出面向工程应用的先进复合材料飞轮的设计方法,提高复合材料飞轮的成型工艺水平,是今后的重要工作内容.     

飞轮储能装置设计初探

讨论了具有广泛应用前景的新型机械储能技术中飞轮储能装置设计的几个关键问题，包括飞轮转子材料的选择，飞轮最佳转速的确定及工作空间的计算，轴承支承的选择，轴承承载力，刚度与结构参数的计算，电机的选择，以及能量转换控制方式的分析等，为飞轮储能装置设计的进一步研究奠定了基础。     

储能技术在电力系统中的研究进展

储能技术在电力系统中具有削峰填谷、一次调频、提高电网稳定性、改善电能质量、提高电网利用率、提高可再生能源的利用率等重要作用。介绍了抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能、钠硫电池储能、锂离子电池储能、液流电池储能等典型储能技术以及各自的国内外研究动态,比较了各种储能技术的优缺点,并对储能技术在电力系统中的不同应用进行了综述。     

750 kV两站两线科研项目管理

针对兰州超高压输变电公司科研项目管理模式进行了研究与分析,提出了科研项目分解的方案,通过本方案明确了基本课题,可以较为全面、系统指导科研工作的开展,增强了科研项目实施的可操作性。构建了矩阵式科研项目管理组织结构,优化配置了公司各科研资源,明确了科研项目的各主要责任主体。确立了科研项目管理流程,做到闭环控制,加强了科研项目过程管理。     

韩国天然气水合物研究开发思路及对我国的启示

天然气水合物已是国际能源界公认的21世纪接替石油天然气的新能源。美国、加拿大、日本等发达国家都非常注重天然气水合物的开发研究,而韩国、中国、印度的研究工作起步相对较晚。但韩国在2005年就成立了国家天然气水合物研究机构,制定了国家天然气水合物10年研究计划,该计划的总体目标是到2015年为止．发展天然气水合物开采知识,并开发出在Ulleung盆地商业开采水合物技术。我国对天然气水合物也做了大量的研究工作,但到目前为止还没有一个确切的水合物开发路线图。与韩国相比,我国在水合物研究方面存在研究工作相对薄弱、技术装备有待提高、具体规划不够、研究力量分散等差距,最大的差距在于没有围家性的天然气水合物研究机构。借鉴韩国的研究开发思路,建议我国应尽快成立国家天然气水合物研究机构,并制定国家天然气水合物研究计划。     

Hydro-graph: A knowledge graph for hydrogen research trends and relations

The field of hydrogen research is a huge community, generating a large amount of literature every year. Researchers need to do a lot of review to get a general understanding of the field, and to realize the research trends and relations. Since the reviews are done manually by the researchers, it is not only inefficient but the timing of the reviews might not be real time. This paper presents a tool called Hydro-graph, which aims to provide researchers in the field of hydrogen research with a knowledge graph of relevant fields. It can help researchers quickly understand the development status, research hotspots and research trends of a certain field. Furthermore, it can find representative authors in the field, and analyse their research direction and development process. Experimental results show that Hydro-graph can effectively help researchers in the hydrogen research community to analyse relevant fields.     

Indicators of European public research in hydrogen and fuel cells—An input–output analysis

A prerequisite of any coordinated research activity is a comparison of the current status of research in the countries in question and a means to monitor the progress in particular sectors. Analysis of indicators of research in different countries allows comparison of the research undertaken. This paper compares input and output indicators of public research in hydrogen and fuel cells (H&FC) both within Europe and between Europe and the US, Japan and China. Overall the combined public H&FC research budget for the EU25 countries, associated states and accession countries was €276M$€276\mathrm{M}$ in 2005, slightly higher than in the US, but lower than in Japan. An analysis of research outputs indicates that European competitive advantage is being lost to China and the US. Greater and more effective research coordination as well as more targeted allocation of research funds are proposed as potential solutions.     

Flat-plate PV-Thermal collectors and systems: A review

Over the last 30 years, a large amount of research on PV-Thermal (PVT) collectors has been carried out. An overview of this research is presented, both in terms of an historic overview of research projects and in the form of a thematic overview, addressing the different research issues for PVT.     

国外燃料电池研究动向

介绍了燃料电池的工作原理、主要应用领域。研究了国外发达国家的研究动向。通过纵向和横向的比较，可以看出我国在燃料电池研究方面在世界上所处于的位置，对于制定我国燃料电池长期发展战略计划有一定的启示。     

柴油机气缸内辐射传热模型研究历程与展望

综述了国内外内燃机气缸内辐射理论研究的进展，阐述了目前研究的难点和关键总是指出作为气缸内传热的一种重要途径，气缸内辐射传热的研究工作需要进一步深入和加强。     

藻类生物燃料研究开发进展

藻类生物燃料作为一种非粮生物质燃料已成为当今的研究热点,具有广阔的发展前景,有可能成为未来最重要的可再生能源之一。介绍了藻类制备生物燃料的研发概况,综述了国内外研究开发历程与最新进展,分析了目前藻类生物燃料研究开发中存在的困难和问题,指出了当前和今后的研发方向。     

能源效率影响因素分析

有关能源效率影响因素的研究一直是学术界备受关注的问题之一,且得出了诸多有价值的研究成果,但鲜有研究对影响能源效率的诸多因素进行有效的分类、整理,不利于有效探究能源效率的根源因素及彼此间的深层次作用机制。基于此本文首先以研究内容为切入点,立足因素本身属性特征及其对能源效率的作用实质,将其划分为结构因素、科技因素、市场因素及人为因素。同时,在研究层次、研究方法、研究视角三个方面对现有研究的不足之处提出了研究设想。