Kinetische Energiespeicher Technologie
Übersicht
Die Grundlagen Schwungradsysteme speichern kinetische Energie – Energie, die aus Bewegung entsteht, indem sie kontinuierlich einen kompakten Rotor in einer reibungsarmen Umgebung betreiben. Wenn kurzfristig Energie benötigt wird, weil es zu Schwankungen oder Ausfällen in der Stromversorgung kommt, dreht sich der Rotor aufgrund der Massenträgheit weiter und die gespeicherte kinetische Energie wird in Elektrizität umgewandelt. Ek = K x Masse x Radius2 x Umdrehung2 | ![]() |
Die Ausgewogenheit macht den Unterschied Bei der Entwicklung des kinetischen Energiespeichers müssen zahlreiche Faktoren sorgfältig aufeinander abgestimmt werden. So kann die Erhöhung der Schwungradgeschwindigkeit zum Beispiel die gespeicherte Energie erhöhen, aber auch eine deutlich erhöhte Materialbelastung, was zur Folge hat, dass der Rotor aus robusterem und kostspieligerem Material konstruiert werden muss. Wird eine Schwungmasse mit einem größeren Durchmesser verwendet, so erhöht sich der Energieinhalt ebenfalls, was jedoch möglicherweise zu einem inakzeptablen Kompromiss bei Anlagengröße oder aber Transport- und Installationskosten führen kann. Bei den Schwungrädern von Active Powers CleanSource sind Gewicht, Größe, Geschwindigkeit, Belastung und Materialstärke in Einklang gebracht, um so eine Energiespeicherung und ein Kostenprofil zu erreichen, die für unsere Zielmärkte in kritischen Anwendungen optimiert sind. |
BETRIEB
CleanSource Schwungrad
Die Schwungrad-Technologie von Active Powers CleanSource integriert einen Motor, einen Schwungradenergiespeicher und einen Generator in eine elegante und wirtschaftliche Lösung.
![]() | Motor Während 99 % seiner Betriebszeit agiert die im Schwungrad integrierte elektrische Maschine als ein Motor. Bei ungefähr 1 kW Eingangsleistung dreht sich der Rotor mit 7.700 Umdrehungen pro Minute (1/Min). Energiespeicher Als Energiespeichersystem rotiert der Schwungradrotor mit konstanter Geschwindigkeit und hat damit einen konstanten Energieinhalt. Generator Wenn kurzfristig Energie benötigt wird, weil es zu einem Stromausfall kam, wird das Schwungrad zum Generator: Aufgrund der Massenträgheit dreht sich der Rotor weiter und die kinetische Energie wird in Elektrizität umgewandelt. Zusammen mit der Leistungselektronik im System werden darüber die angeschlossenen Verbraucher zuverlässig versorgt.angeschlossenen Verbraucher zuverlässig versorgt. |
IM ENERGIESPEICHER
Magnetlager Zur Lagerung des Rotors wird Active Powers Magnetlager-Technologie genutzt. Damit wird der Großteil des Gewichts des Schwungrads auf das vor Ort austauschbare mechanische Lagergehäuse übertragen. | 7,700 U/min Beide Schwungräder bestehen aus einem Einzelteil-Rotor aus 4340- Legierungsstahl. Der Rotor dreht sich im aufgeladenen Zustand mit 7.700 U/min. | Grobvakuum Das System wird mittels einer Vakuumpumpe evakuiert, was den Rotorwiderstand verringert und so den Wirkungsgrad steigert und die Systemlaufzeit verlängert |
UNSERE KINETISCHEN ENERGIESPEICHER
XT-Serie (250 kW für bis zu 25 Sekunden) | HD-Serie |
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11,17 cm hoch, 64,77 cm Durchmesser; 272 kg rotierende Masse Speichert ~ 4 MJ Energie (225 kW für bis zu 15 Sekunden) | 31,75 cm hoch, 64,77 cm Durchmesser; 771 kg rotierende Masse Speichert ~ 10,5 MJ Energie (675 kW für bis zu 15 Sekunden) |