自20世纪90年代末以来,飞轮储能系统已被销售为环保替代铅酸电池,用于为不间断电源(UPS)系统提供备用电源。
但是飞轮系统——它储存的动能与旋转圆盘的速度和质量成正比——通常只能提供大约15秒的满负荷动力。这意味着飞轮非常适合处理绝大多数持续5秒或更少的功率干扰。但对于长时间断电,飞轮存储系统通常必须与电池或燃油发电机结合使用。
三合一
然而现在,飞轮储能系统的一个制造商已经有两个其他环境无害的能源储存技术的压缩空气和储热,拿出一个长期的备用电源解决方案组合飞轮技术。基于德克萨斯州奥斯汀,Active Power公司开发的CoolAir系统(www.activepower.com)可以在几分钟或几小时测量期间提供免费的电池备用电源吉姆Clishem,有功功率总裁兼首席营运官说。
有源电力公司的冷气系统是基于该公司所称的热压缩空气能量存储系统(TACAS)。TACAS开始时将压缩空气以每英寸4,500磅的速度储存在标准气缸中,并由现场压缩机保持满负荷运转。压缩空气钢瓶被连接到一个绝缘的热存储单元,其中包括一个不锈钢核心内的空气通道,加热并保持在1300华氏度。第三个部件是一个不断旋转的小飞轮。
在短功率干扰时,飞轮为UPS提供后备电源。但当检测到延长的停机时间时,压缩空气被释放到热存储单元,在那里它获取额外的热能。然后,加热的空气驱动一个小型膨胀涡轮/交流发电机,以每分钟7万转(rpm)的速度旋转,为UPS提供与可用能量成比例的后备电源。Clishem说,大约三分之二的能量来自于热存储,其余的来自于压缩空气。飞轮在涡轮/交流发电机达到全速运行所需的大约一秒的时间内提供“桥接”能量源。
“这是一种完全新的和不同的概念,可以使用环保组件产生电力,”克里什姆说。他指出,与有毒的铅酸电池不同,没有危险的副产品或塔卡拉斯的处置问题。虽然电池需要定期维护,但使用使用较低并必须每三到五年更换,而基于TACAS的系统则具有低维护,并且在20年的寿命中完全可再生,Clishem Contends。
同样与电池不同,需要紧密的环境温度范围为20到25摄氏度,TACAS系统的工作温度范围为0℃至40℃的优势,用于坚固耐用的工厂环境,Clishem表示。基于TACAS的CoolAir系统也从该技术的增加的奖金中获取其名称;由于系统的涡轮机从压缩空气流中提取热能,所以系统排气由冷却,透气空气调谐到59f,这适用于冷却数据中心环境。“这是世界上的第一个系统,它同时提供备用过渡功率和备用过渡冷却,”Clishem索赔。
一个CoolAir直流系统需要大约31.5英寸足迹广场,并可以与任何供应商的UPS或ActivePower自己CoolAir UPS系统中使用。每单位的最大输出为80千瓦,15分钟,提供了的备用电力,以及多达八个CoolAir UPS单元可以共同为增加的功率容量可以并联。
有源电力公司将CoolAir技术作为一种环保、无电池的UPS应用解决方案进行营销。Clishem指出,虽然“绿色”很好,但公司也意识到,任何环保系统都必须具有经济意义。他说,这是CoolAir系统不仅作为产品出售,而且还以服务合同的形式提供的原因之一。
“我们CoolAir系统是一个小比电池锋线更加昂贵,如果你购买他们,” Clishem承认。“但使用模式总是比在其生命周期的电池更便宜,在任何时候在我们的三年,五年或10年的合同。”
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