2015年6月3日,由國家能源局指導,中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)與杜塞爾多夫展覽(上海)有限公司共同主辦的“儲能國際峰會2015”在北京召開。哈爾濱工程大學宋以國教授在會上發表主題演講,以下為演講內容。
哈爾濱工程大學宋以國教授:
哈爾濱工程大學是工信部直屬的七所院校之一,是全國重點大學。我們學校的前身是創建于1953年的中國人民解放軍軍事工程學院,簡稱“哈軍工”。毛澤東主席曾為學院成立頒發訓詞,1961年被確定為全國重點大學。
1994年4月,學校更名為哈爾濱工程大學。2000年,學校成立了“數字化設計與制造實驗室”,承擔了多項國家級精品項目的研究,形成了系列化的精品配套產品。
2010年,數字化設計與制造實驗室整合材料、機械控制等學科方向,成立了儲能技術與應用研究所。目前研究所共有研究人員和工程技術人員30多人,研究生20余人。設有四個研究室,主要從事機電集成系統、能源材料、復合材料和一體機方面的研究。我們研究室主要以“飛輪儲能系統”研發為主,目前承擔了多項國家級、省部級項目。
飛輪儲能項目實施情況介紹
飛輪儲能技術的工作原理相對比較簡單,主要是利用電能驅動飛輪高速旋轉,當需要電能的時候,飛輪轉速會逐漸下降。
目前飛輪儲能技術還有一些不成熟的地方,比如歐洲能源委員會在2011年工作報告中指出,美國Beacon Power公司安裝在史帝芬鎮的功率調節電廠,分別在2011年7月27日和10月13日,失去了兩個100KW的飛輪。這也增加了人們對飛輪儲能成熟度的懷疑。
研究所在飛輪儲能技術方面的推進
目前我們研究所正在研發面向電力系統的飛輪儲能裝置,用于電力廠的并網。其中包括飛輪儲能裝置,以及輔助系統、監控系統。
飛輪裝置主要有四部分組成:首先是由電動機和發動機組成的動發一體機,用來輔助軸承和飛輪本體;第二部分是飛輪轉子,主要推進飛輪復合材料的成型工作,讓整個環境都處于真空狀態,形成真空系統;第三部分是監控系統,對電動機、發動機、輔助系統等整個裝機組成部分進行監控;第四部分是驗證機,分為高速和低速旋轉驗證兩方面。
在低速旋轉驗證中,我們可以看到轉子的旋轉狀態,而在高速旋轉實驗中,旋轉狀態就不明顯了。目前在有風阻的條件下,轉子轉速能達到每分鐘一萬多轉。
在“動發一體機”的研發中,我們進行了二維鏡像和磁支撐測試系統。在復合材料飛輪中,我們進行了轉子設計,對基礎龍骨采取壓裝的方式,直徑為220毫米。關于轉子,研究室還提出了智能化飛輪的設想,采用復合工藝制備結構與功能一體化的復合材料制造飛輪。目前有關試驗的進展都比較順利。
此外,為了能讓復合材料飛輪使用更長時間,我們研究所正在進行復合材料飛輪機理研究和抗老化設計。
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