15 ژوئن 2023 -توسط دانشگاه صنعتی گراتس-نمونه اولیه FlyGrid. اعتبار: Energie Steiermark
یک تیم پروژه به رهبری دانشگاه فناوری گراز (TU Graz) نمونه اولیه یک سیستم ذخیره سازی چرخ طیاربه نام FlyGrid را ارائه می کند که می تواند برق را به صورت محلی ذخیره کرده و با استفاده از فناوری شارژ سریع تحویل دهد.
راه حل های نوآورانه شارژ و ذخیره سازی به دلیل در دسترس بودن رو به رشد انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، بادی و برق آبی و افزایش در زمینه حمل و نقل الکتریکی بسیار مهم تر شده اند. آنها در نظر گرفته شده اند تا مازاد تولید برق را برای مواقعی که انرژی های تجدیدپذیر برق تامین نمی کنند، ذخیره کنند تا پایداری شبکه را افزایش داده و زیرساخت شارژ کافی را فراهم کنند.
با FlyGrid، یک کنسرسیوم پروژه متشکل از دانشگاه‌ها، تامین‌کنندگان انرژی، شرکت‌ها و استارت‌آپ‌ها، نمونه اولیه یک سیستم ذخیره‌سازی چرخ طیار را ارائه می‌کند که در یک ایستگاه شارژ سریع کاملاً خودکار ادغام شده است، بنابراین امکان استفاده بهتر از منابع فرار محلی را فراهم می‌کند.
پس از چندین ماه آزمایش FlyGrid در دانشگاه لئوبن، سیستم ذخیره سازی چرخ طیار اکنون در Energie Steiermark راه اندازی شده است، جایی که می توان آن را در شرایط واقعی بیشتر بهبود بخشید. ذخیره سازی بافر نمونه اولیه دارای محتوای انرژی پنج کیلووات ساعت است و ظرفیت شارژ 100 کیلووات را ارائه می دهد. حجم ذخیره سازی بزرگتر نیز به دلیل طراحی مدولار امکان پذیر است.
اگرچه فناوری ذخیره‌سازی فلایویل یکی از قدیمی‌ترین اشکال ذخیره‌سازی انرژی است، یکی از اولین گونه‌های آن چرخ سفالگری است، برای توسعه FlyGrid لازم بود تا زیرسیستم‌ها و اجزای آن را با نیازهای جدید تطبیق دهد. برای ذخیره انرژی مکانیکی، یک روتور – چرخ طیار همنام – با استفاده از یک موتور الکتریکی تا سرعت بالایی شتاب می گیرد و انرژی به عنوان انرژی دورانی ذخیره می شود. انرژی توسط روتور بازیابی می شود که انرژی دورانی خود را به یک ژنراتور می دهد. کل توسعه و تولید در اتریش انجام شد.
عمر سرویس به چرخه های شارژ بستگی ندارد
شرکای توسعه توجه ویژه ای به یاتاقان های نورد داشتند و سازنده یاطاقان نورد myonic نقش اصلی را ایفا می کند. آنها باید سرعت 30000 دور در دقیقه را با وزن روتور 160 کیلوگرم تحمل کنند. از آنجایی که مقدار انرژی قابل ذخیره در روتور توسط نیروی گریز از مرکز محدود می شود، از فیبر کربن با مقاومت بالا برای ساخت آن استفاده شد.
شریک پروژه FWT یک فرآیند تولید ویژه برای روتور کامپوزیت فیبر کربن ایجاد کرده است. روتور توسط یک موتور رلوکتانس سنکرون و بهینه شده برای تلفات شتاب می گیرد که توسط شرکت Thien eDrives طراحی شده است. این فناوری موتور الکتریکی به این دلیل انتخاب شد که به درجه بسیار بالایی از کارایی دست می یابد و نیازی به آهنربا یا خاک های کمیاب ندارد. با این حال، موتور برای حفظ شارژ انرژی مصرف می کند، به این معنی که واحد ذخیره سازی به مرور زمان تخلیه می شود و پس از حدود 25 ساعت خالی می شود.
بنابراین FlyGrid باید به عنوان یک سیستم ذخیره سازی کوتاه مدت در نظر گرفته شود که تنها در صورتی قابل اجرا است که انرژی به طور مکرر تامین و حذف شود. این سیستم در محفظه ایمنی مخصوص توسعه یافته بسته بندی شده است. مزیت اصلی FlyGrid عمر طولانی مورد انتظار است که برخلاف باتری ها به تعداد چرخه های شارژ یا سن بستگی ندارد.
علاوه بر ذخیره و تحویل انرژی، این پروژه یک مفهوم جامع در مورد ذخیره سازی ایجاد کرد که جنبه های تامین انرژی، بار شبکه و زیرساخت شارژ را نیز در نظر می گیرد. این در زمینه های کاربردی مورد نظر FlyGrid منعکس شده است. در میان چیزهای دیگر، منابع فرار محلی مانند سیستم های PV قرار است یکپارچه شوند که انرژی آنها نه تنها برای شارژ، بلکه برای تغذیه توان بالا به شبکه ذخیره می شود. FlyGrid همچنین می تواند به عنوان یک جعبه شارژ سریع موبایل، به عنوان مثال، برای ماشین آلات ساختمانی برقی استفاده شود. در زمینه فناوری شارژ، شریک پروژه easelink سیستم شارژ کاملاً خودکار خود را Matrix Charging ارائه کرد.
افزودنی مفید به راه حل های موجود
برقی‌سازی روزافزون تحرک و همچنین صنعت و همچنین گسترش منابع انرژی تجدیدپذیر چالشی برای شبکه‌های برق ما است. بنابراین، ارائه راه‌حل‌هایی که از یک سو موجب تسکین شبکه برق و از سوی دیگر می‌شود، حائز اهمیت است. استفاده از تحرک الکترونیکی را تسهیل می کند.
علاوه بر راه‌حل‌هایی مانند باتری‌های شیمیایی یا نیروگاه‌های ذخیره‌سازی پمپ، ذخیره‌سازی فلایویل FlyGrid یک سیستم طولانی‌مدت ارائه می‌دهد که عملکرد بالایی را ارائه می‌دهد.
