(十三)磁悬浮飞轮储能装置
1.适用范围
适用于新建数据中心及在用数据中心改造。
2.技术原理及工艺
磁悬浮飞轮储能装置利用旋转体旋转时所具有的动能来存储和释放电能。旋转体通常为共轴的飞轮转子和电动发电机转子。电动机/发电机在电动机运行状态下,使飞轮转子升速,将输入电能转化为动能存储;电动机/发电机在发电机运行状态下,使飞轮转子降速,将动能转化为电能输出,电动机/发电机的升速和降速由变流器控制实现。工作原理如图所示。

工作原理图
3.技术指标
(1)输出功率:100~450 千瓦。
(2)放电电压:400~600 伏,直流。
(3)储能量≥1.7 千瓦时。
(4)全系统功率密度≥800 千瓦/平方米。
(5)放电时间≥15 秒。
(6)寿命:20 年。
(7)飞轮额定转速≥35000 转/分。
(8)轴承系统:主动磁悬浮轴承。
(9)飞轮转子材质:合金钢。
(10)冷却方式:自然风冷。
4.技术功能特性
(1)飞轮转速高,功率密度大,全系统功率密度提高50%。
(2)系统功耗低,输出效率>99.6%。
(3)采用磁悬浮轴承技术,飞轮本体全寿命期无须维护。
(4)一体化柜体设计,部署简单,施工周期短。
5.应用案例
某数据中心项目,技术提供单位为沈阳微控新能源技术有限公司。
(1)用户情况简单说明
数据中心电力容量总计 9 兆瓦,采用 2N 供配电结构,符合 Tire III 级数据中心设计标准。
(2)实施内容及周期
采用 24 台磁悬浮飞轮储能装置作为其 6 兆瓦负载的UPS 储能装置,以替换原有的铅酸蓄电池。实施周期 1 个月。
(3)节能减排效果及投资回收期
改造完成后,节省了原有 60%的储能系统使用面积,年节电 90 万千瓦时。
6.未来推广前景
预计未来 5 年市场占有率可达到 40%。