授權了!這項發(fā)明專利在海上風電場應用前景廣闊
長江設計集團發(fā)布時間:2023-03-07 16:00:08
近日,長江設計集團設計公司機電院申請的國家發(fā)明專利“一種集成磁懸浮飛輪儲能的風力發(fā)電機組”正式獲得國家知識產(chǎn)權局授權,這是機電院在海上風電和儲能領域獲得的首個發(fā)明專利授權,是該領域的重大突破。據(jù)統(tǒng)計,集團在海上風電領域授權專利已超50項。
近年來,隨著以光伏發(fā)電、風力發(fā)電為代表的新能源發(fā)電場站在電力系統(tǒng)電源中的占比逐漸升高,電力系統(tǒng)的頻率慣性顯著下降,常規(guī)火電機組的調頻和調峰壓力劇增,威脅了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。國家及地方能源管理機構先后發(fā)文,對并網(wǎng)發(fā)電的新能源電站提出了有利于系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的功能要求,其中多次提到了儲能技術。
目前,國家及地方對新能源場站的一次調頻能力提出了剛性要求。以風力發(fā)電為例,為了實現(xiàn)一次調頻功能,如果不配置儲能等額外功率來源,則在系統(tǒng)頻率跌出人工頻率死區(qū)時,風電場需要預留一定量的備用發(fā)電容量以實現(xiàn)風電功率的快速支援;在系統(tǒng)頻率超過人工頻率死區(qū)時,通過槳距角控制等機械裝置的調節(jié)來減少捕獲的風能,實現(xiàn)風電功率的減小。前者會造成發(fā)電量的損失,長期運行時經(jīng)濟性較差;后者一方面調節(jié)速度較慢,另一方面機械裝置的頻繁動作可能會增大機械磨損,增加風機維修風險、減小風電機組壽命。
該發(fā)明專利提出了一種集成磁懸浮飛輪儲能的風力發(fā)電機組,在空間結構上采用磁懸浮軸承的超高速飛輪儲能系統(tǒng)安裝于風力發(fā)電機組的塔筒底部,在電氣連接上風力發(fā)電機組與磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)并聯(lián)連接。此項發(fā)明專利具有“五小五高”特點:機械儲能運行風險小、集成安裝建設成本小、磁懸浮無摩擦運行損耗小、百萬級循環(huán)維護成本小、取代耗能電阻風機成本?。伙L電機組涉網(wǎng)綜合性能高、分布式控制靈活度和可靠性高、有功功率調節(jié)響應速度高、無功調節(jié)近零損耗效率高、參與輔助服務項目風電場收益高。隨著國家和地方政府將儲能逐漸納入風電場競爭性配置內容,本發(fā)明在大規(guī)模風電場,特別是建設和運維成本昂貴的海上風電場具有廣闊的應用前景。
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