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VYCON飞轮储能系统简介170806
Vycon VDC XXT
最大额定功率: 500kW 最大能源存储率: 6,000kW 秒 @ 400kW 功率密度: 80kW / ft2 输出效率: 99.6% @ 最大功率
2006年推出
2015年二季度推出
2017年三季度推出
Vycon飞轮技术提供了行业领先的高可靠性、高效、低成本的能量存储系统
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Vycon飞轮储能产品 – Vycon VDC
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飞轮模块—系统核心构建,可实现20年免维护 图像用户界面—提供系统状态监测、系统功能设定等 功能 核心控制单元—监控能量输出请求并控制包括飞轮充电、 放电在内的子系统 磁力轴承控制单元—通过五轴磁悬浮系统控制飞轮的位 置 双向能量转换器—直流系统与由飞轮产生的交流变频电 压之间的转化接口 真空泵—排空飞轮内的空气,以减少风阻损失,从而提 高电气效率
2016年7月11日第50届范堡罗国际航展展出的福特级航母的电磁弹射系统模型
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CONFIDENTIAL
轨道交通行业应用概况
Cost of Energy 地铁运营能源成本
地铁运营 成本 100%
电力成本 15-20%
牵引电 力成本 65-75%
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CONFIDENTIAL
地铁列车的制动能量目前多采用制动电阻消耗制动或将减速过程中的能量转化 为热能而浪费,,而且会产生大量废热,使地铁隧道和车站内的温度升高。
飞轮系统应用场景-舰载设备
舰载相控阵雷达、垂直发射、电磁弹射等装备短时用电量大,可利用飞轮系统作为能 量存储介质,保障装备使用时舰船整体的能源供应稳定。 美国福特级航母电磁弹射的供电系统由电动机、飞轮储能装置和大功率发电机组成。 其卧式飞轮储能装置储存的能量可以达到140兆焦以上,充电功率可达4兆瓦。
地铁运营 成本 100% 电力 成本 15-20%
电力的消耗和损失 Electricity, Consumption and Losses
牵引电力 100%
可重复利用能 源 33%
牵引电 力成本 65-75%
牵引力损失
电机 8% 转换器 2% 传输 4%
能量存储: 可节省总 运营成本 的3%
机车制动产生的直流 电调节能量
50,000 000 RMB 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 年度
蓄电池周期成本包含为蓄电池配套的电池房建筑成本,直流开关,精密 空调,消防,以及运 营的空调电费,每6年更换全部电池的费用; 不含占用空间无法作为机架租金收入的机会成本
洛杉矶地铁项目介绍
实施范围: 在地铁系统的牵引变电站使用 2MW / 8.2 千瓦时 REGEN®系列产品, 准备扩容至6MW / 24.6 kW容量 联邦运输管理局(FTA)从ARRA运输温室 气体和能源减排计划(TIGGER)计划拨款 站点数量:14个 线路长度:28公里 自2014以来,每天在洛杉矶地铁运行的 REGEN®系统可节约平均1.6-1.8兆瓦(14%15%)能量,同时: 无需维护 没有能量衰减 与电池等产品相比,尺寸和重量更小。 超过20年的使用寿命 无需温度调节 没有化学泄露产品的健康风险 在需求变化时容易增加或减少模块 实时监控
制动损失能量
损失约17%
辅助系统20%
电阻 16%
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基于飞轮技术的能量回收存储系统
在列车制动过程中,将制动能量通过飞轮系统储存起来。当列车需要大功率工 作时(如上坡、加速等),将飞轮系统存储的能量释放出来以供系统使用。
系统优势
充分利用制动能量,通过储存再生制动的电能而提高能量利用率,达到节能的目的。 降低供电系统峰值功率要求。供电系统的容量只能按照电能消耗的峰值来设置,多数时候 不会满负荷运行。采用能量储存方法,可通过减少设备的峰值容量而节约成本。 改善直流供电稳定性,在低电位时提供电压支持。 提高供电的可靠性。在系统因故障而停电时,储能装置可以短时供电,相当于大型的UPS 的作用。 减少隧道内的灰尘和热量。
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-
蓄电池
飞轮储能与铅酸电池储能比较
铅酸电池
采购次数:初期 + 3次 = 4次 每组电池配直流开关 电池房:设计(加强结构),建筑费用 精密空调系统:运行温度<25℃ 电池监控系统:按数据中心级别 特殊防火消防设计:气体灭火
飞轮
20年使用寿命 无须空调,-10 - 45℃通风环境 承重无须特殊设计 可直接放置于UPS房 占地面积小,节省的空间可用于扩充 业务需求
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北美应用案例-U.S. Navy医院
配置: •825kVA / 750kW UPS •5 VDC XE 飞轮 •户外箱体
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国内应用案例-北京电信数据中心
(1)北京亦庄数据中心 UPS:2* 艾默生400kVA 飞轮:2* VDC 300kW 安装时间: 2010年11月 安装地点:北京亦庄
VYCON 飞轮 储能单元
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VYCON飞轮 + 蓄电池共用系统
UPS
后备 发电机
关键负载
ATS 自动切换开关
DC 母线 + -
市电 208 – 600V AC
+ + + VYCON 飞轮 储能单元
任何断电或晃电情形,由飞轮先放电。 如此可以保护电池免于因为晃电放电造 成电池寿命的缩短。从而延长电池寿命 和可靠性,以及减少电池节数。
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REGEN®产品实施案例
REGEN®产品在包括南美、北美、欧洲、亚洲各地的数十条地铁线路中均投入使用,包括: 美国洛杉矶地铁(2014年实施) 巴西里约热内卢地铁(实施中) 美国纽约地铁(正在洽谈) 巴西圣保罗地铁(正在洽谈) 英国伦敦地铁(正在洽谈) 瑞士巴塞尔地铁(正在洽谈) 土耳其布尔萨地铁(正在洽谈) 土耳其伊兹密尔地铁(正在洽谈) 香港港铁(正在洽谈) 日本东京地铁(与日本住友合作) 菲律宾马尼拉地铁(正在洽谈)
$3,774,920 $1,882 $687,092 5.49
航空航天/国防行业应用概况
飞轮储能与蓄电池储能的比较
项目 储能容量 循环寿命 使用寿命 放电深度 维护时间 环境污染 储能密度 功率密度 化学蓄电池 中 几百次 2~8年 有限制 <6个月 污染环境 10~20Wh/kg 300W/kg 飞轮储能 高 几百万次 >20年 基本无限制 >10年 无污染 >100Wh/kg 5000W/kg
电力价格 12个站点日用电量 日电费 年平均电费 每日节能量 节能比例 节能系统安装成本 节能系统每日节约电费 节能系统每年节约电费 投资回报周期
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美元/千瓦时 千瓦时 美元 千瓦时 美元 美元 美元 年
0.1 136,194 4,971,071 18,824
13.82%
• 有超过1100台飞轮产品正在全球各行业中使用 • 拥有 2,500,000次充电和放电实际验证的可靠性 • 与全球领先的UPS制造商/分销商建立战略作伙伴关系
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Vycon飞轮结构
高速 – 37000 RPM 外部空气冷却 内部真空设计 紧凑型钢合金飞轮质量(90公斤) 磁悬浮轴承 :悬浮支持转动元件 高功率密度(300kW) OSHPD抗震认证 可扩展 99.4%的输出效率
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VDC产品系列-应用于UPS领域
Vycon VDC XE
最大额定功率: 300kW 最大能源存储率: 4,000kW 秒 @ 140kW 功率密度: 48kW / ft2 输出效率: 99.4% @ 最大功率
Vycon VDC XXE
最大额定功率: 300kW 最大能源存储率: 6,000kW 秒 @ 140kW 功率密度: 48kW / ft2 输出效率: 99.4% @ 最大功率
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北美应用案例-EMC北卡杜兰4.5万平米数据中心
配置: •6 x 825KVA / 750kW UPS •24 VDC XE VYCON 飞轮 •无蓄电池
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CONFIDENTIAL
北美应用案例-Gainesville质子治疗中心
配置: •2 x 750KVA/675kW UPS •8 VDC XE 飞轮 •无蓄电池
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CONFIDENTIAL
飞轮储能与铅酸电池储能投资回报比较
250,000
飞轮与蓄电池20年周期累积成本比较
某在建数据中心:12,000KVA,19 x 800KVA UPS, 铅酸电池后备时间15分
200,000
电池更换
150,000 Flywheel 飞轮 Battery 电池 100,000
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Vycon飞轮技术提供了行业领先的高可靠性、高效、低成本的能量存储系统
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Vycon飞轮储能产品应用领域
关键电源/电源质量 能量回收 智能电网/能源再生
UPS 电源
牵引动力节能
风电/智能电网储能
车载电力供应
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航空航天
国防
UPS行业应用概况
(2)北京酒仙桥数据中心 高压直流电源: 2* 台达200kW 飞轮:2* VDC 125kW 安装时间:2011年6月 安装地点:北京 酒仙桥
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国内应用案例-华为数据中心
UPS:1* Socomec 500kVA 飞轮:2* VDC XXE 300kW 安装时间:2015年12月 安装地点:东莞 松山湖