플라이휠 저장 전력 시스템

플라이휠 저장 전력 시스템은 에너지 저장용 플라이휠을 사용하며(플라이휠 에너지 저장 참조) 최대 20 MW의 피크 전력을 가진 비교적 작은 저장 시설일 수 있다. 플라이휠은 일반적으로 전력 그리드를 어느 정도 안정시키고 그리드 주파수를 유지할 수 있도록 도와주며 단기 보상 저장소로 사용된다.최대 1,000 MW의 용량을 가진 양수 저장 발전소와 같은 일반적인 저장 발전소와 달리 플라이휠 저장 발전소의 장점은 몇 kW에서 수십 MW의 범위에서 얻을 수 있다. 이 적용 분야에서는 배터리 저장 발전소와 비교할 수 있다.

적용 가능한 영역은 전기 에너지를 입수하여 저장할 수 있는 곳이며, 풍력이나 태양열 발전에서 초 범위의 변동과 같은 것을 보상하기 위해 다시 공급되어야 한다.이러한 저장 시설은 모듈식 설계의 개별 플라이휠로 구성된다.플라이휠당 최대 150kW의 에너지를 흡수하거나 방출할 수 있다.매립된 지하 진공 탱크에 개별적으로 수용되는 그러한 플라이휠 축전기의 조합을 통해 최대 수십 MW의 총 전력을 달성할 수 있다.DC 중간회로를 통한 전기 연결 전력 저전압 모터 및 전력 변환기 시스템은 고전압 직류 전송 애플리케이션에서 사용되는 발전소에서 발견되는 모터와 유사하다.^[2]

때때로 배터리 저장 발전소는 배터리 전력을 절약하기 위해 플라이휠 저장 전원 시스템으로 구축된다.플라이휠은 빠른 변동을 더 잘 처리할 수 있다.^[3][4]

적용 예

차량 제동 및 가속

차량에서는 동력 플라이휠의 소량 저장이 배터리와 함께 추가적인 메커니즘으로 사용되어 재생에 의한 제동 에너지를 저장한다.전력은 단기간에 저장한 후 전류가 매우 큰 차량의 가속 단계로 다시 방출할 수 있다.이렇게 하면 배터리 전원이 절약된다.^[5]

트램 제동 및 가속 - 전원 평활

플라이휠 스토리지는 트램에 유용하다는 것이 입증되었다.제동 중(예: 스테이션 도착 시) 시스템에 과부하가 발생할 수 있는 잠재적 위험으로 인해 항상 전력 그리드로 공급될 수 없는 높은 에너지 피크가 발견된다.플라이휠 에너지 저장 발전소는 선로 옆에 있는 컨테이너에 있고 과도한 전기 에너지를 취한다.예를 들어, Zwickau에서는 브레이크 시스템당 최대 200 MWh의 에너지가 연간 회수된다.^[6]

전력 그리드 주파수 제어

비컨파워는 뉴욕 스티븐타운에서 25kWh 용량의 플라이휠 200개와 100kW의 전력을 갖춘 플라이휠 저장 발전소에서 운영된다.이를 통합하면 5MWh 용량과 20MW의 전력이 공급된다.장치는 15,000rpm에서 최고 속도로 작동한다.로터 플라이휠은 레진으로 채워진 상처입은 CFRP 섬유로 구성된다.설치는 주로 주파수 제어를 위한 것이다.이 서비스는 뉴욕 전력망에 판매된다.^[7]

스타드베르케 뮌헨(독일 뮌헨, SWM)은 플라이휠 저장 전력 시스템을 사용하여 전력 그리드를 안정시키고, 에너지를 제어하며, 재생 에너지원에서의 편차를 보상한다.이 식물은 줄리히 스토르네틱 GmbH에서 유래한다.이 시스템은 플라이휠 28개로 구성되며 100kWh 용량과 600kvolt-암페어(kVA) 용량이다.플라이휠은 45,000rpm의 최고 속도로 회전한다.^[8]

캐나다 온타리오 주, Temporary Power Ltd.2014년부터 플라이휠 저장 발전소를 운영하고 있다.그것은 강철로 만든 10개의 플라이휠로 구성되어 있다.각각의 플라이휠의 무게는 4톤이고 높이는 2.5m이다.최대 회전 속도는 11,500 rpm이다.최대 출력은 2 MW이다. 이 시스템은 주파수 조절에 사용된다.성공적인 3년의 시험 기간이 끝나면, 이 시스템은 20 MW와 100 MW로 확장될 것이다.^[9]

재생 에너지 시간 이동

캘리포니아 프레즈노 시는 주간에 과잉 생산되는 태양 에너지를 야간에 소비하기 위해 앰버 키네틱스가 건설한 플라이휠 저장 발전소를 운영하고 있다.^[10]

구축된 시스템

아루바 섬에는 현재 Temporary Power Ltd에 의해 건설된 5MW의 플라이휠 저장 발전소가 있다.^[11][12]이 섬은 2020년까지 에너지 공급을 100% 재생 에너지로 전환할 계획이다.^[13]

에너지 손실

이제(2013년 이후) 하루 저장되는 에너지의 5%만 손실하는 플라이휠 저장장치(flywheel storage system)^[14] 구축이 가능하다.

참고 항목

• 슈퍼 배터리 검색(2017 PBS 필름)

참조