儲能技術(shù)習(xí)題答案7

1、第7章習(xí)題答案7-1簡述飛輪儲能的構(gòu)成并說明 各組成部件的作用。解：飛輪儲能系統(tǒng)主要由飛輪轉(zhuǎn)子、軸承系統(tǒng)、電機系統(tǒng)、真空室、電能轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)等構(gòu)成。飛輪轉(zhuǎn)子是儲能裝置，利用轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)可以將能量以機械能的形式進行儲存，并通 過轉(zhuǎn)速的變化實現(xiàn)能量在動能與電能之間的轉(zhuǎn)化；軸承系統(tǒng)的作用是支承轉(zhuǎn)子平安穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，并減小旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的摩擦阻力；電機系統(tǒng)集成了發(fā)電機和電動機,在儲能系統(tǒng)充放電時實現(xiàn)電能和動能之間的相互轉(zhuǎn)換;真空室用于維持飛輪轉(zhuǎn)子的

2、真空環(huán)境，從而降低空氣阻力帶來的摩擦損耗，目的是實現(xiàn) 能量的高效率存儲和釋放，并且對飛輪裝置起到保護作用；電能轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)是將輸入電能轉(zhuǎn)換為直流電供給電機，對輸出電能進行調(diào)頻、整流后供 給負(fù)載的關(guān)鍵部件，主要對充放電所需的電能進行整流和轉(zhuǎn)換，以滿足負(fù)載所需電壓或頻率 的要求。7-2什么是失超？產(chǎn)生失超現(xiàn)象的原因有哪些？失超對系統(tǒng)有哪些影響？應(yīng)該采取哪些措 施？解：失超是超導(dǎo)體在運行過程由于受到擾動無法滿足臨界電流等條件,從而失去超導(dǎo)體的優(yōu)

3、 良導(dǎo)電特性的一種狀態(tài)。失超的原因：超導(dǎo)材料制備過程中的缺陷導(dǎo)致局部性能較差；一些擾動如電流引線或儀 器測控引線引入的熱擾動、洛倫茲力產(chǎn)生的導(dǎo)線運動、繞組變形、交流損耗、核輻射熱和束 流輻射、磁通跳躍等可能導(dǎo)致失超；超導(dǎo)儲能系統(tǒng)持續(xù)吸收有功功率的時間較長，也會使超 導(dǎo)線圈中的電流密度超過臨界電流密度而導(dǎo)致失超。失超的影響：失超導(dǎo)致超導(dǎo)體大量發(fā)熱，溫度迅速上升會造成設(shè)備損壞、絕緣層破壞、 甚至冷卻液氣化造成系統(tǒng)體積膨脹進而發(fā)生破裂和爆炸等

4、問題。失超保護措施：失超保護措施可分為兩類：一類是將超導(dǎo)體內(nèi)的能量轉(zhuǎn)移至超導(dǎo)體外釋 放，如并聯(lián)外部電阻保護與變壓器保護；二是加速超導(dǎo)體的失超，使能量消耗在超導(dǎo)體內(nèi)， 如內(nèi)局部段并聯(lián)電阻保護與并聯(lián)二極管保護。7-3超級電容的“超級”表達在哪里？解：超導(dǎo)電容的“超級”在于：(1)超級電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個無反響活性的多孔電極板，在極板上 加電，正極板吸引電解質(zhì)中的陰離子，負(fù)極板吸引陽離子，實際上形成兩個容性存儲層，被 別離開

5、的陽離子在負(fù)極板附近，陰離子在正極板附近。(2)超級電容器在別離出的電荷中存儲能量，用于存儲電荷的面積越大、別離出的電荷7-7假設(shè)一個直徑為10m的飛輪，其質(zhì)量為100噸，轉(zhuǎn)速為6000i7min,試求理論上飛輪儲能可存 儲的能量。 解：將數(shù)據(jù)代入飛輪儲能的動能計算公式（7-2）即可。飛輪轉(zhuǎn)子的線速度：v = a)r = 2nfr = - 2mrr 2 x 3.14 x 6000 x 1060 =6 28 0 m/ s飛輪轉(zhuǎn)子儲存的能