Shranjevanje energije z vztrajnikom

Shranjevanje energije z vztrajnikom (ang. Flywheel Energy Storage - FES) shranjuje energijo, tako da pospeši vztrajnik (rotor) do zelo velikih obratov. Ko vztrajniku dodajamo energijo se poveča vrtilna hitrost, ko pa je odvzemujemo se zmanjša.

NASA G2 vztrajnik

Moderni FES sistemi uporabljajo vztrajnike iz zelo močnih kompozitov iz karbonskih vlaken, imajo magnetne ležaje in se vrtijo pri hitrostih 20 000 do čez 50 000 obratov na minuto. Celotna struktura je v vakuumu za zmanjšanje zračnega upora. Taki vztrajniki dosežejo vrtilno hitrost v nekaj minutah, hitreje kot nekateri drugi sistemi shranjevanja energije. Vztrajniki so povezani z električnim motorejm/generatorjem.

Glavni sestavni deli vztrajnika

Prva generacija vztrajnikov je uporabljala velik jekleni vztrajnik, ki se je vrtel na konvencionalnih (mehanskih) ležajih. Novi vztrajniki uporabljajo karbonska vlakna, ki imajo večjo natezno trdnost in so precej lažji.

FES sistemi imajo dolgo življenjsko dobo in zahtevajo malo vzdrževanja. Število ciklov je nekje 10⁵ do. 10⁷Energetska gostota je okrog 100–130 W·h/kg ali 360–500 kJ/kg),. Imajo tudi veliko izhodno moč. Izkoristek je lahko tudi čez 90%. Tipične kapacitete so 3-133 kWh. Pospeševanje je po navadi manj nko 15 minut.

$E_{\mathrm {rotirajoca} }={\frac {1}{2}}I\omega ^{2}$

kjer je

$\omega \$ je kotna hitrost

$I\$ je vztrajnostni moment okoli rotaicjske osi

$E\$ je kinetična energija

Glej tudi

• Shranjevanje energije s stisnjenim zrakom

Zunanje povezave

• Boeing Flywheel Energy Storage Technology
• Federal Technology Alert, Flywheel Energy Storage
• Magnetal Whitepaper for its Green Energy Storage System – GESS
• Magnetal analysis on gyro forces induced by flywheel energy storage