Τι είναι το Flywheel Energy Storage;

Η αποθήκευση ενέργειας σφονδύλου είναι μια μέθοδος για την αποθήκευση ενέργειας χρησιμοποιώντας έναν σφόνδυλο που περιστρέφεται γρήγορα. Ο σφόνδυλος, ο οποίος γενικά περιστρέφεται στο κενό, αποθηκεύει την ενέργεια ως περιστροφική ενέργεια. Η ενέργεια μπορεί να αφαιρεθεί από το σύστημα ή να προστεθεί στο σύστημα μέσω ηλεκτρικού κινητήρα/γεννήτριας. Τα σφόνδυλα περιστρέφονται με πολύ μεγάλο αριθμό στροφών ανά λεπτό (RPM) και μπορούν να αποθηκεύσουν σημαντική ποσότητα ενέργειας. Η ανθεκτική φύση των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας σφόνδυλου και η ικανότητά τους να απορροφούν ή να εκφορτίζουν γρήγορα μεγάλες ποσότητες ενέργειας τα καθιστούν εξαιρετικούς υποψήφιους για αντικατάσταση ή συμπλήρωση συμβατικών μπαταριών για χρήση σε ηλεκτρικά οχήματα.

Τα παλαιότερα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας σφονδύλου βασίζονταν σε καθαρά μηχανικά ρουλεμάν για να υποστηρίξουν έναν ταχύτατα περιστρεφόμενο σφόνδυλο. Οι σύγχρονες εκδόσεις χρησιμοποιούν αντίθετα μαγνητικά ρουλεμάν. Ως αποτέλεσμα, είναι πιο ανθεκτικά, επειδή τα κινούμενα μέρη στο εσωτερικό του συστήματος δεν υπόκεινται σε συνεχή τριβή. Ορισμένα σύγχρονα συστήματα σφόνδυλου χρησιμοποιούν ακόμη και υπεραγώγιμους μαγνήτες, αν και οι απαιτήσεις κόστους και θερμοκρασίας για αυτά τα συστήματα περιορίζουν τη χρησιμότητά τους.

Η μειωμένη τριβή των μαγνητικών εδράνων αυξάνει επίσης τη χρησιμότητα των βολάν στην αποθήκευση ενέργειας. Αυτό συμβαίνει επειδή λιγότερη κινητική ενέργεια χάνεται λόγω τριβής ενώ ο σφόνδυλος περιστρέφεται. Η αυξημένη απόδοση αποθήκευσης είναι ιδιαίτερα σημαντική όταν ένας σφόνδυλος χρησιμοποιείται για την αποθήκευση ενέργειας για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα, επειδή τα μηχανικά συστήματα σφονδύλων θα διαχέουν μεγάλο μέρος της μηχανικής τους ενέργειας κατά την πρώτη ώρα μετά τη φόρτιση.

Τα σφόνδυλα χρησιμοποιούνται σε πολλές εφαρμογές όπου η γρήγορη φόρτιση και εκφόρτιση είναι σημαντικές. Αυτός ο τύπος αποθήκευσης ενέργειας έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για την τροφοδοσία μηχανοκίνητων οχημάτων και λειτουργεί ιδιαίτερα καλά ως μια μορφή αναγεννητικής πέδησης. Το γεγονός ότι τα σφόνδυλα λειτουργούν ως μεγάλα γυροσκόπια όταν περιστρέφονται απαιτεί ειδική μηχανική, έτσι ώστε ο χειρισμός των οχημάτων να μην επηρεάζεται αρνητικά και μπορεί να χρησιμεύσει για τη σταθεροποίηση των οχημάτων.

Οι μπαταρίες σφόνδυλου έχουν προταθεί ως μέσο για την τροφοδοσία οπλικών συστημάτων επόμενης γενιάς. Έχουν τη δυνατότητα να αποθηκεύουν περισσότερη ενέργεια από τις συμβατικές μπαταρίες και να αποφορτίζουν την ενέργεια πιο γρήγορα. Αυτό οδήγησε τον Στρατό των Ηνωμένων Πολιτειών να σκεφτεί τη χρήση βολάν για την τροφοδοσία όπλων χρησιμοποιώντας ηλεκτρομαγνήτες που κινούνται με σφόνδυλα.

Το μεγαλύτερο πρόβλημα με την αποθήκευση ενέργειας του σφόνδυλου είναι η πιθανότητα ζημιάς και τραυματισμού εάν σπάσει ένας φορτισμένος σφόνδυλος. Αυτά τα συστήματα αποθηκεύουν ενέργεια ως κινητική, περιστροφική ενέργεια, οπότε μια σοβαρή βλάβη στο περίβλημα του σφονδύλου μπορεί να προκαλέσει θραύση του σφονδύλου. Τα φορτισμένα σφόνδυλα συνήθως περιστρέφονται στις 40,000-60,000 σ.α.λ., οπότε αυτό μπορεί να απελευθερώσει επικίνδυνα σκάγια. Τα σύγχρονα συστήματα σφόνδυλου χρησιμοποιούν προηγμένα περιβλήματα σφονδύλων για να περιορίσουν τον κίνδυνο από αυτού του είδους τα γεγονότα.