Design inovador de fibra de vidro de fibra de vidro protendido Sistema de armazenamento de energia do volante do volante?
The global energy transition is accelerating and driving a surge in energy storage demand. Lithium batteries are limited by resource scarcity and environmental risks, and physical energy storage technology has become an important supplement. Flywheel energy storage achieves kinetic energy-electric energy conversion through high-speed rotating flywheels. The core challenge is to balance material performance and economy. Although traditional carbon fiber flywheels have high energy storage density (>Força de tração de 4000MPa), o custo é tão alto quanto 200 euros/kWh, o que é difícil de atender às necessidades dos cenários domésticos e industriais e comerciais .
A empresa francesa Energiestro propôs uma solução inovadora com concreto como matriz efibra de vidroas the reinforcement material. It breaks through the material limitations through prestressed winding technology and provides a new path for low-cost flywheel energy storage. The company's VOSS ("Solar Energy Storage Flywheel") products, including prestressed concrete/glass fiber composite flywheels, are designed to be buried in concrete tanks in residential or corporate courtyards equipped with solar panels, and Tenha portas de acesso no terreno para manutenção . O sistema foi projetado para ter uma vida útil de 30 anos .
In terms of material selection, early flywheel energy storage systems used an all-metal design, and later a newer and more efficient carbon fiber composite version appeared. This version uses carbon fiber's lighter weight and higher tensile strength than steel to make it rotate faster, thereby storing more energy at the same mass. However, carbon fiber composite flywheels are expensive, so Energiestro has developed an alternative solution baseado emfibra de vidrocompósitos e concreto para criar um volante mais baixo e mais durável .
Esta solução usa uma combinação defibra de vidro+ concreto, com uma resistência à tração do volante de cerca de 1000 ~ 1500mpa e um custo de apenas 20 euros/kWh, que é um décimo do custo de um volante de fibra de carbono e tem uma vantagem de custo-benefício significativa: o sistema de retro-efetividade:.} para obter um sistema de preservação e eficiência, o sistema térmico e o reflexão de um sistema controlar e a autonacional de um sistema de eficientes e do sistema autonacional desenvolvido 3- Ton Concrete Flywheel, um layout de enrolamento vertical é adotado, combinado com transporte assistido por guindaste para resolver o problema de que o equipamento horizontal tradicional não pode suportar a carga; 10 conjuntos de sistemas de rolos independentes são usados para aumentar gradualmente a tensão da fibra para evitarfibra de vidrofratura devido ao alto estresse instantâneo, ao mesmo tempo em que corresponde à alteração do módulo de fibra (extensão do comprimento com o aumento da tensão) para garantir a uniformidade do enrolamento; A resina epóxi é pulverizada em tempo real durante o processo de enrolamento e, após a cura, uma densa camada de material composto é formado com uma espessura de cerca de 2 cm (50 camadas), levando em consideração a força leve e estrutural .
Em termos de densidade de armazenamento de energia, a densidade de armazenamento de energia dofibra de vidro-concrete flywheel reaches 8Wh/kg, which is 300% higher than the full concrete solution, but still 32% of the carbon fiber flywheel (25Wh/kg). And in a vacuum environment, the overall efficiency of the system is 85%, which is the same as the carbon fiber flywheel. The price of glass fiber is about 1/10 of that of carbon fiber, and the O custo da matriz de concreto é insignificante; O sistema de enrolamento personalizado realiza a produção automatizada, o ciclo de fabricação de um único volante é controlável e o custo marginal é reduzido após a expansão; Da perspectiva do custo do ciclo de vida completo do produto, a vida 30-} design é muito mais longa que a das baterias de lítio (geralmente 5-10 anos), e basicamente nenhuma manutenção ou substituição é necessária . o custo da unidade de eletricidade no {{{}}}}} Baterias de lítio (0 . 12 euros/kWh) . O sistema de Voss da Energiestro está posicionado em cenários de armazenamento de energia doméstica e industrial e comercial. O design enterrado reduz a ocupação do espaço e é diretamente integrado aos painéis solares. Seus clientes-alvo têm uma demanda clara de "baixo custo e longa vida útil" e a relação custo-benefício defibra de vidroOs materiais compostos se encaixam perfeitamente nessa lacuna de mercado .
A equipe finalmente fabricou com sucesso um concreto protendido/fibra de vidroO volante composto que atualmente pode armazenar até 10 kWh de eletricidade do painel solar ao operar em um sistema de armazenamento de energia . Energiestro planeja desenvolver ainda mais sistemas de escala de maior escala para aumentar a capacidade de armazenamento de energia para 50 kWh .
No início de 2025, a Energiestro instalou dois sistemas de teste beta para sistemas de painéis solares comerciais e industriais e planeja instalar mais 10 este ano ., todos os sistemas são produzidos na planta piloto da empresa na França . "agora estamos arrecadando fundos para construir uma fábrica maior para que possamos realizar a prática.". Produção comercial em 2027.
