伯明翰大學的研究人員說，一個控制風力渦輪機能量的存儲和釋放的“智能”儲能系統(tǒng)將減少停電的風險，并支持全球范圍內(nèi)風能使用的增加。

該系統(tǒng)使用在轉(zhuǎn)子的變速風力渦輪機系統(tǒng)更緊密地調(diào)節(jié)功率與供給電網(wǎng)。這意味著當電力需求很高時，可以智能地使用渦輪機中存儲的動能來保持電網(wǎng)穩(wěn)定。伯明翰大學企業(yè)已申請保護該系統(tǒng)的專利。

調(diào)節(jié)電力供應(yīng)以跟上需求是持續(xù)的挑戰(zhàn)。突然斷電，例如當發(fā)電機損壞時，可能會導(dǎo)致“頻率驟降”，從而導(dǎo)致停電。英國的大型發(fā)電站目前通過推出更多電力來應(yīng)對這些下降。

但是，隨著越來越多的風力渦輪機集成到系統(tǒng)中，平衡供需并保持系統(tǒng)穩(wěn)定變得更加困難，因為國家電網(wǎng)中的頻率驟降比風力發(fā)電成為如此重要的因素之前發(fā)生得更快，更嚴重。發(fā)電。

伯明翰能源研究所智能電網(wǎng)總監(jiān)張曉平教授說：“到2030年，風能有望提供英國一半的電力，因此，重要的是我們可以利用風電場提供重要的安全控制機制英國國家電網(wǎng)的頻率驟降。我們提出的用于風力渦輪機的頻率控制系統(tǒng)可以徹底改變英國電網(wǎng)的頻率控制，并且重要的是，它可以使用我們現(xiàn)有的風力渦輪機基礎(chǔ)設(shè)施，而無需額外的設(shè)備和投資。”

最近的一次嚴重停電發(fā)生在2019年8月，在英格蘭中部，東南，西南，西北和東北以及威爾士造成停電。該事件是由于在雷恩西(Hornsea)和小巴福德(Little Barford)因雷擊而幾乎同時發(fā)生兩個意外斷電而引發(fā)的。

成千上萬的房屋沒有電源，而人們被困在火車上，交通信號燈停止工作。40分鐘后恢復(fù)供電，但周末的鐵路網(wǎng)絡(luò)仍出現(xiàn)問題。在這種情況下，如果使用我們建議的方法獲得風力發(fā)電機的頻率控制響應(yīng)服務(wù)，則可以保護國家電網(wǎng)系統(tǒng)免受斷電的影響。

“隨著英國對風力發(fā)電的依賴不斷增加，尋找使用渦輪機系統(tǒng)提供此項服務(wù)并保持對電網(wǎng)的有效監(jiān)管的有效方法將變得越來越重要。當前使用風力渦輪機調(diào)節(jié)電力的方法難以提供由于風速和其他系統(tǒng)條件的變化，提供了一致的支持。”張教授補充說。

伯明翰團隊提出的方法利用了風力渦輪機以可變速度運行的潛力，以提供響應(yīng)供需波動所需的靈活性。他們的結(jié)果發(fā)表在《IEEE電力與能源開放存取期刊》上。該團隊已經(jīng)證明了他們在行業(yè)標準的做法電力電網(wǎng)模擬器，并正在尋求產(chǎn)業(yè)合作伙伴，探討該技術(shù)的商業(yè)機會。