تخزين الطاقة بواسطة دولاب الموازنة

يعمل نظام تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة ( FES ) عن طريق تدوير دوّار ( دولاب الموازنة ) والحفاظ على الطاقة في النظام على شكل طاقة دورانية . عند استخراج الطاقة من النظام، تنخفض سرعة دوران دولاب الموازنة نتيجةً لمبدأ حفظ الطاقة ؛ بينما تؤدي إضافة الطاقة إلى النظام إلى زيادة سرعة دولاب الموازنة. في حين تستخدم بعض الأنظمة دوّارات منخفضة الكتلة وعالية السرعة، تستخدم أنظمة أخرى دوّارات ضخمة جدًا (مثل 200 طن) [ 1 ] [ 2 ] ، وبالتالي سرعات دوران أقل بكثير، ويُشار إليها باسم أنظمة تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة على نطاق الشبكة . [ 3 ] وتستخدم تصاميم أخرى دوّارات عالية السرعة تعمل بعشرات الآلاف من الدورات في الدقيقة. [ 4 ]
تستخدم معظم أنظمة الطاقة الكهربائية الكهربائية الكهرباء لتسريع وإبطاء دولاب الموازنة، ولكن يجري تطوير أجهزة تستخدم الطاقة الميكانيكية مباشرة. [ 5 ]
تتميز أنظمة تخزين الطاقة المتقدمة بدوارات مصنوعة من مركبات ألياف الكربون عالية المتانة، معلقة بمحامل مغناطيسية ، وتدور بسرعات تتراوح من 20,000 إلى أكثر من 50,000 دورة في الدقيقة داخل حاوية مفرغة من الهواء. [ 6 ] يمكن لهذه العجلات الدوارة أن تصل إلى سرعتها القصوى في غضون دقائق ، لتصل إلى سعتها من الطاقة بسرعة أكبر بكثير من بعض أشكال التخزين الأخرى. [ 6 ]
المكونات الرئيسية

يتكون النظام النموذجي من دولاب موازنة مدعوم بمحمل ذي عناصر دحرجة متصل بمحرك -مولد . وقد يُحاط دولاب الموازنة، وأحيانًا المحرك-المولد، بحجرة مفرغة من الهواء لتقليل الاحتكاك وفقدان الطاقة.
تستخدم أنظمة تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة من الجيل الأول دولاب موازنة فولاذي كبير يدور على محامل ميكانيكية. أما الأنظمة الأحدث فتستخدم دوارات مركبة من ألياف الكربون تتميز بقوة شد أعلى من الفولاذ، ويمكنها تخزين طاقة أكبر بكثير لنفس الكتلة . [ 7 ]
لتقليل الاحتكاك ، تُستخدم المحامل المغناطيسية أحيانًا بدلاً من المحامل الميكانيكية .
الاستخدامات المستقبلية المحتملة للمحامل فائقة التوصيل
أدت تكلفة التبريد إلى استبعاد استخدام الموصلات الفائقة منخفضة الحرارة في المحامل المغناطيسية في وقت مبكر. مع ذلك، قد تكون محامل الموصلات الفائقة عالية الحرارة اقتصادية، وربما تُطيل مدة تخزين الطاقة بكفاءة اقتصادية. [ 8 ] من المرجح أن تُستخدم أنظمة المحامل الهجينة أولًا. تاريخيًا، واجهت محامل الموصلات الفائقة عالية الحرارة مشاكل في توفير قوى الرفع اللازمة للتصاميم الأكبر حجمًا، لكنها قادرة على توفير قوة تثبيت بسهولة. لذلك، في المحامل الهجينة، تدعم المغناطيسات الدائمة الحمل، بينما تُستخدم الموصلات الفائقة عالية الحرارة لتثبيته. يكمن سر كفاءة الموصلات الفائقة في تثبيت الحمل في كونها مواد مغناطيسية معاكسة مثالية . إذا حاول الدوار الانحراف عن مركزه، فإن قوة استعادة ناتجة عن تثبيت التدفق المغناطيسي تُعيده إلى وضعه الصحيح. يُعرف هذا بالصلابة المغناطيسية للمحمل. يمكن أن يحدث اهتزاز المحور الدوراني بسبب انخفاض الصلابة والتخميد، وهي مشاكل متأصلة في المغناطيسات فائقة التوصيل، مما يمنع استخدام المحامل المغناطيسية فائقة التوصيل بالكامل لتطبيقات دولاب الموازنة.
نظرًا لأن تثبيت التدفق المغناطيسي عاملٌ مهم لتوفير قوة الرفع والاستقرار، يُمكن تصنيع الموصلات الفائقة ذات درجة الحرارة العالية (HTSC) بسهولة أكبر لتخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة مقارنةً بالاستخدامات الأخرى. ويمكن تشكيل مساحيق هذه الموصلات بأشكالٍ متنوعة طالما كان تثبيت التدفق المغناطيسي قويًا. ويتمثل أحد التحديات المستمرة التي يجب التغلب عليها قبل أن تتمكن الموصلات الفائقة من توفير قوة الرفع الكاملة لنظام تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة، في إيجاد طريقة لكبح انخفاض قوة الرفع والهبوط التدريجي للدوار أثناء التشغيل الناتج عن زحف التدفق المغناطيسي للمادة فائقة التوصيل.
الخصائص الفيزيائية
عام
بالمقارنة مع طرق تخزين الكهرباء الأخرى، تتميز أنظمة تخزين الطاقة بالعجلات الدوارة بعمر افتراضي طويل (يدوم لعقود مع صيانة قليلة أو معدومة؛ [ 6 ] [ 9 ] يتراوح العمر الافتراضي الكامل لدورة التشغيل للعجلات الدوارة من أكثر من 10⁵ دورة استخدام إلى 10⁷ دورة استخدام)، [ 10 ] وطاقة نوعية عالية (100-130 واط ساعة/كجم، أو 360-500 كيلوجول/كجم)، [ 10 ] [ 11 ] وقدرة قصوى عالية على إنتاج الطاقة. يمكن أن تصل كفاءة الطاقة ( نسبة الطاقة الخارجة إلى الطاقة الداخلة ) للعجلات الدوارة، والمعروفة أيضًا بكفاءة الدورة الكاملة ، إلى 90%. تتراوح السعات النموذجية من 3 كيلوواط ساعة إلى 133 كيلوواط ساعة. [ 6 ] يتم شحن النظام بسرعة في أقل من 15 دقيقة. [ 12 ] قد تكون قيم الطاقة النوعية العالية التي يتم ذكرها غالبًا مع عجلات الموازنة مضللة بعض الشيء، حيث أن الأنظمة التجارية المصنعة تتمتع بطاقة نوعية أقل بكثير، على سبيل المثال 11 واط ساعة/كجم، أو 40 كيلو جول/كجم. [ 13 ]
شكل من أشكال تخزين الطاقة
عزم القصور الذاتي : السرعة الزاوية : الطاقة الدورانية المخزنة :
هناهو تكامل كتلة دولاب الموازنة، وهي سرعة الدوران (عدد الدورات في الثانية).
الطاقة النوعية
تعتمد الطاقة النوعية القصوى لدوار دولاب الموازنة بشكل أساسي على عاملين: الأول هو هندسة الدوار، والثاني هو خصائص المادة المستخدمة. بالنسبة للدوارات أحادية المادة والمتجانسة الخواص، يمكن التعبير عن هذه العلاقة كما يلي [ 14 ].
أين
- هي الطاقة الحركية للدوار [جول]،
- كتلة الدوار [كجم]،
- هو عامل الشكل الهندسي للدوار [بدون أبعاد]،
- تمثل قوة الشد للمادة [باسكال]،
- هي كثافة المادة [كجم/م 3 ].
الهندسة (عامل الشكل)
أعلى قيمة ممكنة لعامل الشكل [ 15 ] لدوار دولاب الموازنة هي، وهو ما لا يمكن تحقيقه إلا من خلال هندسة القرص ذات الإجهاد الثابت النظرية . [ 16 ] تتميز هندسة القرص ذات السماكة الثابتة بمعامل شكل يساويأما بالنسبة لقضيب ذي سمك ثابت، فإن القيمة هي. يبلغ معامل شكل الأسطوانة الرقيقة .بالنسبة لمعظم عجلات الموازنة ذات العمود، يكون عامل الشكل أقل من أو حوالييتميز التصميم بدون عمود [ 17 ] بمعامل شكل مشابه لقرص ذي سمك ثابت (مما يتيح مضاعفة كثافة الطاقة.
خصائص المواد
في مجال تخزين الطاقة، يُفضّل استخدام مواد ذات قوة عالية وكثافة منخفضة. ولهذا السبب، تُستخدم المواد المركبة بكثرة في عجلات التخزين المتقدمة. ويمكن التعبير عن نسبة القوة إلى الكثافة للمادة بوحدة واط ساعة/كجم (أو نيوتن متر/كجم)؛ ويمكن لبعض المواد المركبة أن تحقق قيمًا تتجاوز 400 واط ساعة/كجم.
مواد الدوار
تُصنع العديد من دوارات دولاب الموازنة الحديثة من مواد مركبة. ومن الأمثلة على ذلك دولاب الموازنة المصنوع من ألياف الكربون المركبة من شركة Beacon Power Corporation [ 18 ] ودولاب الموازنة PowerThru من شركة Phillips Service Industries. [ 19 ] في المقابل، تستخدم شركة Calnetix الفولاذ عالي الأداء المستخدم في صناعة الطيران في تصنيع دولاب الموازنة الخاص بها. [ 20 ]
بالنسبة لهذه الدوارات، يمكن التعبير عن العلاقة بين خصائص المواد والهندسة وكثافة الطاقة باستخدام نهج المتوسط المرجح. [ 21 ]
قوة الشد وأنماط الفشل
يُعدّ شد قرص دولاب الموازنة أحد أهمّ العوامل التي تحدّ من تصميمه. وبشكل عام، كلما زادت قوة القرص، زادت سرعة دورانه، وزادت الطاقة التي يمكن للنظام تخزينها. (زيادة وزن دولاب الموازنة دون زيادة مماثلة في قوته سيؤدي إلى إبطاء أقصى سرعة دوران له دون أن يتمزق، وبالتالي لن يزيد من إجمالي الطاقة التي يمكنه تخزينها).
عندما تتجاوز قوة الشد للغطاء الخارجي لعجلة الموازنة المركبة حدها الأقصى، ينكسر الغطاء وتتحطم العجلة نتيجة فقدان الضغط الخارجي حول محيطها بالكامل، مما يؤدي إلى إطلاق كل طاقتها المخزنة دفعة واحدة؛ ويُشار إلى هذه الظاهرة عادةً باسم "انفجار عجلة الموازنة" لأن شظايا العجلة قد تصل إلى طاقة حركية تُضاهي طاقة الرصاصة. تميل المواد المركبة الملفوفة والملصقة في طبقات إلى التفكك بسرعة، أولًا إلى خيوط دقيقة القطر تتشابك وتُبطئ حركتها، ثم إلى مسحوق شديد السخونة؛ أما عجلة الموازنة المعدنية المصبوبة فتُطلق شظايا كبيرة عالية السرعة.
بالنسبة لعجلة الموازنة المعدنية المصبوبة ، فإن حد الفشل هو قوة تماسك حدود الحبيبات في المعدن المصبوب متعدد البلورات . ويعاني الألومنيوم بشكل خاص من الإجهاد ، وقد تتشكل فيه شقوق دقيقة نتيجة التمدد المتكرر منخفض الطاقة. وقد تتسبب القوى الزاوية في انحناء أجزاء من عجلة الموازنة المعدنية للخارج، مما يؤدي إلى احتكاكها بالوعاء الخارجي، أو انفصالها تمامًا وارتدادها عشوائيًا داخله. ويصبح باقي عجلة الموازنة غير متوازن بشدة، مما قد يؤدي إلى تلف سريع للمحامل نتيجة الاهتزاز، وكسر مفاجئ لأجزاء كبيرة من عجلة الموازنة.
تتطلب أنظمة دولاب الموازنة التقليدية أوعية احتواء قوية كإجراء وقائي، مما يزيد من الكتلة الإجمالية للجهاز. ويمكن تخفيف الطاقة المنبعثة عند حدوث عطل باستخدام بطانة داخلية هلامية أو سائلة مغلفة، حيث تغلي هذه البطانة وتمتص طاقة التلف. ومع ذلك، يفضل العديد من عملاء أنظمة تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة واسعة النطاق دفنها في الأرض لمنع أي مواد قد تتسرب من وعاء الاحتواء.
كفاءة تخزين الطاقة
يمكن لأنظمة تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة والمحامل الميكانيكية أن تفقد ما بين 20% و50% من طاقتها خلال ساعتين. [ 22 ] وينتج جزء كبير من الاحتكاك المسؤول عن هذا الفقد في الطاقة عن تغير اتجاه دولاب الموازنة نتيجة دوران الأرض (وهو تأثير مشابه لما يظهره بندول فوكو ). ويُقاوم هذا التغير في الاتجاه بقوى الدوران الناتجة عن الزخم الزاوي لدولاب الموازنة، مما يُولّد قوةً على المحامل الميكانيكية. وتزيد هذه القوة من الاحتكاك. ويمكن تجنب ذلك بمحاذاة محور دوران دولاب الموازنة مع محور دوران الأرض.
في المقابل، يمكن للعجلات الدوارة المزودة بمحامل مغناطيسية وفراغ عالٍ أن تحافظ على كفاءة ميكانيكية بنسبة 97% ، وكفاءة ذهاب وإياب بنسبة 85%. [ 23 ]
تأثيرات الزخم الزاوي في المركبات
عند استخدامها في المركبات، تعمل عجلات الموازنة أيضًا كجيروسكوبات ، نظرًا لأن زخمها الزاوي عادةً ما يكون من نفس رتبة مقدار القوى المؤثرة على المركبة المتحركة. قد تؤثر هذه الخاصية سلبًا على خصائص قيادة المركبة أثناء الانعطاف أو القيادة على أرض وعرة؛ فقد يؤدي الصعود على جانب منحدر إلى رفع العجلات جزئيًا عن الأرض نتيجة لمقاومة عجلة الموازنة لقوى الميل الجانبي. من ناحية أخرى، يمكن الاستفادة من هذه الخاصية للحفاظ على توازن السيارة ومنعها من الانقلاب أثناء المنعطفات الحادة. [ 24 ]
عندما يتم استخدام دولاب الموازنة بالكامل لتأثيراته على وضعية المركبة، بدلاً من تخزين الطاقة، فإنه يطلق عليه اسم دولاب رد الفعل أو جيروسكوب عزم التحكم .
يمكن التخلص من مقاومة الميل الزاوي بشكل شبه كامل عن طريق تثبيت دولاب الموازنة داخل مجموعة من المحاور المُصممة بشكل مناسب ، مما يسمح لدولاب الموازنة بالاحتفاظ بوضعه الأصلي دون التأثير على المركبة (انظر خصائص الجيروسكوب ). مع ذلك، لا يُلغي هذا مشكلة قفل المحاور ، ولذا يلزم إيجاد حل وسط بين عدد المحاور وحرية الحركة الزاوية.
يعمل المحور المركزي لعجلة الموازنة كمحور دوران واحد، وإذا كان محاذيًا رأسيًا، فإنه يسمح بدوران كامل بزاوية 360 درجة في المستوى الأفقي. مع ذلك، على سبيل المثال، يتطلب صعود التل محور دوران ثانٍ، ويتطلب السير على جانب منحدر محور دوران ثالث.
مثبتات جيمبال كاملة الحركة
على الرغم من أن دولاب الموازنة نفسه قد يكون على شكل حلقة مسطحة، إلا أن تركيبه داخل المركبة على محور دوران حر الحركة يتطلب حيزًا كرويًا ليدور فيه دولاب الموازنة بحرية. وإذا تُرك دولاب الموازنة يدور في المركبة دون تدخل، فإنه سيبدأ بالترنح ببطء متتبعًا دوران الأرض، وسيزداد ترنحه في المركبات التي تقطع مسافات طويلة فوق سطح الأرض الكروي المنحني.
يُواجه نظام الدوران الحر الكامل مشاكل إضافية تتعلق بكيفية نقل الطاقة من وإلى دولاب الموازنة، إذ يُمكن أن ينقلب دولاب الموازنة دورة كاملة مرة واحدة يوميًا، مُتَمَرِّدًا مع دوران الأرض. ويتطلب الدوران الحر الكامل حلقات انزلاق حول كل محور من محاور الدوران لتوصيل الطاقة، مما يزيد من تعقيد التصميم.
مثبتات جيمبال محدودة الحركة
لتقليل المساحة المستخدمة، قد يكون نظام المحور الدوار محدود الحركة، حيث يستخدم ممتصات الصدمات لتخفيف الحركات السريعة المفاجئة ضمن نطاق محدد من الدوران الزاوي خارج المستوى، ثم يُجبر دولاب الموازنة تدريجيًا على اتخاذ الوضعية الحالية للمركبة. هذا يقلل من مساحة حركة المحور الدوار حول دولاب الموازنة الحلقي من كرة كاملة إلى أسطوانة قصيرة سميكة، تشمل على سبيل المثال ± 30 درجة من الميل و ± 30 درجة من الدوران في جميع الاتجاهات حول دولاب الموازنة.
موازنة الزخم الزاوي
يتمثل أحد الحلول البديلة لهذه المشكلة في استخدام دولابين متصلين يدوران بشكل متزامن في اتجاهين متعاكسين. سيكون مجموع عزمهما الزاوي صفراً، وبالتالي لن يكون هناك أي تأثير جيروسكوبي. لكن تكمن مشكلة هذا الحل في أنه عندما يكون الفرق بين عزم كل دولاب غير صفري، فإن غلاف الدولابين سيُظهر عزم دوران. يجب الحفاظ على سرعة الدولابين متساوية للحفاظ على السرعة الزاوية عند الصفر. وبالنظر إلى الأمر من منظور أدق، سيُمارس الدولابان عزم دوران هائلاً عند النقطة المركزية، محاولين ثني المحور. مع ذلك، إذا كان المحور قوياً بما يكفي، فلن يكون للقوى الجيروسكوبية أي تأثير صافٍ على الحاوية المغلقة، وبالتالي لن يُلاحظ أي عزم دوران.
لتحقيق توازن أكبر للقوى وتوزيع الإجهاد، يمكن موازنة دولاب موازنة كبير واحد بواسطة دولابين موازنة نصف الحجم على كل جانب، أو يمكن تصغير حجم دولاب الموازنة ليصبح سلسلة من الطبقات المتناوبة التي تدور في اتجاهين متعاكسين. إلا أن هذا يزيد من تعقيد الهيكل والمحامل.
التطبيقات
مواصلات
السيارات
في خمسينيات القرن الماضي، استُخدمت حافلات تعمل بعجلة التوازن، تُعرف باسم "الحافلات الجيروسكوبية "، في مدينتي إيفردون ( سويسرا ) وغنت ( بلجيكا ). ولا تزال الأبحاث جارية لتطوير أنظمة عجلات توازن أصغر حجمًا وأخف وزنًا وأقل تكلفة وذات سعة أكبر. ويُؤمل أن تحل أنظمة عجلات التوازن محل البطاريات الكيميائية التقليدية في التطبيقات المتنقلة، مثل المركبات الكهربائية. ومن شأن أنظمة عجلات التوازن المقترحة أن تُزيل العديد من عيوب أنظمة طاقة البطاريات الحالية، مثل انخفاض السعة، وطول مدة الشحن، وثقل الوزن، وقصر العمر الافتراضي. ويُحتمل أن تكون عجلات التوازن قد استُخدمت في سيارة كرايسلر باتريوت التجريبية ، على الرغم من وجود خلاف حول ذلك. [ 25 ]

وقد تم اقتراح استخدام دولاب الموازنة أيضاً في ناقلات الحركة المتغيرة باستمرار . وتعمل شركة بانش باورترين حالياً على تطوير جهاز من هذا النوع. [ 26 ]
خلال تسعينيات القرن الماضي، طورت شركة روزن موتورز نظام دفع هجين متسلسل للسيارات يعمل بتوربينات غازية ، مستخدمةً دولاب موازنة يدور بسرعة 55000 دورة في الدقيقة لتوفير دفعات تسارع لم يكن محرك التوربينات الغازية الصغير قادرًا على توفيرها. كما خزّن دولاب الموازنة الطاقة من خلال الكبح التجديدي . تكوّن دولاب الموازنة من محور من التيتانيوم وأسطوانة من ألياف الكربون ، وثُبّت على محور دوار لتقليل التأثيرات الجيروسكوبية السلبية على ثبات السيارة. أُجريت اختبارات ناجحة على الطريق للنموذج الأولي للسيارة عام 1997، لكنها لم تُنتج بكميات كبيرة. [ 27 ]
في عام 2013، عرضت فولفو نموذجًا أوليًا لنظام دولاب الموازنة المُثبَّت على المحور الخلفي لسيارة اختبار من طراز S60 سيدان . عند الكبح، يدور دولاب الموازنة بسرعة تصل إلى 60,000 دورة في الدقيقة، مما يؤدي إلى إيقاف المحرك الأمامي. تُنقل طاقة دولاب الموازنة عبر ناقل حركة خاص لتشغيل السيارة جزئيًا أو كليًا. يدور دولاب الموازنة المصنوع من ألياف الكربون ، والذي يبلغ قطره 20 سنتيمترًا (7.9 بوصة) ووزنه 6 كيلوغرامات (13 رطلًا) ، في فراغ تام للتخلص من الاحتكاك. عند استخدامه مع محرك رباعي الأسطوانات، يُحقق هذا النظام انخفاضًا في استهلاك الوقود يصل إلى 25% مقارنةً بمحرك سداسي الأسطوانات مزود بشاحن توربيني ذي أداء مماثل، مع زيادة في القوة تصل إلى 80 حصانًا (60 كيلوواط) ، مما يسمح للسيارة بالوصول إلى سرعة 100 كيلومتر في الساعة (62 ميلًا في الساعة) خلال 5.5 ثانية. لم تُعلن الشركة عن خطط محددة لإدراج هذه التقنية في خط إنتاجها. [ 28 ]
في يوليو 2014، استحوذت شركة GKN على قسم Williams Hybrid Power (WHP)، وتعتزم تزويد مشغلي حافلات النقل الحضري بـ 500 نظام من أنظمة Gyrodrive الكهربائية ذات دولاب الموازنة المصنوعة من ألياف الكربون على مدى العامين التاليين. [ 29 ] وكما يوحي اسم الشركة المطورة سابقًا، فقد صُممت هذه الأنظمة في الأصل لتطبيقات سباقات الفورمولا 1. وفي سبتمبر 2014، أعلنت شركة Oxford Bus Company أنها ستُدخل 14 حافلة هجينة من طراز Gyrodrive، من إنتاج شركة Alexander Dennis، إلى أسطولها من حافلات Brookes Bus. [ 30 ] [ 31 ]
مركبات السكك الحديدية
استُخدمت أنظمة دولاب الموازنة تجريبياً في قاطرات كهربائية صغيرة للمناورة أو التحويل ، مثل قاطرة سينتينل-أورليكون الجيروسكوبية . وقد زُوّدت قاطرات كهربائية أكبر حجماً، مثل قاطرات الفئة 70 التابعة للسكك الحديدية البريطانية ، أحياناً بمعززات دولاب الموازنة لمساعدتها على تجاوز الفجوات في السكة الثالثة . ويمكن لدواليب الموازنة المتطورة، مثل حزمة 133 كيلوواط/ساعة التابعة لجامعة تكساس في أوستن ، أن تنقل القطار من وضع السكون إلى سرعة الإبحار. [ 6 ]
قطار باري بيبول موفر عبارة عن عربة قطار تعمل بواسطة دولاب موازنة. تم تشغيله تجريبياً أيام الأحد لمدة 12 شهراً على خط فرع مدينة ستوربريدج في ويست ميدلاندز ، إنجلترا ، خلال عامي 2006 و2007، وكان من المقرر أن تُشغّله شركة قطارات لندن ميدلاند كخدمة كاملة في ديسمبر 2008 بعد طلب وحدتين. في يناير 2010، دخلت الوحدتان الخدمة. [ 32 ]
كهربة السكك الحديدية
يمكن استخدام أنظمة تخزين الطاقة الكهربائية (FES) على جانب خطوط السكك الحديدية المكهربة للمساعدة في تنظيم جهد الخط، مما يُحسّن تسارع القطارات الكهربائية غير المُعدّلة وكمية الطاقة المُستعادة إلى الخط أثناء الكبح التجديدي ، وبالتالي يُخفّض فواتير الطاقة. [ 33 ] أُجريت تجارب في لندن ونيويورك وليون وطوكيو، [ 34 ] وتستثمر هيئة النقل الحضري في نيويورك (MTA) حاليًا 5.2 مليون دولار أمريكي في مشروع تجريبي على خط فرع ويست هيمبستيد التابع لها . [ 35 ] تخزن هذه التجارب والأنظمة الطاقة الحركية في دوارات تتكون من أسطوانة مركبة من الكربون والزجاج محشوة بمسحوق النيوديميوم والحديد والبورون الذي يُشكّل مغناطيسًا دائمًا. تدور هذه المحركات بسرعة تصل إلى 37800 دورة في الدقيقة، ويمكن لكل وحدة بقدرة 100 كيلوواط (130 حصان) تخزين 11 ميغا جول (3.1 كيلوواط ساعة) من الطاقة القابلة لإعادة الاستخدام، وهو ما يكفي تقريبًا لتسريع وزن 200 طن متري (220 طنًا قصيرًا؛ 197 طنًا طويلًا) من الصفر إلى 38 كم/ساعة (24 ميلًا في الساعة) . [ 34 ]
وحدات تزويد الطاقة غير المنقطعة
أنظمة تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة قيد الإنتاج اعتبارًا من عام 2001تتمتع هذه الأنظمة بسعات تخزين مماثلة للبطاريات، وبمعدلات تفريغ أسرع. وتُستخدم بشكل أساسي لتوفير توازن الأحمال لأنظمة البطاريات الكبيرة، مثل أنظمة تزويد الطاقة غير المنقطعة لمراكز البيانات، نظرًا لأنها توفر مساحة كبيرة مقارنةً بأنظمة البطاريات. [ 36 ]
بحسب شركة Active Power، الموردة لأنظمة تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة، في مقابلة أجريت عام 2016، فإن تكلفة صيانة دولاب الموازنة عمومًا تبلغ نصف تكلفة أنظمة البطاريات غير المنقطعة التقليدية، حيث تقتصر الصيانة على إجراء صيانة وقائية سنوية أساسية واستبدال المحامل كل خمس إلى عشر سنوات، وهو ما يستغرق حوالي أربع ساعات. [ 12 ] أما أنظمة دولاب الموازنة الأحدث، فترفع الكتلة الدوارة بالكامل باستخدام محامل مغناطيسية لا تحتاج إلى صيانة ، مما يقلل من صيانة المحامل وأعطالها. [ 12 ]
بلغت تكاليف نظام UPS ذي دولاب الموازنة المثبت بالكامل (بما في ذلك تكييف الطاقة) حوالي 330 دولارًا لكل كيلوواط (لمدة 15 ثانية من سعة الحمل الكامل) في عام 2009. [ 37 ]
مختبرات الاختبار
تُعدّ المنشآت التي تُختبر فيها قواطع الدائرة الكهربائية والأجهزة المماثلة سوقًا متخصصةً راسخةً لأنظمة الطاقة ذات دولاب الموازنة: حتى قاطع الدائرة الكهربائية المنزلي الصغير قد يكون مصممًا لقطع تيار كهربائي من10000 أمبير أو أكثر، وقد تحتوي الوحدات الأكبر على تصنيفات قطع تبلغ100,000 أومليون أمبير. إن الأحمال العابرة الهائلة الناتجة عن تعريض هذه الأجهزة عمدًا لاختبار قدرتها على قطع دوائر قصر محاكاة، ستُحدث آثارًا غير مقبولة على الشبكة المحلية إذا أُجريت هذه الاختبارات مباشرةً من مصدر طاقة المبنى. عادةً ما يحتوي مثل هذا المختبر على عدة مجموعات كبيرة من المولدات الكهربائية، والتي يمكن تشغيلها بسرعة عالية خلال عدة دقائق؛ ثم يُفصل المحرك قبل اختبار قاطع الدائرة.
مختبرات الفيزياء
تحتاج تجارب الاندماج النووي في جهاز توكاماك إلى تيارات عالية جدًا لفترات قصيرة (وذلك أساسًا لتشغيل المغناطيسات الكهربائية الكبيرة لبضع ثوانٍ).
- يحتوي مشروع JET ( التورس الأوروبي المشترك ) على دولابين دوارين بقطر 9 أمتار (29.53 قدمًا) ووزن 775 طنًا (854 طنًا قصيرًا؛ 763 طنًا طويلًا) (تم تركيبهما عام 1981) يدوران بسرعة تصل إلى 225 دورة في الدقيقة. [ 38 ] يخزن كل دولاب دوار 3.75 جيجا جول ويمكنه توليد طاقة تصل إلى 400 ميجا واط (540,000 حصان) . [ 39 ]
- يحتوي جهاز التجربة المتناظرة حلزونياً في جامعة ويسكونسن-ماديسون على 18 دولاب موازنة يزن كل منها طنًا واحدًا، والتي يتم تدويرها بسرعة 10000 دورة في الدقيقة باستخدام محركات قطارات كهربائية معاد استخدامها.
- يحتوي نظام ASDEX Upgrade على 3 مولدات دولاب الموازنة.
- جهاز DIII-D (توكاماك) في شركة جنرال أتوميكس
- جهاز برينستون الحلقي الكبير (PLT) في مختبر برينستون لفيزياء البلازما
وكذلك جهاز السنكروترون غير التوكاماك: جهاز نمرود في مختبر روثرفورد أبليتون كان يحتوي على دولابين دوارين وزن كل منهما 30 طنًا.
أنظمة إطلاق الطائرات
ستستخدم حاملة الطائرات من فئة جيرالد آر. فورد عجلات موازنة لتخزين الطاقة من مصدر الطاقة الخاص بالسفينة، لإطلاقها بسرعة في نظام إطلاق الطائرات الكهرومغناطيسي . لا يستطيع نظام الطاقة على متن السفينة بمفرده توفير الطاقة العالية اللازمة لإطلاق الطائرات. سيخزن كل دوار من الدوارات الأربعة 121 ميغا جول (34 كيلوواط ساعة) عند 6400 دورة في الدقيقة. ويمكنه تخزين 122 ميغا جول (34 كيلوواط ساعة) في 45 ثانية وإطلاقها في غضون 2-3 ثوانٍ. [ 40 ] تبلغ كثافة طاقة عجلات الموازنة 28 كيلو جول/كيلوغرام (8 واط ساعة/كيلوغرام)؛ وبإضافة الأجزاء الثابتة والهياكل، تنخفض هذه الكثافة إلى 18.1 كيلو جول/كيلوغرام (5 واط ساعة/كيلوغرام)، باستثناء إطار عزم الدوران. [ 40 ]
دولاب ناسا G2 لتخزين الطاقة في المركبات الفضائية
كان هذا تصميمًا ممولًا من مركز جلين للأبحاث التابع لوكالة ناسا ، ومخصصًا لاختبار المكونات في بيئة مختبرية. استخدم التصميم حافة من ألياف الكربون مع محور من التيتانيوم مصمم للدوران بسرعة 60,000 دورة في الدقيقة، مثبتًا على محامل مغناطيسية. حُدد الوزن بـ 110 كيلوغرامات (250 رطلًا) . بلغت سعة التخزين 1.89 ميغا جول (525 واط ساعة) ، ويمكن شحنها أو تفريغها بقدرة 1 كيلو واط (1.3 حصان) ، مما أدى إلى طاقة نوعية قدرها 5.32 واط ساعة/كيلوغرام وكثافة طاقة قدرها 10.11 واط/كيلوغرام. [ 41 ] عمل النموذج الأولي الموضح في الصورة أعلى الصفحة بسرعة 41,000 دورة في الدقيقة في 2 سبتمبر 2004. [ 42 ]
ألعاب ترفيهية
كانت لعبة "انتقام مونتيزوما" في مدينة ملاهي نوتس بيري فارم أول لعبة قطار أفعواني في العالم تعمل بنظام الانطلاق بواسطة دولاب موازنة، وهي آخر لعبة من نوعها لا تزال تعمل في الولايات المتحدة. تستخدم اللعبة دولاب موازنة يزن 7.6 طن لتسريع القطار إلى سرعة 89 كم/ساعة (55 ميلاً في الساعة) في غضون 4.5 ثانية.
تتميز لعبة "هالك الخارق" في مدينة ملاهي "جزر المغامرات" التابعة ليونيفرسال بانطلاقة سريعة نحو الأعلى، على عكس الانحدار الطبيعي الناتج عن الجاذبية. ويتحقق ذلك بفضل محركات جر قوية تدفع العربة لأعلى المسار. ولتوليد التيار العالي لفترة وجيزة اللازم لتسريع قطار الأفعوانية بالكامل إلى أقصى سرعة صعودًا، تستخدم المدينة عدة مجموعات من المولدات الكهربائية المزودة بعجلات موازنة كبيرة. وبدون هذه الوحدات لتخزين الطاقة، ستضطر المدينة إلى الاستثمار في محطة فرعية جديدة أو المخاطرة بانخفاض مفاجئ في التيار الكهربائي عن شبكة الكهرباء المحلية في كل مرة تنطلق فيها اللعبة.
طاقة النبض
يُعدّ المولد النبضي المُعَوَّض ( المُعَوِّض ) أحد أكثر الخيارات شيوعًا لمصادر الطاقة النبضية لمفاعلات الاندماج، والليزر النبضي عالي القدرة، وقاذفات الصواريخ الكهرومغناطيسية فائقة السرعة، وذلك نظرًا لكثافة طاقته العالية وكثافة قدرته العالية. [ 43 ] فبدلًا من وجود دولاب موازنة ومولد منفصلين، يقوم الدوّار الكبير للمولد ذي الحث المنخفض بتخزين الطاقة. (انظر أيضًا: المولد أحادي القطب ). [ 44 ]
رياضة السيارات

باستخدام ناقل حركة متغير باستمرار (CVT)، تُستعاد الطاقة من نظام الدفع أثناء الكبح وتُخزن في دولاب الموازنة. ثم تُستخدم هذه الطاقة المخزنة أثناء التسارع عن طريق تغيير نسبة ناقل الحركة المتغير باستمرار. [ 45 ] في تطبيقات رياضة السيارات، تُستخدم هذه الطاقة لتحسين التسارع بدلاً من تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، مع العلم أنه يمكن تطبيق التقنية نفسها على سيارات الطرق لتحسين كفاءة استهلاك الوقود . [ 46 ]
نادي السيارات الغربي ، الجهة المنظمة لحدث سباق لومان 24 ساعة السنوي وسلسلة لومان ، يدرس حاليًا "قواعد محددة لفئة LMP1 التي سيتم تجهيزها بنظام استعادة الطاقة الحركية". [ 47 ]
قامت شركة Williams Hybrid Power ، التابعة لفريق Williams F1 Racing، [ 48 ] بتزويد شركتي بورش وأودي بنظام هجين قائم على دولاب الموازنة لسيارة بورش 911 GT3 R Hybrid في عام 2010 [ 49 ] ولسيارة أودي R18 e-Tron Quattro من عام 2012 إلى عام 2015. [ 50 ] ويُعد فوز أودي في سباق لومان 24 ساعة عام 2012 أول فوز من نوعه لسيارة هجينة (ديزل-كهرباء). [ 51 ]
تخزين الطاقة في الشبكة

تُستخدم العجلات الدوارة أحيانًا كاحتياطي دوران قصير الأجل لتنظيم تردد الشبكة الكهربائية مؤقتًا وموازنة التغيرات المفاجئة بين العرض والاستهلاك. ومن مزايا استخدامها بدلًا من مصادر الطاقة التقليدية، مثل توربينات الغاز الطبيعي، انعدام انبعاثات الكربون، وسرعة الاستجابة، وإمكانية شراء الطاقة في ساعات خارج الذروة. [ 52 ] وتتشابه آلية عملها إلى حد كبير مع البطاريات في التطبيق نفسه، إلا أن الاختلافات بينهما اقتصادية في المقام الأول.
افتتحت شركة Beacon Power محطة تخزين طاقة دولاب الموازنة بقدرة 5 ميغاواط ساعة (20 ميغاواط على مدى 15 دقيقة) [ 23 ] في ستيفنتاون، نيويورك في عام 2011 [ 53 ] باستخدام 200 دولاب موازنة [ 54 ] ونظام مماثل بقدرة 20 ميغاواط في هازل تاونشيب، بنسلفانيا في عام 2014. [ 55 ]
تم افتتاح منشأة تخزين طاقة تعمل بتقنية دولاب الموازنة بقدرة 0.5 ميغاواط ساعة (2 ميغاواط لمدة 15 دقيقة) [ 56 ] في مينتو ، أونتاريو، كندا عام 2014. [ 57 ] يستخدم نظام دولاب الموازنة (الذي طورته شركة NRStor ) 10 دواليب موازنة فولاذية دوارة مثبتة على محامل مغناطيسية. [ 57 ]
أبرمت شركة Amber Kinetics اتفاقية مع شركة Pacific Gas and Electric (PG&E) لإنشاء محطة تخزين طاقة تعمل بتقنية دولاب الموازنة بقدرة 20 ميغاواط / 80 ميغاواط ساعة، تقع في مدينة فريسنو بولاية كاليفورنيا، وتستغرق مدة تفريغها أربع ساعات. [ 58 ]
بدأ تشغيل نظام شبكة دولاب الموازنة بقدرة 30 ميجاوات في الصين في عام 2024. [ 59 ]
توربينات الرياح
يمكن استخدام دولاب الموازنة لتخزين الطاقة المولدة بواسطة توربينات الرياح خلال فترات انخفاض الطلب أو خلال سرعات الرياح العالية.
في عام 2010، بدأت شركة بيكون باور باختبار نظام تخزين الطاقة Smart Energy 25 (الجيل الرابع) بتقنية دولاب الموازنة في مزرعة رياح في تيهاتشابي، كاليفورنيا . وكان النظام جزءًا من مشروع تجريبي لطاقة الرياح وتقنية دولاب الموازنة، والذي تم تنفيذه لصالح لجنة الطاقة في كاليفورنيا. [ 60 ]
ألعاب
محركات الاحتكاك المستخدمة لتشغيل العديد من سيارات الألعاب والشاحنات والقطارات وألعاب الحركة وما شابه ذلك، هي محركات دولاب موازنة بسيطة.
تبديل ضغطات الإجراء
لا تزال مكابس التشغيل بالذراع المتأرجح شائعة الاستخدام في الصناعة . يتضمن التصميم المعتاد عمود مرفق قويًا جدًا وذراع توصيل متينًا لتشغيل المكبس. تُدار عجلات الموازنة الكبيرة والثقيلة بواسطة محركات كهربائية، ولكنها لا تُدير عمود المرفق إلا عند تفعيل القوابض.
مقارنة بالبطاريات الكهربائية
لا تتأثر العجلات الحذافية بتغيرات درجة الحرارة بنفس القدر، ويمكنها العمل ضمن نطاق حراري أوسع بكثير، كما أنها لا تتعرض للعديد من الأعطال الشائعة في البطاريات الكيميائية القابلة لإعادة الشحن . [ 61 ] وهي أيضًا أقل ضررًا بالبيئة، إذ تُصنع في الغالب من مواد خاملة أو غير ضارة. ومن مزاياها الأخرى أنه من خلال قياس سرعة الدوران فقط، يمكن معرفة كمية الطاقة المخزنة بدقة.
على عكس معظم البطاريات التي تعمل لفترة محدودة فقط (على سبيل المثال، حوالي 10 سنوات [ 62 ] في حالة بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم )، فإن دولاب الموازنة يتمتع بعمر تشغيلي غير محدود. وقد عملت دواليب الموازنة التي بُنيت كجزء من محركات جيمس وات البخارية بشكل متواصل لأكثر من مئتي عام. [ 63 ] ويمكن العثور على نماذج عاملة من دواليب الموازنة القديمة، التي كانت تُستخدم بشكل أساسي في الطحن وصناعة الفخار، في العديد من المواقع في أفريقيا وآسيا وأوروبا. [ 64 ] [ 65 ]
معظم عجلات الموازنة الحديثة عبارة عن أجهزة محكمة الإغلاق لا تحتاج إلا إلى الحد الأدنى من الصيانة طوال فترة خدمتها. أما عجلات الموازنة ذات المحامل المغناطيسية في حاويات مفرغة من الهواء، مثل نموذج ناسا الموضح أعلاه، فلا تحتاج إلى أي صيانة للمحامل، وبالتالي فهي تتفوق على البطاريات من حيث العمر الافتراضي الإجمالي وسعة تخزين الطاقة، نظرًا لأن عمرها التشغيلي الفعلي لا يزال غير معروف. أما أنظمة عجلات الموازنة ذات المحامل الميكانيكية فسيكون عمرها محدودًا بسبب التآكل.
قد تنفجر عجلات الموازنة عالية الأداء، مما قد يُصيب المارة بشظايا متطايرة بسرعة عالية. [ 66 ] يمكن تركيب عجلات الموازنة تحت الأرض للحد من هذا الخطر. في حين أن البطاريات قد تشتعل وتُطلق مواد سامة، إلا أن هناك عادةً متسعًا من الوقت للمارة للفرار وتجنب الإصابة.
يمكن تصميم الترتيب الفيزيائي للبطاريات ليتناسب مع مجموعة واسعة من التكوينات، بينما يجب أن يشغل دولاب الموازنة مساحة وحجمًا محددين كحد أدنى، لأن الطاقة التي يخزنها تتناسب طرديًا مع عزم قصوره الذاتي الدوراني ومربع سرعته الدورانية. ومع صغر حجم دولاب الموازنة، تقل كتلته، مما يستلزم زيادة سرعته، وبالتالي يزداد الضغط على المواد. وعندما تكون الأبعاد محدودة (كما هو الحال أسفل هيكل القطار)، قد لا يكون دولاب الموازنة حلاً عمليًا.
انظر أيضاً
- طاقة المنارة
- مولد التيار المتردد النبضي المعوض – شكل من أشكال مصدر الطاقة
- مكثف الطبقة المزدوجة الكهربائية – مكثف كهروكيميائي عالي السعة. صفحات تعرض أوصافًا مختصرة لأهداف إعادة التوجيه.
- تخزين الطاقة – الطاقة المخزنة لاستخدامها لاحقاً
- تخزين الطاقة في الشبكة – إدارة إمدادات الكهرباء على نطاق واسع
- العاكس – جهاز يحول التيار المستمر (DC) إلى تيار متردد (AC). صفحات تعرض وصفًا موجزًا لأهداف إعادة التوجيه.
- حلقة الإطلاق – نظام مقترح لإطلاق الأجسام إلى المدار
- قائمة مشاريع تخزين الطاقة
- قائمة بمواضيع الطاقة – نظرة عامة ودليل موضوعي للطاقة، صفحات تعرض وصفًا موجزًا لأهداف إعادة التوجيه
- سيارة هجينة قابلة للشحن - سيارة هجينة مزودة ببطارية قابلة للشحن خارجياً
- بطارية قابلة لإعادة الشحن - بطارية كهربائية يمكن إعادة شحنها
- الكبح التجديدي – آلية استعادة الطاقة. صفحات تعرض وصفًا موجزًا لأهداف إعادة التوجيه.
- الطاقة الدورانية – الطاقة الحركية لجسم دوار له عزم قصور ذاتي وسرعة زاوية
- STATCOM – جهاز تنظيم يستخدم في شبكات الإرسال. صفحات تعرض أوصافًا مختصرة لأهداف إعادة التوجيه.
- قاعدة بيانات تخزين الطاقة الدولية التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية
مراجع
- ↑ " خدمات الشبكة: حلول مبتكرة لتحقيق استقرار نظام الكهرباء لدينا" . www.statkraft.co.uk
- ↑ أمبروز، جيليان (6 يوليو 2020). "مشروع دولاب الموازنة العملاق في اسكتلندا قد يمنع انقطاع التيار الكهربائي في المملكة المتحدة" . صحيفة الغارديان .
- ↑ «شبكة الطاقة البريطانية تراهن على دولاب الموازنة لضمان استمرار التيار الكهربائي» . فرانس 24. 31 أغسطس 2025. تاريخ الاطلاع: 13 أكتوبر 2025 .
- ↑ "الاختلافات في أنظمة تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة (السرعة العالية مقابل السرعة المنخفضة)" (ملف PDF) . وزارة الطاقة الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 فبراير 2026 .
- ↑ ناقل الحركة المتغير باستمرار ذو المحرك الحلقي من نوع Torotrak، مؤرشف في 16 مايو 2011، في Wayback Machine ، تم استرجاعه في 7 يونيو 2007.
- 1 2 3 4 5 كاستلفيكي، دافيد (19 مايو 2007). "التحول إلى تحكم: تجسيدات عالية التقنية لطريقة قديمة لتخزين الطاقة" . أخبار العلوم . 17 (20): 312-313 . doi : 10.1002/scin.2007.5591712010 . مؤرشف من الأصل في 6 يونيو 2014. تم الاطلاع عليه في 2 أغسطس 2012 .
- ↑ شركة فلايبريد للسيارات المحدودة. "نظام الفورمولا 1 الأصلي - فلايبريد للسيارات" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2016-03-03 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2010-01-28 .
- ↑ "محامل فائقة التوصيل لتطبيقات دولاب الموازنة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 مايو 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 فبراير 2017 .
- ↑ ريندل، د؛ شو، إس آر؛ بول، بي جيه؛ أوبرلين-هاريس، سي (2015). "ثلاثون عامًا من الخبرة التشغيلية لمولدات دولاب الموازنة في مفاعل JET" (ملف PDF) . هندسة وتصميم الاندماج . 98 (99): 1140-1143 . رمز Bibcode : 2015FusED..98.1140R . doi : 10.1016/j.fusengdes.2015.06.049 . تاريخ الاسترجاع: 13 أكتوبر 2025 .
- 1 2 "الرئيسية" . ITPEnergised .
- ↑ "الجيل القادم من تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة" . تصميم وتطوير المنتجات. مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 يوليو 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 مايو 2009 .
- 1 2 3 فير، هنري. "مقدمة في تكنولوجيا دولاب الموازنة" . الطاقة الموزعة. مؤرشف من الأصل بتاريخ 22-05-2018 . تم الاسترجاع بتاريخ 06-10-2008 .
- ↑ rosseta Technik GmbH، نموذج تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة T4 ، تم استرجاعه في 4 فبراير 2010.
- ↑ جينتا، جيانكارلو (1985). تخزين الطاقة الحركية . لندن: باتروورث وشركاه المحدودة.
- ↑ "الطاقة الحركية لعجلة الموازنة" . صندوق الأدوات الهندسية .
- ↑ جينتا، جيانكارلو (1989). "بعض الاعتبارات حول شكل القرص ذي الإجهاد الثابت". ميكانيكا . 24 (4): 235-248 . doi : 10.1007/BF01556455 . S2CID 122502834 .
- ↑ لي، شياوجون؛ أنفاري، بهاره؛ بالازولو، آلان؛ وانغ، تشييانغ؛ توليات، حميد (أغسطس 2018). "نظام تخزين طاقة دولاب الموازنة على نطاق المرافق العامة مع دوار فولاذي عالي القوة بدون عمود أو محور". معاملات IEEE في الإلكترونيات الصناعية . 65 (8): 6667-6675 . doi : 10.1109/TIE.2017.2772205 . ISSN 0278-0046 . S2CID 4557504 .
- ↑ "عجلات الموازنة المصنوعة من ألياف الكربون" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2016-10-07 .
- ↑ "عجلة التوازن PowerThru" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 2012-05-03 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 2012-04-29 .
- ↑ "أنظمة تخزين الطاقة الحركية" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-10-2016 .
- ^ جانس فان رينسبورج، PJ (ديسمبر 2011). تخزين الطاقة في دوارات دولاب الموازنة المركبة (أطروحة). جامعة ستيلينبوش. اتش دي ال : 10019.1/17864 .
- ↑ rosseta Technik GmbH، تخزين طاقة دولاب الموازنة، الألمانية ، تم الاطلاع عليه في 4 فبراير 2010.
- ١ ٢ شركة بيكون باور، صحيفة حقائق تنظيم التردد والعجلات الدوارة ، تم الاطلاع عليها في ١١ يوليو ٢٠١١. مؤرشفة في ٣١ مارس ٢٠١٠، في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
- ↑ دراسة حول منع انقلاب المركبات الثقيلة باستخدام أنظمة تخزين طاقة دولاب الموازنة ، سودا يوشيهيرو، هوه جون هوي، آكي ماساهيكو، شيبين لين، ريويتشي تاكاهاتا، ناوماسا موكايدي، وقائع مؤتمر FISITA العالمي للسيارات 2012، سلسلة محاضرات في الهندسة الكهربائية، المجلد 197، 2013، الصفحات 693-701، doi:10.1007/978-3-642-33805-2 57
- ↑ "سيارة سباق كرايسلر باتريوت الهجينة الكهربائية: هل هي سابقة لعصرها في سباقات الفورمولا 1 بعشرين عامًا؟" . 16 نوفمبر 2020.
- ↑ "أجوريا>أخبار جيدة!>أرشيف 2012>Punch Powertrain werkt aan Revolutionaire vliegwiel-hybride transmissie" . مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 22-05-2013 . تم الاسترجاع 2012/09/13 .
- ↑ ويكفيلد، إرنست (1998). تاريخ السيارة الكهربائية: المركبات الكهربائية الهجينة . جمعية مهندسي السيارات. ص 332. ISBN 978-0-7680-0125-9.
- ↑ "فولفو تؤكد توفير 25% من استهلاك الوقود باستخدام نظام استعادة الطاقة الحركية (KERS) المزود بعجلة موازنة" . Gizmag.com. 26 أبريل 2013. تاريخ الاطلاع: 26-04-2013 .
- ↑ "شركة GKN ومجموعة Go-Ahead تستخدمان تقنية الفورمولا 1 لتحسين كفاءة استهلاك الوقود في حافلات لندن" . 29 يوليو 2014.
- ↑ "إنها حافلة بروكس الجديدة!" . شركة حافلات أكسفورد . 5 سبتمبر 2014.
- ↑ "بي بي سي نيوز - تكنولوجيا سباقات الفورمولا 1 ستُستخدم لتشغيل الحافلات في أكسفورد" . بي بي سي نيوز . 2 سبتمبر 2014.
- ↑ "قطارات باري لنقل الركاب لخط فرع ستوربريدج" . لندن ميدلاند . 3 يناير 2008. مؤرشف من الأصل في 17 مايو 2008. تم الاطلاع عليه في 19 مارس 2008 .
- ↑ "عجلات الموازنة عالية السرعة تخفض فاتورة الطاقة" . مجلة السكك الحديدية الدولية . 1 أبريل 2001. مؤرشف من الأصل في 15 يونيو 2011. تم الاطلاع عليه في 2 ديسمبر 2010 .
- ١ ٢ "تخزين الطاقة الحركية يحظى بالقبول" . مجلة السكك الحديدية الدولية . ٢٠٠٤-٠٤-٠١. مؤرشف من الأصل في ٢٠١١-٠٥-٢٨ . تم الاطلاع عليه في ٢٠١٠-١٢-٠٢ .
- ↑ «نيويورك تطلب تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة» . مجلة السكك الحديدية الدولية . ١٤ أغسطس ٢٠٠٩. مؤرشف من الأصل في ٢٨ مايو ٢٠١١. تم الاطلاع عليه في ٩ فبراير ٢٠١١ .
- ↑ "تكتسب العجلات الدوارة ميزة كبديل للبطاريات" . www.datacenterknowledge.com . 26 يونيو 2007. تاريخ الاطلاع: 17 سبتمبر 2024 .
- ↑ "مقال الطاقة الفعّالة - تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة - مجموعة كلافرتون" . www.claverton-energy.com . 21 يونيو 2009. تاريخ الاطلاع: 17 سبتمبر 2024 .
- ↑ "الأسبوع 20: تجارب برنامج JET: مراعاة جداول البث التلفزيوني" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 31 يوليو 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 مايو 2018 .
- ↑ "مصدر الطاقة" . يوروفيوجن . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2016-01-05 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2015-12-07 .
- 1 2 مايكل ر. دويل؛ دوغلاس ج. صموئيل؛ توماس كونواي وروبرت ر. كليموفسكي (15 أبريل 1994). نظام إطلاق الطائرات الكهرومغناطيسي - EMALS (ملف PDF) (تقرير). مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 8 يوليو 2003.
- ↑ تصميم وحدة دولاب الموازنة G2
- ↑ جانسن، رالف هـ.؛ ماكلالين، كيري ل. (يونيو 2005). "خادم التقارير الفنية التابع لناسا (NTRS)" . البحث والتكنولوجيا 2004 .
- ↑ وانغ، هـ.؛ ليو، ك.؛ تشو، ب.؛ فنغ، ج.؛ آو، ب.؛ تشانغ، ز. (1 أغسطس 2015). "دراسة تحليلية واختبارات نموذجية مصغرة لمُحفِّز مغناطيسي دائم جديد". معاملات IEEE في المغناطيسية . 51 (8) 2415466. Bibcode : 2015ITM....5115466W . doi : 10.1109/TMAG.2015.2415466 . S2CID 24547533 .
- ↑ "المُحَرِّكات" . orbitalvector.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 مارس 2018 .
- ↑ شركة فلايبريد للسيارات المحدودة. "التكنولوجيا - فلايبريد للسيارات" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 يوليو 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 نوفمبر 2007 .
- ↑ شركة فلايبريد للسيارات المحدودة. "أنظمة سيارات الطرق - فلايبريد للسيارات" .
- ↑ «اللوائح الفنية لنادي السيارات الغربي (ACO) لعام 2008 لفئتي النماذج الأولية "LM"P1 و"LM"P2"» (ملف PDF) . نادي السيارات الغربي (ACO). 20 ديسمبر 2007. ص 3. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 17 مايو 2008. تاريخ الاطلاع: 10 أبريل 2008 .
- ↑ "تطبيقات ويليامز لأنظمة الطاقة الهجينة في رياضة السيارات" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 9 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مارس 2014 .
- ↑ "سيارة 911 GT3 R الهجينة تحتفل بظهورها العالمي الأول في جنيف" . www.porsche.com . 11 فبراير 2010. تاريخ الاطلاع: 17 سبتمبر 2024 .
- ↑ "أودي R18 إي-ترون كواترو" . www.ultimatecarpage.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 سبتمبر 2024 .
- ↑ بير، مات. "فريق أودي رقم 1 يحقق أول فوز له في سباق لومان 24 ساعة بسيارة هجينة" . أوتوسبورت .
- ↑ حلول تعتمد على دولاب الموازنة لتعزيز موثوقية الشبكة الكهربائية، مؤرشفة في 12 يوليو 2007 على موقع Wayback Machine
- ↑ "محطة تخزين طاقة دولاب الموازنة بقدرة 20 ميغاواط" (ملف PDF) . www.sandia.gov . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 23 نوفمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يونيو 2026 .
- ↑ "ستيفنتاون، نيويورك - بيكون باور" . beaconpower.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 مارس 2018 .
- ↑ "هازل تاونشيب، بنسلفانيا - بيكون باور" . beaconpower.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 مارس 2018 .
- ↑ "تقييم الأثر المُعجّل لنظام IESO - منشأة مينتو دولاب الموازنة" (ملف PDF) . ieso.ca. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 29 يناير 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 مارس 2018 .
- ١ ٢ "إطلاق أول نظام تخزين شبكي في كندا في أونتاريو - شركة بي في-تك للتخزين" . شركة بي في-تك للتخزين . مؤرشف من الأصل بتاريخ ٣١ أغسطس ٢٠١٤. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٣٠ يوليو ٢٠١٤ .
- ↑ "شركة PG&E تُقدّم اتفاقيات مبتكرة لتخزين الطاقة | PG&E" . www.pge.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 مارس 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 مارس 2017 .
- ↑ «الصين تربط أول مشروع تخزين طاقة واسع النطاق باستخدام دولاب الموازنة بشبكة الكهرباء» . تخزين الطاقة . 13 سبتمبر 2024.
- ↑ "منارة تربط نظام دولاب الموازنة بمزرعة رياح كاليفورنيا" . 26 مايو 2023.
- ↑ "أعطال بطاريات الليثيوم" . Mpoweruk.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 1 مايو 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أبريل 2013 .
- ↑ "كيفية تحسين عمر بطارية LiFePO4 الخاصة بك" . غول زيرو . 16 يناير 2024.
- ↑ متحف باورهاوس. "محرك بولتون ووات البخاري" . متحف باورهاوس، أستراليا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أغسطس 2012 .
- ↑ دونرز، ك.؛ ويلكنز، م.؛ ديكرز، ج. (2002). " طواحين المياه في منطقة ساغالاسوس: تقنية قديمة آخذة في الزوال". دراسات الأناضول . 52 : 1-17 . doi : 10.2307/3643076 . JSTOR 3643076. S2CID 163811541 .
- ↑ ويلسون، أ . (2002). "الآلات، والطاقة، والاقتصاد القديم". مجلة الدراسات الرومانية . 92 : 1-32 . doi : 10.2307/3184857 . JSTOR 3184857. S2CID 154629776 .
- ↑ «دولاب موازنة يزن 11 ألف رطل يتسبب في انفجار باواي» . ABC 10 News San Diego KGTV . 10 ديسمبر 2015. تاريخ الاطلاع: 4 ديسمبر 2024 .
للمزيد من القراءة
- شركة بيكون باور تتقدم بطلب للحصول على منح من وزارة الطاقة لتمويل ما يصل إلى 50% من محطتين لتخزين الطاقة بقدرة 20 ميغاواط، 1 سبتمبر 2009
- شيهين، توماس ب. (1994). مقدمة في الموصلية الفائقة عند درجات الحرارة العالية . نيويورك: مطبعة بلينوم. الصفحات 76-78 ، 425-431 . ISBN 978-0-306-44793-8.
- الوكيل، م.م. (1984). تكنولوجيا محطات توليد الطاقة . ماكجرو هيل. ص 685-689 . ISBN 978-0-07-019288-1.
- كوشيزوكا، ن.؛ إيشيكاوا، ف.؛ ناسو، هـ.؛ موراكامي، م.؛ وآخرون . (2003). "تطور تقنيات المحامل فائقة التوصيل لأنظمة تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة". مجلة فيزيكا سي . 386 (386): 444-450 . رمز Bibcode : 2003PhyC..386..444K . doi : 10.1016/S0921-4534(02)02206-2 .
- وولسكي، أ.م. (2002). "وضع وآفاق عجلات الموازنة وأنظمة تخزين الطاقة المغناطيسية الفائقة المغناطيسية التي تتضمن موصلات فائقة الحرارة". فيزيكا سي . 372 ( 372-376 ): 1495-1499 . رمز Bibcode : 2002PhyC..372.1495W . doi : 10.1016/S0921-4534(02)01057-2 .
- سونغ، تي إتش؛ هان، إس سي؛ هان، واي إتش؛ لي، جيه إس؛ وآخرون . (2002). "تصاميم وتحليلات لأنظمة تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة ومحامل فائقة التوصيل ذات درجة حرارة عالية". علم التبريد . 42 ( 6-7 ): 357-362 . Bibcode : 2002Cryo...42..357S . doi : 10.1016/S0011-2275(02)00057-7 .
- أخيل، عباس؛ سواميناثان، شيفا؛ سين، راجات ك. (فبراير 2007). "تحليل تكلفة أنظمة تخزين الطاقة لتطبيقات المرافق الكهربائية" (ملف PDF) . مختبرات سانديا الوطنية. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 21 يونيو 2007.
- لارباليستير، ديفيد؛ بلاوغر، ريتشارد د.؛ شوال، روبرت إي.؛ سوكولوفسكي، روبرت س.؛ وآخرون . (سبتمبر 1997). "عجلات التوازن" . تطبيقات الطاقة للموصلية الفائقة في اليابان وألمانيا . مركز تقييم التكنولوجيا العالمي.
- "نظرة جديدة على فكرة قديمة: البطارية الكهروميكانيكية" (ملف PDF) . مجلة العلوم والتكنولوجيا : 12-19 أبريل 1996. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 5 أبريل 2008. تاريخ الاطلاع: 21 يوليو 2006 .
- جانسي فان رينسبورغ، بي جيه (ديسمبر 2011). تخزين الطاقة في دوارات دولاب الموازنة المركبة (أطروحة). جامعة ستيلينبوش، جنوب أفريقيا. hdl : 10019.1/17864 .
- ديفيت، درو (مارس 2010). "تقديم حجة لصالح تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة" . مجلة عالم الطاقة المتجددة - أمريكا الشمالية.
- لي، إكس.، وبالازولو، أ. (2022). مراجعة لأنظمة تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة: أحدث التقنيات والفرص المتاحة. مجلة تخزين الطاقة ، 46 ، 103576. مراجعة لأنظمة تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة .
روابط خارجية
- تنبيه تكنولوجي فيدرالي، تخزين الطاقة باستخدام دولاب الموازنة
- ورقة بيضاء مغناطيسية لنظام تخزين الطاقة الخضراء الخاص بها - GESS
- تحليل مغناطيسي لقوى الدوران الناتجة عن تخزين الطاقة بواسطة دولاب الموازنة
- عجلات الموازنة
- تخزين الطاقة
