中國儲能網(wǎng)訊：開年以來，飛輪儲能頻傳利好消息。
1月24日，國家能源局公示新一批新型儲能試點示范項目名單，共有56個項目列入，涵蓋鋰離子電池、壓縮空氣儲能、全釩液流電池儲能等技術(shù)路線。其中，歷來小眾的飛輪儲能技術(shù)，也有包括河北省荊州市100MW/0.833MWh飛輪儲能在內(nèi)的3大項目成功入選。
資本市場方面，沈陽微控飛輪技術(shù)股份有限公司（以下簡稱“沈陽微控”）日前在遼寧證監(jiān)局完成辦理輔導(dǎo)備案登記，擬首次公開發(fā)行股票并上市，有望成為我國首個IPO的飛輪儲能企業(yè)。
業(yè)內(nèi)人士認為，隨著項目的規(guī)?；渴饝?yīng)用，疊加資本市場的推動，飛輪儲能行業(yè)即將迎來爆發(fā)節(jié)點。
小眾技術(shù)路線
飛輪儲能是指利用電動機帶動飛輪高速旋轉(zhuǎn)，在需要的時候再用飛輪帶動發(fā)電機發(fā)電的儲能方式，具有安全性高、功率密度大、使用壽命長、綠色無污染等優(yōu)勢。
事實上，現(xiàn)代飛輪儲能技術(shù)自20世紀中期開始，己有超過50年的研發(fā)和應(yīng)用歷史，美國在20世紀90年代中后期率先進入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段，向不間斷供電過渡電源領(lǐng)域提供商業(yè)化產(chǎn)品。目前國際上主要的飛輪儲能廠商有VYCON、ActivePower、Beacon、Piller等，我國清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院等高校和科研機構(gòu)也一直在進行飛輪儲能技術(shù)研究。
沈陽微控副總裁陳燁向《中國能源報》記者介紹，近年來，飛輪儲能作為一項新興儲能技術(shù)日趨成熟，在應(yīng)急電源保障、電能質(zhì)量治理、節(jié)能、電力調(diào)頻、大功率電源等眾多應(yīng)用場景已進入規(guī)?；瘧?yīng)用階段。與此同時，用戶對飛輪儲能技術(shù)特性缺乏了解是行業(yè)面臨的主要難題，也導(dǎo)致行業(yè)發(fā)展速度低于業(yè)內(nèi)預(yù)期。
數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，全國已建成投運新型儲能項目累計裝機31.39GW/66.87GWh。其中，鋰離子電池儲能占比97.4%，飛輪儲能占比僅0.2%左右。
在陳燁看來，飛輪儲能的技術(shù)特點決定了其在裝機規(guī)模絕對數(shù)量上是一種小眾技術(shù)路線，其機電一體化裝置的復(fù)雜度使得進入該領(lǐng)域有較高的技術(shù)門檻。
中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會秘書長劉勇認為，目前飛輪儲能仍處于商業(yè)化驗證階段，并未達到完全市場化，國內(nèi)有半年以上連續(xù)穩(wěn)定運營業(yè)績的飛輪儲能廠家屈指可數(shù)。飛輪儲能行業(yè)仍以民營企業(yè)和少數(shù)國有企業(yè)為主。
調(diào)頻獨具優(yōu)勢
記者注意到，市場上已有飛輪儲能項目投運，且以調(diào)頻項目為主。
2023年6月，國內(nèi)首個“飛輪儲能+百萬千瓦級中間二次再熱火電機組聯(lián)合調(diào)頻”項目在山東萊蕪正式投運，項目采用10臺單體600千瓦飛輪儲能裝置，高1.5米，直徑50厘米的大型電陀螺高速旋轉(zhuǎn)，最高可達15000轉(zhuǎn)/分鐘，標志著我國飛輪儲能技術(shù)開發(fā)取得突破進展；同月，國內(nèi)首個電網(wǎng)側(cè)飛輪儲能獨立調(diào)頻電站項目——鼎輪能源科技（山西）有限公司30MW飛輪儲能項目破土動工，該站由120個飛輪儲能單元組成12個飛輪儲能陣列，項目接受電網(wǎng)調(diào)度指令，進行高頻次充放電，提供電網(wǎng)有功平衡等電力輔助服務(wù)；2023年12月，全球規(guī)模最大的飛輪+鋰電池混合儲能項目完成一期項目儲能設(shè)備吊裝。該項目采用50MW預(yù)制集裝箱式高速磁懸浮飛輪儲能裝置+50MW磷酸鐵鋰電池，其中高速磁懸浮飛輪最高轉(zhuǎn)速可達30000轉(zhuǎn)/分鐘。
相比傳統(tǒng)火電、水電、電化學(xué)儲能，作為后來者，飛輪儲能如何在未來的調(diào)頻市場獲得一席之地？
劉勇認為，火電在未來調(diào)頻市場的份額占比相對固定，多數(shù)火電廠會較為保守地參與調(diào)頻服務(wù)，調(diào)頻獲取的利潤只是機組發(fā)電的附屬產(chǎn)物；水電在調(diào)峰服務(wù)市場更具優(yōu)勢；而鋰電占據(jù)的調(diào)頻市場會逐漸被迭代，磷酸鐵鋰電池更適合調(diào)峰，其安全性問題并不適合嚴峻的調(diào)頻工況。因此，鋰電占據(jù)的市場會被以飛輪儲能為首、以液流電池為補充的技術(shù)路線取代。
飛輪儲能作為典型的短時高頻次儲能技術(shù)，應(yīng)用于電力調(diào)頻的優(yōu)勢已得到行業(yè)認同。與此同時，飛輪儲能調(diào)頻系統(tǒng)也面臨一些挑戰(zhàn)，比如，目前飛輪儲能系統(tǒng)的成本仍數(shù)倍于鋰電池系統(tǒng)，不同飛輪儲能技術(shù)路線的實際性能尚需要規(guī)?；瘧?yīng)用項目的驗證。
今年或迎爆發(fā)
飛輪儲能項目正沿著十兆瓦、幾十兆瓦，乃至百兆瓦級方向快速升級。日前，山西省長治市潞城區(qū)100兆瓦獨立儲能電站項目飛輪設(shè)備采購中標結(jié)果發(fā)布，這意味著，我國飛輪儲能邁入百兆瓦級時代。
陳燁坦言，目前總體上飛輪儲能仍處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，在技術(shù)特性的認知、國家標準的制定等方面還有諸多工作要做，設(shè)備廠商的成熟度也參差不齊。2024年，國內(nèi)將有多個百兆瓦級別的飛輪儲能項目投運，在應(yīng)用場景上也更加多元，行業(yè)將進入爆發(fā)式發(fā)展階段。
成本方面，業(yè)內(nèi)預(yù)判，隨著整體規(guī)模的擴張，通過3—5年的發(fā)展，飛輪儲能的功率成本有望與電化學(xué)儲能技術(shù)持平。
劉勇同樣指出，2024年飛輪儲能產(chǎn)業(yè)將邁入蓬勃發(fā)展的新階段。今年僅山西、寧夏、山東省就有不小于500MW的潛在飛輪儲能裝機容量，隨著非化石能源占能源消費比例的快速攀升，屆時龐大的助推力，推動全國調(diào)頻輔助服務(wù)市場蓬勃發(fā)展，飛輪儲能產(chǎn)業(yè)也將順勢而起。
“飛輪儲能在全國電力服務(wù)輔助市場全部打開后，會有長達十年且每年不低于一千億元，總額萬億元以上的海量資金持續(xù)投入，加速飛輪儲能的市場化建設(shè)。”劉勇認為，未來飛輪儲能會由以民企為首、少量國企為輔邁向民企、國企共同深耕市場的繁榮局面，彼時飛輪儲能的投資將成為地方拉動經(jīng)濟建設(shè)的新引擎。
