中國儲能網訊：近日，北京泓慧國際能源技術發(fā)展有限公司(以下簡稱“泓慧能源”)簽署上市輔導協(xié)議，正式開啟IPO進程。而此時，距離泓慧能源成立已整整9年。
作為一家擁有完全自主知識產權的飛輪儲能企業(yè)，泓慧能源一路走來并不容易?！敖K于熬過來了！經過多年技術沉淀，在‘雙碳’目標和新能源快速發(fā)展的背景下，飛輪儲能快速響應、大功率等優(yōu)勢逐漸突顯，已具備大規(guī)模推廣應用條件?！?泓慧能源董事長王佳良接受《中國能源報》記者專訪時慨嘆，飛輪儲能正逐漸走到聚光燈下，行業(yè)爆發(fā)在即，真正迎來屬于它的時代。
老技術，地球自轉動力邏輯
飛輪儲能系統(tǒng)是一項物理儲能技術，通過真空磁懸浮條件下高速旋轉的飛輪轉子來實現(xiàn)電能與動能的轉換。
“所有自轉物體都儲有能量，懸浮在太空中的地球就是一個大型飛輪儲能。太陽系形成初期，各種隕石撞擊對地球產生像‘抽陀螺’一樣的力量而形成初始的地球自轉力，通過潮汐能緩慢釋放。”王佳良介紹，早在20世紀50年代，歐美國家率先開始高速旋轉的慣性儲能裝置研發(fā)，用于飛船、航天、軍事領域。近年來，隨著新能源的快速發(fā)展，飛輪儲能關鍵技術逐漸轉化到民用領域，主要應用于軌道交通節(jié)能、電網調峰調頻、UPS不間斷電源，以及大功率脈沖領域。
軌道交通領域，地鐵是耗電大戶，列車牽引動力占地鐵運營總電力成本的45%—60%。而目前城市軌道交通回收的制動能量普遍采用電阻放熱方式消耗，存在資源浪費和沖擊電網的問題。配置飛輪儲能裝置進行能源回饋，當列車進站制動時，飛輪儲能吸收能量，將電能轉換為動能；當列車出站加速時，飛輪釋放能量，將動能轉化為電能，釋放能量供列車使用，可節(jié)約20%的牽引能耗?！按致运愎P賬，城市地鐵配置飛能儲能30年使用壽命可節(jié)電20多億度，節(jié)省2000萬元的電費。目前，飛輪儲能已經在青島、鄭州地鐵做了示范工程，北京地鐵1號線改造項目也將使用飛輪儲能?！蓖跫蚜挤Q。
飛輪儲能在電力系統(tǒng)更獨具優(yōu)勢，前景巨大?！?00兆瓦的鋰電儲能項目，一般只有10%的容量用于調頻，過度頻繁地充放電存在安全隱患。而飛輪儲能具有毫秒級響應能力，充放電次數(shù)可達數(shù)百萬次，可為新型電力系統(tǒng)提供慣量及快速調頻支撐，維護系統(tǒng)平穩(wěn)運行?！痹谕跫蚜伎磥恚{頻是飛輪儲能的優(yōu)勢領域。全國范圍內，山西率先探索新型儲能參與調頻有償服務機制，擴寬了儲能的盈利模式?！皟H山西一地的飛輪儲能調頻市場規(guī)模就高達100億元，今年我們簽訂10多億元的飛輪調頻訂單，80%都來自山西市場。內蒙古、山東、江蘇也在逐步推出儲能調頻有償服務政策，飛輪儲能調頻市場正迎來爆發(fā)。”
厚積薄發(fā)，民用領域全球領先
事實上，全球從事飛輪儲能研發(fā)的機構并不少，國際上主要的飛輪儲能廠商有VYCON、ActivePower、Beacon、Piller等，國內有清華大學、北京航空航天大學、哈爾濱工業(yè)大學、中國科學院等高校和科研機構，以及十余家飛輪儲能廠商。
數(shù)據(jù)顯示，2023年全球新型儲能累計裝機中，鋰離子電池占比為89.6%，壓縮空氣儲能占比為3.5%，飛輪儲能占比為1.6%。
對于飛輪儲能占比相對“小眾”的原因。王佳良認為，飛輪儲能原理看似簡單，實際上技術難度極高，是一門集材料學、機械設計、電磁學、電力電子、控制算法等學科綜合運用的技術。“前些年，飛輪儲能技術還不成熟，價格偏高，得慢慢熬，慢慢把技術攻克、把產品打磨好，前期做好項目示范，并制定完善相關標準，厚積以求薄發(fā)?！?
當前，我國飛輪儲能在民用領域已實現(xiàn)全面超越，不僅完全掌握了自主知識產權，后勁更足。王佳良介紹，“飛輪儲能技術發(fā)展趨勢類似風機，單體規(guī)模會越做越大，成本將越來越低。而歐美企業(yè)制造水平受限于成本下降曲線，技術創(chuàng)新成本很高。而中國擁有完整的制造業(yè)體系和產業(yè)鏈，同時飛輪儲能產品主要材料是鋼鐵，對資源依賴度低。這也是我們最大的信心與底氣。泓慧能源在四大典型領域都有相應產品，源代碼都是自己寫的?！?
據(jù)記者了解，飛輪儲能具有功率密度大、使用壽命長、綠色無污染等優(yōu)勢，同時也存在能量密度低、儲能量小等不足。飛輪儲能系統(tǒng)中的飛輪轉子在運行中處于高速旋轉狀態(tài)，與發(fā)電機組等傳統(tǒng)旋轉機構類似，存在一定的安全隱患。因此，行業(yè)要強化安全手段的應用，飛輪轉子的無損檢測（探傷）是保障飛輪安全運行的基本條件，只要在設計、加工、檢測等方面嚴格控制，飛輪儲能系統(tǒng)的安全運行可以保障。
“每種儲能技術都有優(yōu)勢和不足，單一技術不可能解決全部問題。因此，未來產業(yè)的發(fā)展，一定是因地制宜找到合適的儲能解決方案。”王佳良說。
規(guī)模制造，3年內成本有望降一半
在技術上實現(xiàn)了超越，飛輪儲能產品開始走向國際市場。
“今年泓慧能源將有20多臺飛輪儲能產品出口海外。”王佳良判斷，東南亞、中東地區(qū)電網相對薄弱，而這些地區(qū)普遍擁有豐富的風光資源,能源需求也在不斷增長,是飛輪儲能重要的增長市場。
推動飛輪儲能規(guī)?；瘧茫党杀臼钱攧罩?。在王佳良看來，我國飛輪儲能技術已經成熟，迎來規(guī)?；l(fā)展時機。一方面要加強技術創(chuàng)新，比如讓軸承在高速旋轉中保持可靠性、承載力，提高真空度和真空散熱，減少飛輪高速轉動中的風阻，讓輪子轉得更快，儲存更多能量；另一方面要通過規(guī)?；圃靵斫档统杀?，為順應市場高速增長需求，泓慧能源已在江蘇啟東、廣州中山和河北唐山布局了三大規(guī)?；圃旎?，全力推進生產進度。
“當前飛輪儲能投資成本為4元—5元/瓦左右，通過3至5年產業(yè)化規(guī)模制造，成本有望降低一半至2元/瓦?！蓖跫蚜挤Q。
新型電力系統(tǒng)中飛輪儲能必然有一席之地，可彌補新能源發(fā)電的隨機性、波動性，實現(xiàn)新能源發(fā)電的平滑輸出，使大規(guī)模風電及太陽能發(fā)電更安全更可靠地并入電網，其市場規(guī)模會隨著應用的不斷鋪開而逐步擴大。王佳良建議，進一步完善新型儲能價格和市場機制，加快完善電力市場交易品種，健全需求響應機制，以市場化方式引導儲能參與電網調節(jié)，讓其價值得以精準度量并給予合理收益。“儲能要真正用起來，不能淪為擺設，否則是對國家資源和財富的極大浪費。儲能最終一定要回歸到商業(yè)本質，唯有創(chuàng)造價值，產業(yè)才能有更大發(fā)展。”
