中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：今年年初發(fā)布的《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》提出，開(kāi)展規(guī)模化飛輪儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用示范。
在國(guó)內(nèi)諸多公司中，北航背景的磁懸浮儲(chǔ)能電池公司華馳動(dòng)能(北京)科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“華馳動(dòng)能”)值得關(guān)注。它在2021年11月參與了全國(guó)內(nèi)第一個(gè)全容量飛輪儲(chǔ)能-火電聯(lián)合調(diào)頻工程、全球單體儲(chǔ)電量最大、單體功率最大的飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目，在2021年底完成了一輪來(lái)自浙大九智、星澤資本等機(jī)構(gòu)的投資。
華馳動(dòng)能的核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)，來(lái)自北京航空航天大學(xué)。團(tuán)隊(duì)起初主要是研制衛(wèi)星使用的姿控儲(chǔ)能兩用飛輪，后來(lái)才把這一技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)和民用領(lǐng)域，更好地適應(yīng)風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源的要求。
為此，就飛輪儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展和華馳動(dòng)能的業(yè)務(wù)，“新型儲(chǔ)能資本”專(zhuān)訪了華馳動(dòng)能聯(lián)合創(chuàng)始人、執(zhí)行總裁孟德超。
飛輪儲(chǔ)能處在早期
新型儲(chǔ)能資本：飛輪儲(chǔ)能在全球和國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)領(lǐng)域，還屬于小眾技術(shù)。根據(jù)中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)出品的《2022儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究報(bào)告》，2021年全球儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)功率205.3GW，飛輪儲(chǔ)能占比為0.47%;2021年國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)撞擊規(guī)模為43.44GW，壓縮空氣和飛輪儲(chǔ)能占比為0.4%。飛輪儲(chǔ)能小眾的原因都有哪些？
孟德超：飛輪的技術(shù)早在上世紀(jì)的七八十年代就有了雛形，在不同的技術(shù)上進(jìn)行發(fā)展。高速飛輪的技術(shù)源頭以英國(guó)為代表的在核工業(yè)的高速離心機(jī)方向上發(fā)展；美國(guó)在NASA航空航天衛(wèi)星上發(fā)展。中國(guó)在航空衛(wèi)星的姿態(tài)控制領(lǐng)域采取高速動(dòng)量飛輪。技術(shù)來(lái)源特殊性，導(dǎo)致其應(yīng)用早期都是在軍事和特殊工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部，所以商業(yè)上并沒(méi)有發(fā)展。而且飛輪和飛輪儲(chǔ)能實(shí)際是倆個(gè)概念。早期絕大多數(shù)的飛輪都是很小的儲(chǔ)電能力，并不是儲(chǔ)能飛輪，是瞬時(shí)的秒級(jí)飛輪是做ups方向的，而儲(chǔ)能飛輪是在后期才有少量的技術(shù)公司的發(fā)展。儲(chǔ)能飛輪的發(fā)展跟市場(chǎng)需求關(guān)聯(lián)很大，沒(méi)有商業(yè)化的需求，技術(shù)的快速進(jìn)步受到制約。直到2010年前后在歐美，才有陸陸續(xù)續(xù)地在電網(wǎng)應(yīng)用的儲(chǔ)能性質(zhì)的飛輪，也就是在有應(yīng)用需求也就是調(diào)頻需求刺激下出現(xiàn)的，而調(diào)頻的需求是在新能源增加到一定比例下電網(wǎng)不穩(wěn)定、可控性差的環(huán)境下出現(xiàn)的新需求?？傊夹g(shù)源頭特殊，再加上商業(yè)化需求拉動(dòng)不明顯，因而飛輪儲(chǔ)能到市場(chǎng)相對(duì)小眾。
新型儲(chǔ)能資本：飛輪儲(chǔ)能的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？從全球來(lái)看，飛輪儲(chǔ)能的應(yīng)用主要出在什么階段？
孟德超：它的優(yōu)點(diǎn)主要是充放電次數(shù)數(shù)量極高，高達(dá)上千萬(wàn)次，充放電能力零衰減，響應(yīng)速度極高，功率變化能力高，沒(méi)有污染等。缺點(diǎn)是儲(chǔ)能能力相對(duì)電力級(jí)別的大儲(chǔ)能是相對(duì)不算大；技術(shù)難度具有門(mén)檻；怠機(jī)情況下長(zhǎng)期放置有能量自身消耗；產(chǎn)業(yè)鏈還在建立形成之中。
從全球來(lái)看，飛輪儲(chǔ)能還是處在還是早期 。任何一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展要從早期到成長(zhǎng)期、發(fā)展期、擴(kuò)張期、成熟期等幾個(gè)階段。這是一個(gè)規(guī)律，未來(lái)會(huì)逐步的走向規(guī)?；?。一旦有了迫切的應(yīng)用需求，發(fā)展速度會(huì)比較快。中國(guó)的飛輪儲(chǔ)能2022年有望是元年。
密集在電力行業(yè)落地
新型儲(chǔ)能資本：為什么2022年有望成為中國(guó)飛輪儲(chǔ)能的元年？達(dá)到多大規(guī)模是你定義的元年？
孟德超：去年11月，我們公司參與的國(guó)家能源集團(tuán)寧夏電力靈武公司光火儲(chǔ)耦合22兆瓦/4.5兆瓦時(shí)飛輪儲(chǔ)能工程開(kāi)工。作為國(guó)內(nèi)第一個(gè)全容量飛輪儲(chǔ)能-火電聯(lián)合調(diào)頻工程，也是全球單體儲(chǔ)電量最大、單體功率最大的飛輪儲(chǔ)能，突破了500千瓦級(jí)大功率飛輪單體的技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)大功率飛輪單體工程應(yīng)用。這個(gè)項(xiàng)目在今年可以實(shí)現(xiàn)投運(yùn)。
在國(guó)家能源集團(tuán)之外2022年起他大的發(fā)的集團(tuán)都陸續(xù)的啟動(dòng)了實(shí)際的飛輪項(xiàng)目，在電力領(lǐng)域開(kāi)始落地。因此，我提出，2022年有望成為中國(guó)飛輪儲(chǔ)能的元年。
根據(jù)中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)產(chǎn)業(yè)政策研究中心不完全統(tǒng) 計(jì)，今年2-5 月飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目 18 個(gè)，其中調(diào)頻項(xiàng)目 14 個(gè)，UPS 項(xiàng)目 4個(gè)，軌道交通項(xiàng)目 1 個(gè)。
預(yù)計(jì)2022年，飛輪儲(chǔ)能的落地市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)幾百M(fèi)W。
新型儲(chǔ)能資本：飛輪儲(chǔ)能有兩種技術(shù)路線：以接觸式機(jī)械軸承為代表的大容量飛輪儲(chǔ)能技術(shù)和以磁懸浮軸承為代表的中小容量飛輪儲(chǔ)能技術(shù)。這兩種技術(shù)路線的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？
孟德超：這是不了解儲(chǔ)能飛輪的人一種理解。高儲(chǔ)電量的飛輪是磁懸浮飛輪，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)單臺(tái)125Kwh的電力級(jí)的儲(chǔ)能飛輪是接觸式機(jī)械軸承飛輪儲(chǔ)電能力的100多倍。接觸式的機(jī)械軸承飛輪是難以實(shí)現(xiàn)高速或者重載下的長(zhǎng)久可持續(xù)運(yùn)行和高轉(zhuǎn)化效率以及低維護(hù)問(wèn)題。華馳動(dòng)能的磁懸浮飛輪實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)電能量突破不僅僅是125Kwh的問(wèn)題，更會(huì)在1000Kwh的水平上攻克技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。這些都是不機(jī)械飛輪能夠?qū)崿F(xiàn)。
新型儲(chǔ)能資本：磁懸浮飛輪儲(chǔ)能技術(shù)成熟度怎么樣？近期能夠?qū)崿F(xiàn)的落地場(chǎng)景有哪些？
孟德超：任何技術(shù)的發(fā)展都是一個(gè)持續(xù)遞進(jìn)的迭代過(guò)程，在這項(xiàng)綜合交叉技術(shù)里各項(xiàng)技術(shù)交錯(cuò)遞進(jìn)。目前已經(jīng)能夠達(dá)到應(yīng)用的水平。
高儲(chǔ)電的飛輪超過(guò)100KWh在內(nèi)蒙聯(lián)合電網(wǎng)進(jìn)行飛輪儲(chǔ)能調(diào)頻，在寧夏靈武電廠進(jìn)行全容量飛輪調(diào)頻是全球最大規(guī)模的飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目總裝機(jī)達(dá)到22MW，15分鐘級(jí)別的水平。當(dāng)然在2022年會(huì)陸陸續(xù)續(xù)有一些新的應(yīng)用落地，更多的被大家熟知。
新型儲(chǔ)能資本：機(jī)械軸承和磁懸浮飛輪儲(chǔ)能的成本現(xiàn)在分別在什么水平？未來(lái)五年內(nèi)有多大降本空間？
孟德超：成本下降的速速很快，現(xiàn)在的成本是五年前的1%。成本的下降需要依靠技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)低儲(chǔ)電向高儲(chǔ)電能力的跨越，這是第一驅(qū)動(dòng)力。此外，還要進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈的整合，以及標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)流程的建設(shè)，以進(jìn)一步降低成本。
主打調(diào)頻和一部分調(diào)峰市場(chǎng)
新型儲(chǔ)能資本：華馳動(dòng)能提供了秒級(jí)、分鐘級(jí)和小時(shí)級(jí)儲(chǔ)能飛輪產(chǎn)品。這三種產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景是什么？
孟德超：秒級(jí)的飛輪可以做UPS和地鐵制動(dòng)能量吸收再利用；分鐘級(jí)別的飛輪低于調(diào)頻很合適；達(dá)到2小時(shí)級(jí)別的飛輪就可以進(jìn)行包括火電機(jī)組的靈活性、某些調(diào)峰等，風(fēng)電、光伏、火電都是可以。
新型儲(chǔ)能資本：全球只有華馳動(dòng)能和美國(guó)Amber能提供小時(shí)級(jí)儲(chǔ)能飛輪，主要難在什么地方？
孟德超：Amber飛輪是美國(guó)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的，按照我對(duì)他們團(tuán)隊(duì)的了解，這個(gè)飛輪儲(chǔ)電量還可以，不過(guò)在產(chǎn)品對(duì)市場(chǎng)應(yīng)用的設(shè)計(jì)上，明顯的表現(xiàn)出對(duì)電力系統(tǒng)的欠缺理解。無(wú)論是做調(diào)頻還是調(diào)峰都是很尷尬，本來(lái)具有的一些優(yōu)勢(shì)被限制沒(méi)有很好的發(fā)揮。高儲(chǔ)電量的飛輪難點(diǎn)在于重型轉(zhuǎn)子下高速非恒定轉(zhuǎn)速的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性非線性多元耦合控制，當(dāng)然還有一些綜合的技術(shù)問(wèn)題。
新型儲(chǔ)能資本：華馳儲(chǔ)能計(jì)劃主打哪些應(yīng)用場(chǎng)景？為什么？
孟德超：主要是電力能源調(diào)頻和一部分調(diào)峰。調(diào)頻應(yīng)用是高頻次充放電高精度高響應(yīng)速度，這都是飛輪自身具有的優(yōu)勢(shì)。飛輪的儲(chǔ)電能量增加后參與調(diào)峰，綜合的長(zhǎng)周期成本優(yōu)勢(shì)也會(huì)凸顯。
新型儲(chǔ)能資本： 電力調(diào)頻和調(diào)峰市場(chǎng)，電化學(xué)和飛輪儲(chǔ)能要直面競(jìng)爭(zhēng)，目前的應(yīng)用格局是什么樣的？
孟德超：隨著單體功率4MW儲(chǔ)電1000KWh持續(xù)充放電市場(chǎng)達(dá)15分鐘的的飛輪出現(xiàn)，調(diào)頻領(lǐng)域飛輪的優(yōu)勢(shì)明顯，無(wú)論是技術(shù)上成本上。將來(lái)大部分的調(diào)頻由飛輪來(lái)實(shí)現(xiàn)，這是一個(gè)市場(chǎng)化的結(jié)果，市場(chǎng)篩選歷來(lái)是一個(gè)無(wú)形的手。
預(yù)計(jì)到2025年飛輪應(yīng)用預(yù)計(jì)在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)大量的應(yīng)用，增增速度較快，基本實(shí)現(xiàn)已經(jīng)較為成熟的大規(guī)模使用。
新型儲(chǔ)能資本：國(guó)內(nèi)多家創(chuàng)業(yè)公司都想做軌交能量回收再利用，但一直尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，主要卡在什么地方？
孟德超：軌道交通需要秒級(jí)飛輪就可以實(shí)現(xiàn)，不過(guò)如果同樣是秒級(jí)飛輪下，單體的功率做到很大，才能實(shí)現(xiàn)低成本的控制，讓飛輪裝備的投入和地鐵這種應(yīng)用的收益周期縮短，成為商業(yè)化的行為，才能大幅度的推廣。（完）
