中國儲能網(wǎng)訊：飛輪儲能作為一種綠色環(huán)保、安全高效的新型儲能技術，在電力系統(tǒng)具有很 多應用場景，主要體現(xiàn)在飛輪儲能系統(tǒng)可以為新型電力系統(tǒng)提供慣量及快速調(diào)頻支撐，保障新能源大比例接入后的電網(wǎng)安全，助力“雙碳”目標實現(xiàn)。
飛輪儲能系統(tǒng)與化學電池儲能系統(tǒng)相比，具有綠色環(huán)保、長壽命、高功率、 快充放、易部署、維護成本低等優(yōu)點，可應用于調(diào)頻、分布式發(fā)電及微網(wǎng)、可再 生能源并網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心 UPS 電源保障、軌道交通節(jié)能穩(wěn)壓、電壓暫降治理等場景。 其中，調(diào)頻是飛輪儲能系統(tǒng)在電網(wǎng)中最主要的應用領域。
飛輪儲能優(yōu)點：
1、瞬時大功率：快速充放電、毫秒級響應速度、放電倍率高；
2、使用壽命長：經(jīng)過飛輪轉子嚴格探傷的儲能飛輪充放電循環(huán)超百萬次，且全生命期無衰減，不受高頻次深度充放電的影響，設計壽命超過 20 年；
3、工作范圍寬：對環(huán)境溫度沒有嚴格要求，地域適應性強；
4、能量轉換效率高：電能動能之間的轉換效率高于 98%，儲能系統(tǒng)綜合效率 約 92%以上；
5、低維護：磁懸浮飛輪無機械磨損，系統(tǒng)可連續(xù)運行時間長；
6、可精確測量和控制：飛輪儲能可精確測量轉子轉速從 而精確推算出“剩余電量”，實現(xiàn)精確控制；
7、安全可靠無污染：飛輪儲能作為物理儲能技術，無化學物質(zhì)釋放， 無化學爆炸等安全隱患，從生產(chǎn)到應用的整個環(huán)節(jié)對環(huán)境友好；
8、大規(guī)模制造成本下降空間大：飛輪產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期，未來大規(guī)模制造后成本下降空間大；
從上述特點來看，飛輪儲能最適合高功率、短時間放電或頻繁充放電的儲能 需求，是短時高頻儲能技術的代表。
飛輪儲能缺點：
1、能量密度低，度電成本高；
2.、功耗高，自放電率大，如停止供電，能量在幾到幾十個小時內(nèi)就會自行耗盡。
3、目前主要適合于一些細分市場，如負荷跟蹤、系統(tǒng)調(diào)頻、慣量支撐、機械能回收、高品質(zhì)不間斷電源等。
目前，飛輪儲能技術在中國、德國、日本、加拿大、美國等國家已作為先進 技術推廣應用。通過國內(nèi)外事實項目案例證明，在電力調(diào)頻等領域，飛輪儲能較 傳統(tǒng)儲能擁有充放電更快、壽命更長等優(yōu)勢，在效益回收以及可持續(xù)性上真正做 到質(zhì)優(yōu)價廉。
技術上，國外主要采用第三代飛輪儲能技術，其特點是采用磁懸浮軸承，飛輪轉速更高、功耗更低；國內(nèi)飛輪儲能技術研發(fā)及應用方面相比國外比較滯后，究其原因主要缺乏應用場景和研發(fā)投入，以及對技術的認知過程，許多成果還有待驗證，欠缺規(guī)?；a(chǎn)能力。
應用上，一些優(yōu)質(zhì)飛輪廠商已將國外技術引進到國內(nèi)，如沈陽微控并購美國 VYCON公司，實現(xiàn)了全球領先的高速磁懸浮飛輪技術的國產(chǎn)化，盾石磁能、天津貝肯也引入了國外技術。這些成熟的飛輪儲能技術一經(jīng)推出就迅速打開國內(nèi)市場，并且 已經(jīng)在多個場景中應用。如：2022 年北京冬奧會期間，沈陽微控磁懸浮飛輪設備就用于 開幕式及速滑館應急電源保障。
5 月 7 日，在國家能源局公布的“2021 年度能源領域首臺（套）重大技術裝 備（項目）”名單中，沈陽微控聯(lián)合三峽集團、中核匯能、核理化院，依托“山西右玉老千山風電場一次調(diào)頻示范項目/三峽新能源烏蘭察布新型儲能技術驗證平臺”項目共同研制的“適用于新能源電站慣量和調(diào)頻支撐的兆瓦級飛輪儲能系統(tǒng)”技術裝備（項目）成功入選，是儲能技術在新能源慣量響應及調(diào)頻領域唯一一項入選的重大技術裝備（項目）。
據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)已知的飛輪儲能企業(yè)20 家，沈陽微控、華馳動能、羅特尼克、 上海中以、奇峰聚能、泓慧能源、貝肯新能源、坎德拉新能源在儲能調(diào)頻領域都 在加緊布局，技術不斷迭代升級，市場競爭也在加劇。而其他廠商主要側重于軌 道交通、UPS 電源等領域。
國內(nèi)飛輪儲能企業(yè)列表
數(shù)據(jù)來源：中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會產(chǎn)業(yè)政策研究中心
去年以來，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《關于加快推動新型儲能 發(fā)展的指導意見》與《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》兩份文件中分別提出， 開展不同技術路線分類試點示范。飛輪儲能等新型儲能技術試點示范項目和規(guī)模 化應用是其中重點建設內(nèi)容之一。
據(jù)中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會產(chǎn)業(yè)政策研究中心不完全統(tǒng) 計，2-5 月飛輪儲能項目 18 個（已列表），其中調(diào)頻項目 14 個，UPS 項目 4個，軌道交通項目 1 個。
2022 年 2-5 月（部分）飛輪儲能項目進展
數(shù)據(jù)來源：中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會產(chǎn)業(yè)政策研究中心
從上述列表中不難看出，飛輪儲能企業(yè)重點“扎堆”電力調(diào)頻項目。
在電力系統(tǒng)運行過程中，需要通過轉動慣量、一次調(diào)頻、二次調(diào)頻等技術手段實時調(diào)節(jié)電網(wǎng)中并網(wǎng)主體的有功出力，實現(xiàn)對電網(wǎng)頻率及聯(lián)絡線功率的控制，從而保障電網(wǎng)頻率安全。儲能系統(tǒng)能夠快速、準確的控制功率輸出，非常符合電網(wǎng)調(diào)頻的需求。在較完善的電力市場中，調(diào)頻輔助服務市場是電能量市場以外的 獨立市場，由于電力系統(tǒng)調(diào)頻功能的特殊性，其市場設計也自成體系。調(diào)頻輔助服務市場的設計核心目標是在保證系統(tǒng)頻率控制滿足標準的前提下，最小化系統(tǒng)整體調(diào)頻成本。
目前來看，飛輪儲能技術優(yōu)勢相對突出，是一種能夠有效通過電網(wǎng)級功率型 應用驗證的技術手段。飛輪儲能作為一種物理儲能，具有安全性高、可靠性強， 同時功率密度大、體積小，還可減少占地面積，可用于電源側、電網(wǎng)側等調(diào)頻領 域，未來在新能源并網(wǎng)及電力輔助服務等領域都將發(fā)揮關鍵性作用。
