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在《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》中，“飛輪儲(chǔ)能技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用”被列入“十四五”新型儲(chǔ)能技術(shù)試點(diǎn)示范重點(diǎn)。

飛輪儲(chǔ)能工作原理如何？市場(chǎng)空間多大？怎樣的應(yīng)用場(chǎng)景及落地案例？有哪些企業(yè)參與？

飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)由飛輪、電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)、電力電子變換裝置三個(gè)核心部分組成。其中，飛輪決定儲(chǔ)存能量的多少，電力電子變換裝置決定輸入輸出能量的大小。

飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)具有響應(yīng)快、壽命長(zhǎng)、溫度適應(yīng)性好、效率高、容量大、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。

1.響應(yīng)速度快：毫秒級(jí)充放電，工作轉(zhuǎn)速在3000-12000轉(zhuǎn)之間。

2. 壽命長(zhǎng)：理論上循環(huán)次數(shù)上百萬(wàn)（化學(xué)電池理論上循環(huán)次數(shù)在6500次），壽命可達(dá)20年以上。

3.工作溫度范圍寬：對(duì)溫度不敏感，可靠性高。如航天衛(wèi)星上，溫度在±100℃之間，飛輪儲(chǔ)能可以穩(wěn)定供電。

4.轉(zhuǎn)換效率高：＞95%。

2.市場(chǎng)空間多大？

據(jù)CNESA數(shù)據(jù)，截至2021年底，全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模 209.4GW，新型儲(chǔ)能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為25.4GW，飛輪儲(chǔ)能僅占新型儲(chǔ)能的1.8%，裝機(jī)容量約459.8MW。中國(guó)已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模 46.1GW，占全球市場(chǎng)總規(guī)模的22%，抽水蓄能仍是主力累計(jì)裝機(jī)規(guī)模39.8GW，新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到5729.7MW，其中飛輪儲(chǔ)能僅占0.1%，約5.73MW。

相比于其他儲(chǔ)能技術(shù)，目前飛輪儲(chǔ)能成本仍較高，裝機(jī)規(guī)模在儲(chǔ)能市場(chǎng)中的占比還是很小。但材料主要是鋼材和電子元器件原材料成本較低，大規(guī)模制造后成本下降；此外，設(shè)備可精確測(cè)量和控制機(jī)械損耗很小，維護(hù)成較低。
今年4月，國(guó)內(nèi)首個(gè)兆瓦級(jí)飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目投運(yùn)；5月17日，在河北省發(fā)改委發(fā)布的《2022年度列入省級(jí)規(guī)劃電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立儲(chǔ)能示范項(xiàng)目清單》里，有兩個(gè)100MW的飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目。從兆瓦，到百兆瓦，讓飛輪儲(chǔ)能也有了不錯(cuò)的想象空間。

3.應(yīng)用場(chǎng)景及落地案例

飛輪儲(chǔ)能主要應(yīng)用在電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、軌道交通、航空航天、軍工、UPS電源、儲(chǔ)能式電動(dòng)汽車(chē)充電樁等領(lǐng)域。

電網(wǎng)調(diào)頻

調(diào)頻是飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在電網(wǎng)中最主要的應(yīng)用領(lǐng)域。在電網(wǎng)調(diào)頻過(guò)程中，飛輪系統(tǒng)可隨著電網(wǎng)的變化快速、有效地進(jìn)行有功/無(wú)功補(bǔ)償，平抑波動(dòng)負(fù)荷，緩沖發(fā)電輸出瞬變，為電網(wǎng)穩(wěn)定性保駕護(hù)航。

飛輪儲(chǔ)能對(duì)電網(wǎng)調(diào)頻的價(jià)值更多的是陪伴作用，目前比較常見(jiàn)的應(yīng)用是與火電及其他機(jī)組配合進(jìn)行調(diào)峰調(diào)頻，作為陪伴式的輔助調(diào)節(jié)手段。

舉兩個(gè)例子：

美國(guó)在兩個(gè)以氣電為主的賓夕法尼亞州和紐約州州，以州為單位分別安裝了20MW的碳纖維飛輪儲(chǔ)能，用于電網(wǎng)調(diào)頻。飛輪系統(tǒng)目前已運(yùn)行12年，從運(yùn)行效果來(lái)看，一個(gè)20MW飛輪儲(chǔ)能調(diào)頻電廠(chǎng)，相當(dāng)于火電機(jī)組調(diào)頻的20倍。

2021年11月寧夏靈武電力光火儲(chǔ)耦合22MW/4.5MWh飛輪儲(chǔ)能工程開(kāi)工，這是國(guó)內(nèi)首個(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)電量最大的飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目。

原標(biāo)題：飛輪儲(chǔ)能，香嗎？