儲能行業(yè)分析 2022中國飛輪儲能行業(yè)發(fā)展趨勢分析

• 2022年11月12日 HuangWenYu來源：百度百科 中研報告 850 52
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飛輪儲能是指利用電動機(jī)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(jī)發(fā)電的儲能方式。技術(shù)特點(diǎn)是高功率密度、長壽命。未來5年，我國新型儲能的裝機(jī)規(guī)模將有近10倍的增長空間。

飛輪儲能是指什么?

飛輪儲能是指利用電動機(jī)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(jī)發(fā)電的儲能方式。技術(shù)特點(diǎn)是高功率密度、長壽命。飛輪本體是飛輪儲能系統(tǒng)中的核心部件，作用是力求提高轉(zhuǎn)子的極限角速度，減輕轉(zhuǎn)子重量，最大限度地增加飛輪儲能系統(tǒng)的儲能量，多采用碳素纖維材料制作。

飛輪儲能系統(tǒng)是一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的儲能裝置，突破了化學(xué)電池的局限，用物理方法實(shí)現(xiàn)儲能。通過電動/發(fā)電互逆式雙向電機(jī)，電能與高速運(yùn)轉(zhuǎn)飛輪的機(jī)械動能之間的相互轉(zhuǎn)換與儲存，并通過調(diào)頻、整流、恒壓與不同類型的負(fù)載接口。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國飛輪儲能行業(yè)發(fā)展趨勢與競爭形勢分析報告》顯示：

根據(jù)儲能技術(shù)能量存儲原理的不同，儲能技術(shù)可分為電化學(xué)儲能、電磁儲能以及機(jī)械儲能。機(jī)械儲能是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的形式存儲，主要產(chǎn)品有抽水儲能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能。飛輪儲能系統(tǒng)通常被稱為機(jī)械電池，因為它們的功能非常類似于傳統(tǒng)電池，除了它以旋轉(zhuǎn)的飛輪動能形式儲能，而不是化學(xué)能。

和電池及其他儲能方式相比，飛輪的優(yōu)勢是功率密度、循環(huán)能力、能量可利用率和在不降低性能的前提下的長使用壽命。早在20世紀(jì)50年代飛輪儲能技術(shù)就得到了人們的關(guān)注，并將其應(yīng)用于電動汽車中。但是受到當(dāng)時技術(shù)水平的限制，未能取得突破性進(jìn)展。直到20世紀(jì)90年代，由于與飛輪電池儲能相關(guān)的技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，才使得飛輪電池儲能進(jìn)入了快速發(fā)展階段。

隨著磁懸浮技術(shù)、復(fù)合材料技術(shù)和電力電子轉(zhuǎn)換技術(shù)取得突破性進(jìn)展，飛輪儲能作為一種新的儲能方式得到了各國的普遍關(guān)注，并且已經(jīng)成功應(yīng)用于許多領(lǐng)域。美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家對飛輪儲能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用比較多。日本已經(jīng)制造出在世界上容量最大的變頻調(diào)速飛輪蓄能發(fā)電系統(tǒng)。美國羅特尼克在國內(nèi)積極參與儲能示范站的建設(shè)，推廣其飛輪儲能系統(tǒng)在國內(nèi)智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)、新能源、軌道交通等領(lǐng)域的應(yīng)用。

同時，羅特尼克還將在國內(nèi)建立一個在未來幾年內(nèi)具備5000臺左右產(chǎn)能的生產(chǎn)基地，以實(shí)現(xiàn)飛輪儲能系統(tǒng)的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。歐洲的法國國家科研中心、德國的物理高技術(shù)研究所、意大利的SISE均正開展高溫超導(dǎo)磁懸浮軸承的飛輪儲能系統(tǒng)研究。

飛輪儲能因其具有安全、可靠性高、壽命長、環(huán)境友好等優(yōu)勢，在儲能行業(yè)快速發(fā)展的進(jìn)程中，迎來了更好的發(fā)展機(jī)遇和更廣闊的市場前景，在技術(shù)驅(qū)動下，直接服務(wù)于“新基建”的大數(shù)據(jù)中心IDC、城際高速和城際軌道交通、新能源汽車充電樁等領(lǐng)域的飛輪儲能技術(shù)也越來越受到重視。雙碳背景下，儲能技術(shù)將迎來百花齊放的局面。飛輪儲能作為制造型能源，基于不同應(yīng)用場景，將發(fā)揮高頻次物理儲能技術(shù)優(yōu)勢，結(jié)合其他儲能技術(shù)彰顯最優(yōu)效果，促進(jìn)能源行業(yè)面向安全、綠色、高效的創(chuàng)新和變革。

飛輪儲能行業(yè)市場現(xiàn)狀分析

國家發(fā)展改革委、國家能源局正式發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出將發(fā)展新型儲能作為提升能源電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和綜合效率的重要舉措，并提出提升科技創(chuàng)新能力，加快飛輪儲能等新型儲能技術(shù)開展規(guī)?；囼炇痉?。意見提出到2025年，實(shí)現(xiàn)新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展轉(zhuǎn)變，裝機(jī)規(guī)模達(dá)3000萬千瓦(30GW)以上，到2030年實(shí)現(xiàn)新型儲能全面市場化發(fā)展。飛輪儲能技術(shù)除在鐵路應(yīng)用之外，還可廣泛應(yīng)用于城市軌道交通、航空航天、國防軍工、醫(yī)療等領(lǐng)域，市場前景廣闊。

截至2020年底，國內(nèi)抽水蓄能電站累計裝機(jī)31.79GW，占中國儲能裝機(jī)規(guī)模的89.3%。而包含電化學(xué)儲能、熔融鹽儲熱、飛輪儲能、壓縮空氣儲能、超級電容儲能等在內(nèi)的新型儲能規(guī)模偏小，但增長較快，發(fā)展空間巨大。截至2020年底，我國已投運(yùn)的新型電力儲能累計裝機(jī)規(guī)模僅為3.28GW。也就是說，未來5年，我國新型儲能的裝機(jī)規(guī)模將有近10倍的增長空間。

隨著環(huán)境保護(hù)意識的提高以及全球能源的供需矛盾，開發(fā)節(jié)能及采用替代能源的環(huán)保型汽車，以減少對環(huán)境的污染，是當(dāng)今世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢。汽車制造行業(yè)紛紛把目光轉(zhuǎn)向電動汽車的研制。能找到儲能密度大、充電時間短、價格適宜的新型電池，是電動汽車能否擁有更大的機(jī)動性并與汽油車一爭高下的關(guān)鍵，而飛輪電池具有清潔、高效、充放電迅捷、不污染環(huán)境等特點(diǎn)而受到汽車行業(yè)的廣泛重視。預(yù)計21世紀(jì)飛輪電池將會是電動汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn)。

風(fēng)力發(fā)電由于風(fēng)速不穩(wěn)定，給風(fēng)力發(fā)電用戶在使用上帶來了困難。傳統(tǒng)的做法是安裝柴油發(fā)電機(jī)，但由于柴油機(jī)本身的特殊要求，在啟動后30分鐘內(nèi)才能停止。而風(fēng)力常常間斷數(shù)秒，數(shù)分鐘。不僅柴油機(jī)組頻繁啟動，影響使用壽命;而且風(fēng)機(jī)重啟動后柴油機(jī)同時作用，會造成電能過剩。考慮到飛輪儲能的能量大。

2022年4月11日，2臺1兆瓦飛輪儲能裝置在青島地鐵3號線萬年泉路站完成安裝調(diào)試，并順利并網(wǎng)應(yīng)用，這是我國軌道交通行業(yè)首臺具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的兆瓦級飛輪儲能裝置。

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  2022-2027年中國飛輪儲能行業(yè)發(fā)展趨勢與競爭形勢分析報告

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