2022飛輪儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析 國(guó)內(nèi)飛輪儲(chǔ)能單機(jī)首次突破1MW

• 2022年11月15日 HuangWenYu來源：百度百科 中研報(bào)告 中國(guó)核電 339 15
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飛輪儲(chǔ)能是指利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，在需要的時(shí)候再用飛輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的儲(chǔ)能方式。技術(shù)特點(diǎn)是高功率密度、長(zhǎng)壽命。近日，由中國(guó)核電旗下中核匯能牽頭承擔(dān)的內(nèi)蒙自治區(qū)科技重大專項(xiàng)“ MW(兆瓦)級(jí)先進(jìn)飛輪儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目飛輪儲(chǔ)能單機(jī)輸出功率首次達(dá)到

國(guó)內(nèi)飛輪儲(chǔ)能單機(jī)首次突破1MW

據(jù)中國(guó)核電官微，近日，由中國(guó)核電旗下中核匯能牽頭承擔(dān)的內(nèi)蒙自治區(qū)科技重大專項(xiàng)“ MW(兆瓦)級(jí)先進(jìn)飛輪儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目飛輪儲(chǔ)能單機(jī)輸出功率首次達(dá)到了1MW，這是國(guó)內(nèi)單體飛輪首次達(dá)到的最大并網(wǎng)功率，完成了核心部件飛輪、電機(jī)、磁軸承以及單機(jī)集成控制試驗(yàn)。

飛輪儲(chǔ)能是指利用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，在需要的時(shí)候再用飛輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的儲(chǔ)能方式。技術(shù)特點(diǎn)是高功率密度、長(zhǎng)壽命。飛輪本體是飛輪儲(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能量，多采用碳素纖維材料制作。

飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的儲(chǔ)能裝置，突破了化學(xué)電池的局限，用物理方法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能。通過電動(dòng)/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(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存，并通過調(diào)頻、整流、恒壓與不同類型的負(fù)載接口。飛輪儲(chǔ)能的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是技術(shù)成熟度高、充放電次數(shù)無限以及無污染等特性。飛輪儲(chǔ)能的能量密度不夠高、自放電率高，如停止充電，能量在幾到幾十個(gè)小時(shí)內(nèi)就會(huì)自行耗盡。適用于電網(wǎng)調(diào)頻和電能質(zhì)量保障。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國(guó)飛輪儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)與競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)分析報(bào)告》顯示：

飛輪儲(chǔ)能思想早在一百年前就有人提出，但是由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的制約，在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都沒有突破。直到20世紀(jì)60~70年代，才由美國(guó)宇航局(NASA)Glenn研究中心開始把飛輪作為蓄能電池應(yīng)用在衛(wèi)星上。到了90年代后，由于在以下3個(gè)方面取得了突破，給飛輪儲(chǔ)能技術(shù)帶來了更大的發(fā)展空間。

飛輪儲(chǔ)能因其具有安全、可靠性高、壽命長(zhǎng)、環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)，在儲(chǔ)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(chǎng)前景，在技術(shù)驅(qū)動(dòng)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(chǔ)能技術(shù)也越來越受到重視。

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(chǔ)能作為一種新的儲(chǔ)能方式得到了各國(guó)的普遍關(guān)注，并且已經(jīng)成功應(yīng)用于許多領(lǐng)域。美國(guó)、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)飛輪儲(chǔ)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(guó)羅特尼克在國(guó)內(nèi)積極參與儲(chǔ)能示范站的建設(shè)，推廣其飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在國(guó)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(shí)，羅特尼克還將在國(guó)內(nèi)建立一個(gè)在未來幾年內(nèi)具備5000臺(tái)左右產(chǎn)能的生產(chǎn)基地，以實(shí)現(xiàn)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。歐洲的法國(guó)國(guó)家科研中心、德國(guó)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(chǔ)能系統(tǒng)研究。

飛輪儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及爭(zhēng)形勢(shì)

雙碳背景下，儲(chǔ)能技術(shù)將迎來百花齊放的局面。飛輪儲(chǔ)能作為制造型能源，基于不同應(yīng)用場(chǎng)景，將發(fā)揮高頻次物理儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合其他儲(chǔ)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。

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，截至2020年底，國(guó)內(nèi)抽水蓄能電站累計(jì)裝機(jī)31.79GW，占中國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模的89.3%。而包含電化學(xué)儲(chǔ)能、熔融鹽儲(chǔ)熱、飛輪儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、超級(jí)電容儲(chǔ)能等在內(nèi)的新型儲(chǔ)能規(guī)模偏小，但增長(zhǎng)較快，發(fā)展空間巨大。截至2020年底，我國(guó)已投運(yùn)的新型電力儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模僅為3.28GW。也就是說，未來5年，我國(guó)新型儲(chǔ)能的裝機(jī)規(guī)模將有近10倍的增長(zhǎng)空間。

2022年4月11日，2臺(tái)1兆瓦飛輪儲(chǔ)能裝置在青島地鐵3號(hào)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(guó)軌道交通行業(yè)首臺(tái)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的兆瓦級(jí)飛輪儲(chǔ)能裝置。

飛輪儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局正式發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出將發(fā)展新型儲(chǔ)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(chǔ)能等新型儲(chǔ)能技術(shù)開展規(guī)模化試驗(yàn)示范。意見提出到2025年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(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(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。

飛輪儲(chǔ)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(guó)防軍工、醫(yī)療等領(lǐng)域，市場(chǎng)前景廣闊。

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  飛輪儲(chǔ)能因其具有安全、可靠性高、壽命長(zhǎng)、環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)，在儲(chǔ)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(chǎng)前景，在技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，直接服務(wù)于“新基建”的大數(shù)據(jù)中心IDC、城際2...

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