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飞轮储能,香吗?
日期:2022-08-19   [复制链接]
责任编辑:sy_luxiaoyun 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
在《“十四五”新型储能发展实施方案》中,“飞轮储能技术规模化应用”被列入“十四五”新型储能技术试点示范重点。

飞轮储能工作原理如何?市场空间多大?怎样的应用场景及落地案例?有哪些企业参与?

飞轮储能系统由飞轮、电动机-发电机、电力电子变换装置三个核心部分组成。其中,飞轮决定储存能量的多少,电力电子变换装置决定输入输出能量的大小。
 

飞轮储能系统具有响应快、寿命长、温度适应性好、效率高、容量大、对环境友好等优点。

1.响应速度快:毫秒级充放电,工作转速在3000-12000转之间。

2. 寿命长:理论上循环次数上百万(化学电池理论上循环次数在6500次),寿命可达20年以上。

3.工作温度范围宽:对温度不敏感,可靠性高。如航天卫星上,温度在±100℃之间,飞轮储能可以稳定供电。

4.转换效率高:>95%。

2.市场空间多大?

据CNESA数据,截至2021年底,全球已投运电力储能项目累计装机规模 209.4GW,新型储能的累计装机规模为25.4GW,飞轮储能仅占新型储能的1.8%,装机容量约459.8MW。中国已投运电力储能项目累计装机规模 46.1GW,占全球市场总规模的22%,抽水蓄能仍是主力累计装机规模39.8GW,新型储能累计装机规模达到5729.7MW,其中飞轮储能仅占0.1%,约5.73MW。

相比于其他储能技术,目前飞轮储能成本仍较高,装机规模在储能市场中的占比还是很小。但材料主要是钢材和电子元器件原材料成本较低,大规模制造后成本下降;此外,设备可精确测量和控制机械损耗很小,维护成较低。
今年4月,国内首个兆瓦级飞轮储能项目投运;5月17日,在河北省发改委发布的《2022年度列入省级规划电网侧独立储能示范项目清单》里,有两个100MW的飞轮储能项目。从兆瓦,到百兆瓦,让飞轮储能也有了不错的想象空间。

3.应用场景及落地案例

飞轮储能主要应用在电网调峰调频、轨道交通、航空航天、军工、UPS电源、储能式电动汽车充电桩等领域。

电网调频

调频是飞轮储能系统在电网中最主要的应用领域。在电网调频过程中,飞轮系统可随着电网的变化快速、有效地进行有功/无功补偿,平抑波动负荷,缓冲发电输出瞬变,为电网稳定性保驾护航。

飞轮储能对电网调频的价值更多的是陪伴作用,目前比较常见的应用是与火电及其他机组配合进行调峰调频,作为陪伴式的辅助调节手段。

举两个例子:

美国在两个以气电为主的宾夕法尼亚州和纽约州州,以州为单位分别安装了20MW的碳纤维飞轮储能,用于电网调频。飞轮系统目前已运行12年,从运行效果来看,一个20MW飞轮储能调频电厂,相当于火电机组调频的20倍。

2021年11月宁夏灵武电力光火储耦合22MW/4.5MWh飞轮储能工程开工,这是国内首个全容量飞轮储能-火电联合调频工程,也是全球单体储电量最大的飞轮储能项目。

原标题:飞轮储能,香吗?
 
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来源:能源电力说
 
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