儲能——構建新型電力系統的主要環節

近年來，隨著可再生能源占比不斷提升。新能源發電的隨機性、間歇性、波動性等特點，嚴重影響電網的穩定性，且其自身不具備調頻能力，成為制約其進一步擴大規模的主要障礙。如何更安全、穩定、經濟地利用這些綠色低碳新能源電力，成為新型電力系統面臨的挑戰。

儲能，利用專門裝置與系統將能量儲存，在需要時將能量釋放，實現能量在時間和（或）空間上的轉移，具有調頻速度快、容量可調等特點，為電網的穩定運行提供保障。基于此，儲能被認為是構建以新能源為主體的新型電力系統的必須環節。

飛輪儲能

儲能分為物理儲能、電化學儲能、電磁儲能。飛輪儲能屬于物理儲能中的一種。飛輪儲能的工作原理：在電力富余條件下，由電能驅動飛輪高速旋轉，將電能轉變為機械能儲存；當系統需要時，飛輪減速，電動機作發電機運行，將飛輪動能轉換成電能，供用戶使用。飛輪儲能通過轉子的加速和減速，實現電能的存入和釋放。

飛輪裝置示意圖

飛輪儲能單元示意圖

充電時，轉速提高；放電時，轉速降低。

與其他儲能模式相比，飛輪儲能具有使用壽命長、充電次數多、能量密度高、安全環保性能佳的特點，非常適合電力系統一次調頻短時高頻大功率的應用場景。

復合調頻：飛輪儲能+鋰電池儲能

通過飛輪和鋰電池儲能的“珠聯璧合”，將飛輪儲能瞬時功率大、毫秒級響應、充放電次數多和鋰電池儲能容量大、調頻幅度高的優點相結合，搭配火電機組協助調頻，可解決頻率擾動對電網穩定性的影響。

飛輪儲能復合調頻項目首次集合了飛輪儲能裝置“長壽命”和鋰電池“儲量大”的優勢，既擴大了系統總容量，又提高了電池的持久性。與現有火電機組聯合為電網提供調頻服務，有效滿足電力系統頻率穩定，同時可以有效平衡火電機組發電和電網調度需求用電之間的電量差的問題。

如此設計使可充放電次數比純鋰電池系統高出2000倍，同生命周期內可節省3批鋰電池組的更換費用約2400萬元。

當前

電力系統形態

由源網荷三要素

向源網荷儲四要素轉變

儲能的作用日益凸顯

具有更廣泛的應用前景

隨著飛輪儲能技術成熟和成本降低

更多的飛輪儲能應用項目將落地實施

為城市用電更加綠色穩定安全提供支撐