中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)將能量?jī)?chǔ)存在高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子中，具有高功率密度、無(wú)環(huán)境污染、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行溫度范圍廣、充放電次數(shù)無(wú)限制等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在電能質(zhì)量控制和不間斷電源、電力系統(tǒng)調(diào)頻、航天衛(wèi)星中的姿態(tài)控制和儲(chǔ)能、軌道交通中的制動(dòng)能量回收等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。
飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀
根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)，除UPS外，應(yīng)用于電網(wǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)域的飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目，自2010年以來(lái)，規(guī)劃、在建和已經(jīng)投運(yùn)共14個(gè)，共計(jì)81MW，主要應(yīng)用在電力市場(chǎng)調(diào)頻、分布式發(fā)電及微網(wǎng)、軌道能量回收等領(lǐng)域。
飛輪儲(chǔ)能在不同應(yīng)用領(lǐng)域中開(kāi)展項(xiàng)目的數(shù)量占比
調(diào)頻項(xiàng)目數(shù)量最多
飛輪儲(chǔ)能在不同應(yīng)用領(lǐng)域中開(kāi)展項(xiàng)目的裝機(jī)容量占比
調(diào)頻裝機(jī)容量占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)
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。自Beacon Power在美國(guó)Hazle安裝20MW的飛輪系統(tǒng)后，加拿大安大略省也分別規(guī)劃一個(gè)5MW和2MW的飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目，為安大略省電力市場(chǎng)提供輔助服務(wù)。值得一提的是，今年上半年愛(ài)爾蘭EirGrid公司規(guī)劃了歐洲首個(gè)飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目，規(guī)模同樣達(dá)到20MW，這說(shuō)明繼北美電力市場(chǎng)之后，歐洲電力市場(chǎng)也開(kāi)始呈現(xiàn)出對(duì)調(diào)頻資源的需求，而飛輪作為快速調(diào)節(jié)資源已經(jīng)開(kāi)始獲得歐洲電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的認(rèn)可。
飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)主要供應(yīng)商
市場(chǎng)已經(jīng)啟動(dòng)，那么飛輪產(chǎn)品供應(yīng)商都有哪些呢?根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)，自2010年以來(lái)，參與上述項(xiàng)目的企業(yè)主要有Beacon Power、VYCON、Temporal Power、Active Power、Amber Kinetics、Boeing、Quantum Energy。其中：
Beacon power成立于20世紀(jì)90年代，業(yè)務(wù)重點(diǎn)逐漸從UPS轉(zhuǎn)移到電網(wǎng)調(diào)頻領(lǐng)域。
Active Power和VYCON的業(yè)務(wù)都主要在UPS領(lǐng)域，其產(chǎn)品主要用于數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、工業(yè)(起重機(jī)、鐵路機(jī)車(chē)系統(tǒng)等)，用作電力備用。
Temporal Power是一家加拿大公司，成立于2010年，其參與的項(xiàng)目多是加拿大電力市場(chǎng)的電力調(diào)頻領(lǐng)域。
2010年至今，全球各飛輪儲(chǔ)能企業(yè)規(guī)劃、在建、投運(yùn)的項(xiàng)目容量
Beacon power成立于20世紀(jì)90年代，業(yè)務(wù)重點(diǎn)逐漸從UPS轉(zhuǎn)移到電網(wǎng)調(diào)頻領(lǐng)域。Active Power和VYCON的業(yè)務(wù)都主要在UPS領(lǐng)域，其產(chǎn)品主要用于數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、工業(yè)(起重機(jī)、鐵路機(jī)車(chē)系統(tǒng)等)，用作電力備用。Temporal Power是一家加拿大公司，成立于2010年，其參與的項(xiàng)目多是加拿大電力市場(chǎng)的電力調(diào)頻領(lǐng)域。
值得一提的是，與大家較為熟知的上述公司不同，Quantum Energ是一家成立于2013年的新興公司。近期在圣地亞哥軍事基地參與了FractalGrid微網(wǎng)示范項(xiàng)目。據(jù)QE稱(chēng)，與其他飛輪相比，QE產(chǎn)品中鋼的設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)的氣缸型，而更像一個(gè)飛輪餅，厚度不足2英尺，與Temporal Power和Beacon Power的10,000RPM(轉(zhuǎn)/分)的飛輪相比，速度較慢，約為6000RPM。QE認(rèn)為，相比于高速飛輪，速度較低的飛輪能夠降低來(lái)自共振的損害，即，如果一個(gè)部件損壞，圓盤(pán)將減速旋轉(zhuǎn)并自我磨損至停頓，因此能夠降低失敗率。
飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本
相比于其他儲(chǔ)能技術(shù)，飛輪儲(chǔ)能的成本仍然較高，但是據(jù)部分廠商反映，對(duì)于像加勒比海區(qū)域這樣高電價(jià)的地方(電價(jià)約為$0.40cents/kWh)，用于替代柴油發(fā)電機(jī)組的飛輪系統(tǒng)的回收期是3-5年。在一些偏遠(yuǎn)社區(qū)，回收期甚至能縮短到1年。
125kWh飛輪系統(tǒng)的成本評(píng)估
資料來(lái)源：Amber_kinetics. DOE. Sep,2012
國(guó)外相比，我國(guó)的飛輪儲(chǔ)能技術(shù)還相對(duì)落后，但是近期在關(guān)鍵技術(shù)方面有所突破，部分大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)完成了集成裝置研究。可以說(shuō)現(xiàn)在我國(guó)的飛輪儲(chǔ)能技術(shù)，已經(jīng)處于從實(shí)驗(yàn)室研究向企業(yè)轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，但目前我國(guó)飛輪儲(chǔ)能的文獻(xiàn)數(shù)量在儲(chǔ)能領(lǐng)域的占比仍然很小，未來(lái)仍需長(zhǎng)足的發(fā)展。
原標(biāo)題:飛輪儲(chǔ)能市場(chǎng)簡(jiǎn)析
