中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：開(kāi)年以來(lái)，飛輪儲(chǔ)能頻傳利好消息。
1月24日，國(guó)家能源局公示新一批新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單，共有56個(gè)項(xiàng)目列入，涵蓋鋰離子電池、壓縮空氣儲(chǔ)能、全釩液流電池儲(chǔ)能等技術(shù)路線。其中，歷來(lái)小眾的飛輪儲(chǔ)能技術(shù)，也有包括河北省荊州市100MW/0.833MWh飛輪儲(chǔ)能在內(nèi)的3大項(xiàng)目成功入選。
資本市場(chǎng)方面，沈陽(yáng)微控飛輪技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“沈陽(yáng)微控”）日前在遼寧證監(jiān)局完成辦理輔導(dǎo)備案登記，擬首次公開(kāi)發(fā)行股票并上市，有望成為我國(guó)首個(gè)IPO的飛輪儲(chǔ)能企業(yè)。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，隨著項(xiàng)目的規(guī)?；渴饝?yīng)用，疊加資本市場(chǎng)的推動(dòng)，飛輪儲(chǔ)能行業(yè)即將迎來(lái)爆發(fā)節(jié)點(diǎn)。
小眾技術(shù)路線
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，具有安全性高、功率密度大、使用壽命長(zhǎng)、綠色無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)。
事實(shí)上，現(xiàn)代飛輪儲(chǔ)能技術(shù)自20世紀(jì)中期開(kāi)始，己有超過(guò)50年的研發(fā)和應(yīng)用歷史，美國(guó)在20世紀(jì)90年代中后期率先進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段，向不間斷供電過(guò)渡電源領(lǐng)域提供商業(yè)化產(chǎn)品。目前國(guó)際上主要的飛輪儲(chǔ)能廠商有VYCON、ActivePower、Beacon、Piller等，我國(guó)清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院等高校和科研機(jī)構(gòu)也一直在進(jìn)行飛輪儲(chǔ)能技術(shù)研究。
沈陽(yáng)微控副總裁陳燁向《中國(guó)能源報(bào)》記者介紹，近年來(lái)，飛輪儲(chǔ)能作為一項(xiàng)新興儲(chǔ)能技術(shù)日趨成熟，在應(yīng)急電源保障、電能質(zhì)量治理、節(jié)能、電力調(diào)頻、大功率電源等眾多應(yīng)用場(chǎng)景已進(jìn)入規(guī)?；瘧?yīng)用階段。與此同時(shí)，用戶對(duì)飛輪儲(chǔ)能技術(shù)特性缺乏了解是行業(yè)面臨的主要難題，也導(dǎo)致行業(yè)發(fā)展速度低于業(yè)內(nèi)預(yù)期。
數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，全國(guó)已建成投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)31.39GW/66.87GWh。其中，鋰離子電池儲(chǔ)能占比97.4%，飛輪儲(chǔ)能占比僅0.2%左右。
在陳燁看來(lái)，飛輪儲(chǔ)能的技術(shù)特點(diǎn)決定了其在裝機(jī)規(guī)模絕對(duì)數(shù)量上是一種小眾技術(shù)路線，其機(jī)電一體化裝置的復(fù)雜度使得進(jìn)入該領(lǐng)域有較高的技術(shù)門(mén)檻。
中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)劉勇認(rèn)為，目前飛輪儲(chǔ)能仍處于商業(yè)化驗(yàn)證階段，并未達(dá)到完全市場(chǎng)化，國(guó)內(nèi)有半年以上連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)業(yè)績(jī)的飛輪儲(chǔ)能廠家屈指可數(shù)。飛輪儲(chǔ)能行業(yè)仍以民營(yíng)企業(yè)和少數(shù)國(guó)有企業(yè)為主。
調(diào)頻獨(dú)具優(yōu)勢(shì)
記者注意到，市場(chǎng)上已有飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目投運(yùn)，且以調(diào)頻項(xiàng)目為主。
2023年6月，國(guó)內(nèi)首個(gè)“飛輪儲(chǔ)能+百萬(wàn)千瓦級(jí)中間二次再熱火電機(jī)組聯(lián)合調(diào)頻”項(xiàng)目在山東萊蕪正式投運(yùn)，項(xiàng)目采用10臺(tái)單體600千瓦飛輪儲(chǔ)能裝置，高1.5米，直徑50厘米的大型電陀螺高速旋轉(zhuǎn)，最高可達(dá)15000轉(zhuǎn)/分鐘，標(biāo)志著我國(guó)飛輪儲(chǔ)能技術(shù)開(kāi)發(fā)取得突破進(jìn)展；同月，國(guó)內(nèi)首個(gè)電網(wǎng)側(cè)飛輪儲(chǔ)能獨(dú)立調(diào)頻電站項(xiàng)目——鼎輪能源科技（山西）有限公司30MW飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目破土動(dòng)工，該站由120個(gè)飛輪儲(chǔ)能單元組成12個(gè)飛輪儲(chǔ)能陣列，項(xiàng)目接受電網(wǎng)調(diào)度指令，進(jìn)行高頻次充放電，提供電網(wǎng)有功平衡等電力輔助服務(wù)；2023年12月，全球規(guī)模最大的飛輪+鋰電池混合儲(chǔ)能項(xiàng)目完成一期項(xiàng)目?jī)?chǔ)能設(shè)備吊裝。該項(xiàng)目采用50MW預(yù)制集裝箱式高速磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置+50MW磷酸鐵鋰電池，其中高速磁懸浮飛輪最高轉(zhuǎn)速可達(dá)30000轉(zhuǎn)/分鐘。
相比傳統(tǒng)火電、水電、電化學(xué)儲(chǔ)能，作為后來(lái)者，飛輪儲(chǔ)能如何在未來(lái)的調(diào)頻市場(chǎng)獲得一席之地？
劉勇認(rèn)為，火電在未來(lái)調(diào)頻市場(chǎng)的份額占比相對(duì)固定，多數(shù)火電廠會(huì)較為保守地參與調(diào)頻服務(wù)，調(diào)頻獲取的利潤(rùn)只是機(jī)組發(fā)電的附屬產(chǎn)物；水電在調(diào)峰服務(wù)市場(chǎng)更具優(yōu)勢(shì)；而鋰電占據(jù)的調(diào)頻市場(chǎng)會(huì)逐漸被迭代，磷酸鐵鋰電池更適合調(diào)峰，其安全性問(wèn)題并不適合嚴(yán)峻的調(diào)頻工況。因此，鋰電占據(jù)的市場(chǎng)會(huì)被以飛輪儲(chǔ)能為首、以液流電池為補(bǔ)充的技術(shù)路線取代。
飛輪儲(chǔ)能作為典型的短時(shí)高頻次儲(chǔ)能技術(shù)，應(yīng)用于電力調(diào)頻的優(yōu)勢(shì)已得到行業(yè)認(rèn)同。與此同時(shí)，飛輪儲(chǔ)能調(diào)頻系統(tǒng)也面臨一些挑戰(zhàn)，比如，目前飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本仍數(shù)倍于鋰電池系統(tǒng)，不同飛輪儲(chǔ)能技術(shù)路線的實(shí)際性能尚需要規(guī)?；瘧?yīng)用項(xiàng)目的驗(yàn)證。
今年或迎爆發(fā)
飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目正沿著十兆瓦、幾十兆瓦，乃至百兆瓦級(jí)方向快速升級(jí)。日前，山西省長(zhǎng)治市潞城區(qū)100兆瓦獨(dú)立儲(chǔ)能電站項(xiàng)目飛輪設(shè)備采購(gòu)中標(biāo)結(jié)果發(fā)布，這意味著，我國(guó)飛輪儲(chǔ)能邁入百兆瓦級(jí)時(shí)代。
陳燁坦言，目前總體上飛輪儲(chǔ)能仍處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，在技術(shù)特性的認(rèn)知、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定等方面還有諸多工作要做，設(shè)備廠商的成熟度也參差不齊。2024年，國(guó)內(nèi)將有多個(gè)百兆瓦級(jí)別的飛輪儲(chǔ)能項(xiàng)目投運(yùn)，在應(yīng)用場(chǎng)景上也更加多元，行業(yè)將進(jìn)入爆發(fā)式發(fā)展階段。
成本方面，業(yè)內(nèi)預(yù)判，隨著整體規(guī)模的擴(kuò)張，通過(guò)3—5年的發(fā)展，飛輪儲(chǔ)能的功率成本有望與電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)持平。
劉勇同樣指出，2024年飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將邁入蓬勃發(fā)展的新階段。今年僅山西、寧夏、山東省就有不小于500MW的潛在飛輪儲(chǔ)能裝機(jī)容量，隨著非化石能源占能源消費(fèi)比例的快速攀升，屆時(shí)龐大的助推力，推動(dòng)全國(guó)調(diào)頻輔助服務(wù)市場(chǎng)蓬勃發(fā)展，飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)也將順勢(shì)而起。
“飛輪儲(chǔ)能在全國(guó)電力服務(wù)輔助市場(chǎng)全部打開(kāi)后，會(huì)有長(zhǎng)達(dá)十年且每年不低于一千億元，總額萬(wàn)億元以上的海量資金持續(xù)投入，加速飛輪儲(chǔ)能的市場(chǎng)化建設(shè)。”劉勇認(rèn)為，未來(lái)飛輪儲(chǔ)能會(huì)由以民企為首、少量國(guó)企為輔邁向民企、國(guó)企共同深耕市場(chǎng)的繁榮局面，彼時(shí)飛輪儲(chǔ)能的投資將成為地方拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的新引擎。
