近日，三峽烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲”技術(shù)研發(fā)試驗基地一批科研成果投運，尤其是“適用于新能源電站慣量和調(diào)頻支撐的兆瓦級飛輪儲能系統(tǒng)”的研制，使處于示范應(yīng)用前期階段的飛輪儲能引發(fā)關(guān)注。

目前，我國飛輪儲能自主研發(fā)技術(shù)應(yīng)用如何？何時能迎來飛輪儲能大規(guī)模商用？圍繞上述問題，記者專訪了沈陽微控新能源技術(shù)有限公司（以下簡稱“沈陽微控”）副總裁陳燁。

■■促進探索儲能多元發(fā)展

中國能源報：前不久，國家能源局公布了2021年度能源領(lǐng)域首臺（套）重大技術(shù)裝備項目名單，包括75個技術(shù)裝備項目，其中儲能領(lǐng)域涉及8個技術(shù)裝備項目，沈陽微控有兩個入選，目前，兩個項目運行情況如何？

陳燁：在此次的首臺（套）重大裝備名單中，微控與三峽集團、中核集團共同研制的“適用于新能源電站慣量和調(diào)頻支撐的兆瓦級飛輪儲能系統(tǒng)”入選，依托項目為龍源電力山西右玉老千山風(fēng)電場一次調(diào)頻項目以及三峽新能源烏蘭察布新型儲能技術(shù)驗證平臺項目。其中，老千山項目已于2020年6月完成并網(wǎng)驗收，烏蘭察布項目正在配合業(yè)主方進行各類儲能技術(shù)實證。

中國能源報：這兩個項目對我國儲能領(lǐng)域的技術(shù)提升有什么意義？

陳燁：該系統(tǒng)是此次首臺（套）項目清單中唯一應(yīng)用于新能源調(diào)頻的重大技術(shù)裝備，這兩個項目也是目前國內(nèi)唯一完成35kV并網(wǎng)實驗的兆瓦級飛輪儲能項目、國內(nèi)唯一飛輪與其他儲能技術(shù)聯(lián)合的混合儲能調(diào)頻項目。在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)背景下，對解決新能源一次調(diào)頻/慣量響應(yīng)等暫態(tài)頻率主動支撐問題具有現(xiàn)實意義，為功率型+容量型混合儲能技術(shù)大規(guī)模部署提供了理論基礎(chǔ)和實際經(jīng)驗，對儲能產(chǎn)業(yè)多元化發(fā)展具有借鑒作用。

中國能源報：與化學(xué)儲能相比，飛輪儲能系統(tǒng)的特點有哪些？

陳燁：飛輪儲能系統(tǒng)是一種物理儲能裝置，利用高速旋轉(zhuǎn)體所具有的動能進行能量存儲，通過控制飛輪轉(zhuǎn)速實現(xiàn)電能與動能的轉(zhuǎn)換。飛輪儲能具有功率密度高，不受充放電次數(shù)的限制、綠色無污染等特點。與化學(xué)儲能相比，飛輪儲能的主要優(yōu)勢在于支持高頻次充放電、使用壽命長、安全性高；劣勢在于儲電量低、度電成本高；功耗高。

■■尚不具備規(guī)模化生產(chǎn)能力

中國能源報：目前，我國自主研發(fā)的飛輪儲能技術(shù)及工程應(yīng)用如何？瓶頸主要在哪里？

陳燁：我國自主研發(fā)飛輪儲能技術(shù)已有幾十年的歷史，主要以各高校理論研究為主。目前國內(nèi)有近十家飛輪儲能廠商進行飛輪儲能設(shè)備的研發(fā)，已經(jīng)部署的工程應(yīng)用還不多。飛輪儲能設(shè)備是以精密制造為基礎(chǔ)的、多學(xué)科融合的機電一體化設(shè)備，其主要的瓶頸在于高質(zhì)量和穩(wěn)定性的規(guī)模化生產(chǎn)能力，目前國內(nèi)大部分飛輪產(chǎn)生技術(shù)/產(chǎn)品還處于樣機試制階段，離規(guī)模化生產(chǎn)仍有較大的距離。國內(nèi)飛輪儲能行業(yè)，整體還處于發(fā)展的早期階段，絕大部分企業(yè)尚不具備規(guī)模化的生產(chǎn)能力，絕大部分產(chǎn)品還處于原型機或樣機研制實驗階段。另外，飛輪儲能是針對性比較強的技術(shù)，發(fā)揮其優(yōu)勢需要一些應(yīng)用場景支撐。

飛輪儲能原理看似簡單，其實技術(shù)很復(fù)雜。發(fā)揮飛輪儲能技術(shù)優(yōu)勢，是一件困難的事情，這也是國內(nèi)企業(yè)這么多年還處于原型機樣機調(diào)試階段的原因。如果飛輪儲能技術(shù)完全依靠自主研發(fā)，時間周期長。所以，沈陽微控選擇并購美國公司，通過技術(shù)引進、消化、吸收、再創(chuàng)新路徑，把歐美較為成熟的技術(shù)應(yīng)用到國內(nèi)市場，使國內(nèi)飛輪儲能產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)彎道超車。

中國能源報：我們了解到，今年初沈陽微控牽頭編制完成了團體標(biāo)準(zhǔn)《飛輪儲能系統(tǒng)電網(wǎng)接入測試規(guī)范》，編制這樣一個標(biāo)準(zhǔn)的初衷是什么？對飛輪儲能行業(yè)發(fā)展能起到哪些支撐？

陳燁：該標(biāo)準(zhǔn)的正式發(fā)布，規(guī)范了飛輪儲能系統(tǒng)在電網(wǎng)中應(yīng)用時的接入測試條件，填補了飛輪儲能測試規(guī)范領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)空白。針對接入電網(wǎng)并網(wǎng)運行的飛輪儲能系統(tǒng)，目前還沒有相應(yīng)的測試標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致在現(xiàn)場測試及驗收時，負(fù)責(zé)入網(wǎng)檢測的單位不知道該如何測試，也不知道達到什么標(biāo)準(zhǔn)才是合格的。缺少并網(wǎng)測試標(biāo)準(zhǔn)，對飛輪儲能的推廣應(yīng)用非常不利：一方面可能因為不知道如何測試驗收而影響飛輪儲能系統(tǒng)并網(wǎng)；另一方面因為測試項目不全、測試方法不當(dāng)導(dǎo)致系統(tǒng)存在隱患，即使可以并網(wǎng)運行，也可能影響電網(wǎng)的安全運行。

■■飛輪儲能將迎“高光”時刻

中國能源報：飛輪儲能規(guī)模化應(yīng)用尚需時日，您覺得我國飛輪儲能前景如何？大體會在什么階段大規(guī)模商用？

陳燁：在電力系統(tǒng)中飛輪儲能最適合的場景是一次調(diào)頻，該領(lǐng)域需求爆發(fā)始于去年。隨著大規(guī)模新能源并網(wǎng)，整個電網(wǎng)頻率的波動越來越大，迫切需要飛輪儲能這種短時高頻的儲能技術(shù)支持。從今年開始，不管是資本，還是企業(yè)、用戶，越來越關(guān)注飛輪儲能，從某種角度來說，飛輪儲能行業(yè)已經(jīng)到了爆發(fā)的時間節(jié)點。

我們雖然已經(jīng)部署兆瓦級的示范系統(tǒng)，但還缺乏已并網(wǎng)的規(guī)模化部署項目。今年底，將實現(xiàn)10兆瓦以上級別飛輪儲能的規(guī)模化部署應(yīng)用。

中國能源報：沈陽微控未來研發(fā)方向是什么？

陳燁：飛輪儲能技術(shù)是典型的短時高頻儲能技術(shù)，沈陽微控作為我國飛輪儲能技術(shù)的龍頭企業(yè)，未來的研發(fā)方向和計劃首先是完成十兆瓦、乃至百兆瓦級別飛輪儲能系統(tǒng)的規(guī)模化部署應(yīng)用，驗證飛輪儲能技術(shù)應(yīng)用于新型電力系統(tǒng)調(diào)頻的價值，其次是持續(xù)進行產(chǎn)品迭代升級、產(chǎn)能擴充，以滿足國內(nèi)即將爆發(fā)的應(yīng)用需求。沈陽微控承擔(dān)了多項省部級重大科技項目，目標(biāo)是研制更高轉(zhuǎn)速、更高功率密度、更低損耗、更長壽命的高速磁懸浮飛輪系統(tǒng)，目前課題研究進展順利，部分課題將于今年末結(jié)題。

飛輪儲能除了在電力系統(tǒng)應(yīng)用外，還有很多其他應(yīng)用領(lǐng)域，比如，用在不間斷電源保障、電能質(zhì)量治理、國防、能量回收等很多領(lǐng)域。微控的核心技術(shù)是主動磁懸浮軸承和高速永磁電機等，圍繞這些核心技術(shù)也將拓展其他的產(chǎn)品類型。