2020年中國儲能裝機量及飛輪儲能前景預測[圖]

    儲能，是通過特定的裝置或物理介質將不同形式的能量通過不同方式儲存起來，以便以后再需要時利用的技術。

    從儲能介質與儲能裝置的結構來看，儲能技術可以分為機械類儲能、電氣類儲能、電化學儲能、熱儲能、化學儲能等。

儲能技術分類

資料來源：智研咨詢整理

    飛輪儲能的基本原理是繞定軸旋轉的轉動剛體在轉速變化時需要獲得能量而加速，減速過程需要減少動能而釋放能量。這在古老的陶工轉盤以及近代發(fā)動機的大轉動慣量飛輪中都有大量的實際應用。
飛輪儲能系統(tǒng)（FESS）通常包括：飛輪、電機、軸承、密封殼體、電力控制器和監(jiān)控儀表等 6 個部分。

飛輪儲能系統(tǒng)結構

資料來源：智研咨詢整理

    飛輪儲能技術產(chǎn)業(yè)化應用的途徑是發(fā)展其特定領域的示范、推廣和規(guī)模應用，而規(guī)?；a(chǎn)是降低使用成本的關鍵因素。與其他形式的儲能技術相比，飛輪儲能具有使用壽命長、儲能密度高、不受充放電次數(shù)限制、安裝維護方便、對環(huán)境危害小等優(yōu)點，因此得到廣泛的應用。此外，飛輪儲能還適合應用到太陽能發(fā)電、 風力發(fā)電等系統(tǒng)中。

輪儲能系統(tǒng)應用領域

資料來源：智研咨詢整理

    2016年3月3日，清華大學聯(lián)合中石化中原石油工程有限公司研制的我國第1臺MW級飛輪儲能電源工程樣機在河南省蘭考縣石油基地飛輪總裝廠內(nèi)由第三方檢測到充放電循環(huán)效率為86-88%，發(fā)電最大功率1088kW。這標著我國首臺MW級飛輪儲能電源研制成功。

    智研咨詢發(fā)布的《2021-2027年中國儲能行業(yè)市場經(jīng)營管理及投資前景預測報告》顯示：截至2018 年12 月31 日，中國儲能裝機31.3 GW。其中，抽水蓄能30GW，占比95.81%；電化學儲能1072.7 MW，占比3.43.%；壓縮空氣儲能2 MW，飛輪儲能1.1MW；熔融鹽儲熱219MW。

2014-2020年我國儲能產(chǎn)業(yè)細分領域裝機容量統(tǒng)計圖

資料來源：CNESA、智研咨詢整理

    2018年貝肯新能源全資收購了加拿大Temporal Power飛輪儲能公司，商業(yè)化產(chǎn)品有100KW、250KW和500KW三個規(guī)格，放電時間達到6-15分鐘。2019年國內(nèi)的飛輪儲能裝置的投資項目顯著增加。飛輪儲能在未來幾年有望實現(xiàn)運用領域的擴張，飛輪儲能裝置的裝機容量也會迅速增長。預計到2027年預計將達到28.7MW。

2021-2027年中國飛輪儲能裝置新增裝機容量預測

資料來源：智研咨詢整理

    國外發(fā)達國家已經(jīng)出現(xiàn)了很多高性能的飛輪儲能產(chǎn)品。美國進展最快：美國Active Power公司的100—2000 kW UPS、Pentadyne公司的65—1000 kVA UPS、Beacon Power公司的25 MW Smart Energy Matrix、波音公司高溫超導磁浮軸承的100 kW/5 kWh飛輪儲能，以及SatCon Technology公司的315—2200 kVA UPS等產(chǎn)品已經(jīng)應用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制、電力質量改善和電力調峰和風力發(fā)電全頻調峰等領域。在高溫超導飛輪儲能系統(tǒng)的研制方面，美國波音、德國ATZ等公司處在世界前列，日本ISTEC和韓國KEPRI也進行了卓有成效的研究。我國飛輪儲能處于關鍵技術突破階段，與國外先進技術水平差距有5-10年，且多與其他儲能方式配合使用。

    從飛輪儲能技術的特點來看，隨著功率的提升，后備時間的長度也會顯著增長，若未來飛輪儲能系統(tǒng)功率研發(fā)突破到400KW及以上、帶載時長達到15～30min，則該系統(tǒng)必將得到大規(guī)模的運用，對現(xiàn)有的以電化學為主的不間斷電源形成大規(guī)模替代優(yōu)勢，將被廣泛運用于各個領域。