2020年中國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)量及飛輪儲(chǔ)能前景預(yù)測(cè)[圖]

    儲(chǔ)能，是通過(guò)特定的裝置或物理介質(zhì)將不同形式的能量通過(guò)不同方式儲(chǔ)存起來(lái)，以便以后再需要時(shí)利用的技術(shù)。

    從儲(chǔ)能介質(zhì)與儲(chǔ)能裝置的結(jié)構(gòu)來(lái)看，儲(chǔ)能技術(shù)可以分為機(jī)械類(lèi)儲(chǔ)能、電氣類(lèi)儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能等。

儲(chǔ)能技術(shù)分類(lèi)

資料來(lái)源：智研咨詢整理

    飛輪儲(chǔ)能的基本原理是繞定軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)剛體在轉(zhuǎn)速變化時(shí)需要獲得能量而加速，減速過(guò)程需要減少動(dòng)能而釋放能量。這在古老的陶工轉(zhuǎn)盤(pán)以及近代發(fā)動(dòng)機(jī)的大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪中都有大量的實(shí)際應(yīng)用。
飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)（FESS）通常包括：飛輪、電機(jī)、軸承、密封殼體、電力控制器和監(jiān)控儀表等 6 個(gè)部分。

飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

資料來(lái)源：智研咨詢整理

    飛輪儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的途徑是發(fā)展其特定領(lǐng)域的示范、推廣和規(guī)模應(yīng)用，而規(guī)模化生產(chǎn)是降低使用成本的關(guān)鍵因素。與其他形式的儲(chǔ)能技術(shù)相比，飛輪儲(chǔ)能具有使用壽命長(zhǎng)、儲(chǔ)能密度高、不受充放電次數(shù)限制、安裝維護(hù)方便、對(duì)環(huán)境危害小等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛的應(yīng)用。此外，飛輪儲(chǔ)能還適合應(yīng)用到太陽(yáng)能發(fā)電、 風(fēng)力發(fā)電等系統(tǒng)中。

輪儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

資料來(lái)源：智研咨詢整理

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

    智研咨詢發(fā)布的《2021-2027年中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)管理及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：截至2018 年12 月31 日，中國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)31.3 GW。其中，抽水蓄能30GW，占比95.81%；電化學(xué)儲(chǔ)能1072.7 MW，占比3.43.%；壓縮空氣儲(chǔ)能2 MW，飛輪儲(chǔ)能1.1MW；熔融鹽儲(chǔ)熱219MW。

2014-2020年我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)圖

資料來(lái)源：CNESA、智研咨詢整理

    2018年貝肯新能源全資收購(gòu)了加拿大Temporal Power飛輪儲(chǔ)能公司，商業(yè)化產(chǎn)品有100KW、250KW和500KW三個(gè)規(guī)格，放電時(shí)間達(dá)到6-15分鐘。2019年國(guó)內(nèi)的飛輪儲(chǔ)能裝置的投資項(xiàng)目顯著增加。飛輪儲(chǔ)能在未來(lái)幾年有望實(shí)現(xiàn)運(yùn)用領(lǐng)域的擴(kuò)張，飛輪儲(chǔ)能裝置的裝機(jī)容量也會(huì)迅速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2027年預(yù)計(jì)將達(dá)到28.7MW。

2021-2027年中國(guó)飛輪儲(chǔ)能裝置新增裝機(jī)容量預(yù)測(cè)

資料來(lái)源：智研咨詢整理

    國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)出現(xiàn)了很多高性能的飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)品。美國(guó)進(jìn)展最快：美國(guó)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(dǎo)磁浮軸承的100 kW/5 kWh飛輪儲(chǔ)能，以及SatCon Technology公司的315—2200 kVA UPS等產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制、電力質(zhì)量改善和電力調(diào)峰和風(fēng)力發(fā)電全頻調(diào)峰等領(lǐng)域。在高溫超導(dǎo)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的研制方面，美國(guó)波音、德國(guó)ATZ等公司處在世界前列，日本ISTEC和韓國(guó)KEPRI也進(jìn)行了卓有成效的研究。我國(guó)飛輪儲(chǔ)能處于關(guān)鍵技術(shù)突破階段，與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平差距有5-10年，且多與其他儲(chǔ)能方式配合使用。

    從飛輪儲(chǔ)能技術(shù)的特點(diǎn)來(lái)看，隨著功率的提升，后備時(shí)間的長(zhǎng)度也會(huì)顯著增長(zhǎng)，若未來(lái)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)功率研發(fā)突破到400KW及以上、帶載時(shí)長(zhǎng)達(dá)到15～30min，則該系統(tǒng)必將得到大規(guī)模的運(yùn)用，對(duì)現(xiàn)有的以電化學(xué)為主的不間斷電源形成大規(guī)模替代優(yōu)勢(shì)，將被廣泛運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域。