重磅！我國首個(gè)飛輪+鋰電復(fù)合儲能項(xiàng)目投運(yùn)，引領(lǐng)三大技術(shù)發(fā)展趨勢！

4月4日14時(shí)28分，央視《新聞直播間》欄目以《我國首個(gè)飛輪儲能復(fù)合調(diào)頻項(xiàng)目投運(yùn)》為題，報(bào)道了中國華電朔州熱電飛輪儲能復(fù)合調(diào)頻項(xiàng)目投運(yùn)。

中國首個(gè)飛輪儲能復(fù)合調(diào)頻項(xiàng)目

據(jù)悉，中國華電朔州熱電飛輪儲能復(fù)合調(diào)頻項(xiàng)目是我國首個(gè)飛輪+鋰電池復(fù)合儲能火力發(fā)電聯(lián)合調(diào)頻項(xiàng)目，位于山西省朔州市，總?cè)萘?MW，是一個(gè)由4臺全球單體容量最大、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的飛輪裝置和10組鋰電池組成的復(fù)合儲能系統(tǒng)，與現(xiàn)有的2臺火電機(jī)組配合，可為新型電網(wǎng)有效提供大容量、高頻次的調(diào)頻服務(wù)。

項(xiàng)目飛輪裝置如圖，單個(gè)容量為500千瓦，主要利用真空磁懸浮條件下飛輪轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)電能與動能之間的轉(zhuǎn)換。

報(bào)道中，針對該項(xiàng)目，中國華電朔州熱電項(xiàng)目負(fù)責(zé)人謝德清表示“我們首次集合了飛輪電池充放電“快”和鋰電池“耐用”的優(yōu)勢，既擴(kuò)大了系統(tǒng)總?cè)萘浚痔岣吡穗姵氐某志眯?，它的設(shè)計(jì)可充放電次數(shù)比純鋰電池系統(tǒng)高出2000倍，同生命周期內(nèi)可節(jié)省3批鋰電池組的更換費(fèi)用約2400萬元?！?/p>

項(xiàng)目成功投運(yùn)的三大意義

飛輪儲能復(fù)合調(diào)頻系統(tǒng)作為一種新興的機(jī)電儲存技術(shù)，相比傳統(tǒng)電池儲能技術(shù)，具有零衰減、零燃爆、零維護(hù)和高效率、高倍率、高精準(zhǔn)的“三零三高”等特性優(yōu)點(diǎn)，可以平衡火電機(jī)組發(fā)電和電網(wǎng)需求用電之間的電量差，有效緩解機(jī)組損耗和能源消耗。

中國華電朔州熱電飛輪儲能復(fù)合調(diào)頻項(xiàng)目的成功投運(yùn)，有三大重要意義

第一，填補(bǔ)了我國飛輪與電化學(xué)復(fù)合儲能領(lǐng)域空白；

第二，飛輪儲能復(fù)合調(diào)頻系統(tǒng)可以有效平衡火電機(jī)組發(fā)電和電網(wǎng)調(diào)度需求用電之間的電量差，項(xiàng)目投運(yùn)后，可以緩解機(jī)組損耗和能源消耗，每年預(yù)計(jì)可減少排放二氧化硫11噸、氮氧化物25.4噸、二氧化碳22萬噸；

第三，該項(xiàng)目應(yīng)用屬于電力系統(tǒng)儲能調(diào)頻領(lǐng)域的重大科技創(chuàng)新，進(jìn)一步拓寬了火電儲能技術(shù)升級和靈活性改造渠道，對助力“雙碳”目標(biāo)和新型電力系統(tǒng)建設(shè)具有重要的示范意義。

什么是復(fù)合儲能？

復(fù)合儲能指各類儲能技術(shù)（如超級電容器儲能、飛輪及超導(dǎo)儲能、各類先進(jìn)電池儲能等）相互協(xié)作、優(yōu)勢互補(bǔ)，整合為統(tǒng)一的儲能系統(tǒng)，從而滿足電網(wǎng)系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)運(yùn)行需求的儲能技術(shù)。

目前，不同儲能技術(shù)優(yōu)勢互補(bǔ)的方式主要有兩種，其一是電容疊加電池，比如超級電容器儲能+鋰離子電池儲能；其二是功率型儲能配合能量型儲能，這類組合的代表是中國華電朔州熱電飛輪儲能復(fù)合調(diào)頻項(xiàng)目采用的飛輪儲能+鋰離子電池儲能。

鋰離子電池儲能，屬于能量型儲能，優(yōu)點(diǎn)是儲能時(shí)間較長、自損耗較低，缺點(diǎn)是循環(huán)使用壽命較短、響應(yīng)速率較慢，主要應(yīng)用于削峰填谷、負(fù)荷調(diào)控領(lǐng)域以及作為備用電源。

飛輪儲能，屬于功率型儲能，優(yōu)點(diǎn)是功率密度高、循環(huán)壽命長、響應(yīng)速率快等，具備短時(shí)大功率充放電的能力，且對充放電過程具備一定承受能力，主要應(yīng)用于配電網(wǎng)項(xiàng)目中發(fā)揮短時(shí)功率支持、能量緩沖及提升電網(wǎng)等作用。

復(fù)合儲能的三大技術(shù)發(fā)展方向

儲能技術(shù)應(yīng)用時(shí)若能形成規(guī)模效應(yīng)，則能輔助提升發(fā)電、輸配電設(shè)備的利用效率，降低相關(guān)電源及電網(wǎng)建設(shè)投入，引領(lǐng)電力系統(tǒng)由傳統(tǒng)外延擴(kuò)張型轉(zhuǎn)變成內(nèi)涵增效型。

基于此此，復(fù)合儲能任重而道遠(yuǎn)，未來技術(shù)發(fā)展方向有三個(gè)

第一，儲能單元技術(shù)方向，單項(xiàng)儲能技術(shù)越完善，相關(guān)的復(fù)合儲能技術(shù)功能越強(qiáng)大。

目前，市面上的各種儲能技術(shù)，或多或少都有制約其發(fā)展的問題，比如超級電容器儲能、飛輪及超導(dǎo)儲能等，容量不夠大，很難用在大型電力系統(tǒng)內(nèi)；儲能鋰離子電池面對兆瓦級儲能電站多運(yùn)用場所的規(guī)劃與管控還有很大的完善空間。

第二，儲能調(diào)控技術(shù)，不同儲能技術(shù)在應(yīng)用過程中的調(diào)控技術(shù)，是能否實(shí)現(xiàn)1+1＞2的重要前提。

飛輪儲能和鋰離子電池儲能等不同儲能單元調(diào)控技術(shù)不同，需要完善復(fù)合儲能調(diào)控技術(shù)，促進(jìn)不同儲能單元之間實(shí)時(shí)通信，統(tǒng)籌掌控不同儲能單元電能信息情況，協(xié)調(diào)控制智能化調(diào)整過程，在配電網(wǎng)內(nèi)順利切換不同工作模式，提升配電網(wǎng)對能源的消納效果。

第三，優(yōu)化復(fù)合儲能經(jīng)濟(jì)特性，成本越低越好。

不同儲能技術(shù)市場化進(jìn)度不同，成本高低不一，如何選擇復(fù)合儲能系統(tǒng)中的儲能技術(shù)，在保證最大效率的同時(shí)，盡可能降低成本是一個(gè)大問題。