2020年中國儲能裝機量及飛輪儲能前景預(yù)測[圖]

    儲能，是通過特定的裝置或物理介質(zhì)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(shù)。

    從儲能介質(zhì)與儲能裝置的結(jié)構(gòu)來看，儲能技術(shù)可以分為機械類儲能、電氣類儲能、電化學(xué)儲能、熱儲能、化學(xué)儲能等。

儲能技術(shù)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(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動剛體在轉(zhuǎn)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(zhuǎn)盤以及近代發(fā)動機的大轉(zhuǎn)動慣量飛輪中都有大量的實際應(yīng)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(jié)構(gòu)

資料來源：智研咨詢整理

    飛輪儲能技術(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)?；a(chǎn)是降低使用成本的關(guān)鍵因素。與其他形式的儲能技術(shù)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(yīng)用。此外，飛輪儲能還適合應(yīng)用到太陽能發(fā)電、 風(fēng)力發(fā)電等系統(tǒng)中。

輪儲能系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

資料來源：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(biāo)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(yù)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(xué)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(xì)分領(lǐng)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(lǐng)域的擴張，飛輪儲能裝置的裝機容量也會迅速增長。預(yù)計到2027年預(yù)計將達到28.7MW。

2021-2027年中國飛輪儲能裝置新增裝機容量預(yù)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(dǎo)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(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(guān)鍵技術(shù)突破階段，與國外先進技術(shù)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(shù)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(xué)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(lǐng)域。