飞轮储能调频性能是火电机组的27倍

飞轮储能用在电网上有哪些优点？有以下几个方面，首先飞轮储能具有高频次瞬间精准放电的能力，这种能力很多，安全性比较好，没有燃烧和爆炸的问题，另外环境比较好，寿命比较长，长达20多年的使用寿命，这个寿命跟发电机组的寿命基本一样，从使用来讲也是比较好的。另外它可以深度的充放电能力，充放电能力达到100%，而且性能比较高，当需要的话在毫秒级就可以达到需求，调频性能是火电机组的27倍，对于目前来讲是比较好的，另外没有温度方面的限制。成本，我们从整个使用周期来看，下面我有一个比较，从整个生命周期来看运行成本是比较好的。

聚焦“技术使用双创新，规模储能新起点”，通过组织主题演讲、展览展示、创新大赛、专题研讨、项目考察、新品发布、技术交流等多种活动，多维度精准对接全球储能市场与使用，助力中国储能企业与国际接轨，为储能企业搭建与政策制定者、规划者、电网管理者、电力公司、能源服务商的交流互动平台。2019年5月18-20日，中关村储能产业技术联盟、中国科学院工程热物理研究所举办“ESIE2019储能国际峰会暨展览会”，北极星储能网、电力头条APP全程直播。贝肯新能源（天津）有限公司总经理张强在论坛上做《飞轮储能在电网调频中的工程使用》为题的演讲。

贝肯新能源（天津）有限公司总经理张强

以下为发言实录：

贝肯新能源（天津）有限公司总经理张强：下面跟大家探讨一下飞轮储能在电网调频中的工程使用。我的报告大概分为下面几个部分，讲一讲电网调频的必要性，技术现状，调频的优点，优点特点。

电网调频的必要性提高电能质量是电网的主要任务，电网用电和负荷要时刻保持均衡，频率保持一定值，频率发生偏差的时候说明不平衡，不平衡会对发电设备，对人们生活方方面面萌生不同的影响。

随着环境变化，气候变化的影响，新能源成为一个发展趋势，我们国家在一八零几年总的发电容量19亿千瓦，其中新能源占到40%，风电占了1.8亿，太阳能占1.7亿，这个比例占40%。另外国家对电动车的充电对电网的调频也有不同程度的应当，因此要实现电网的互联网，加入到电网里面来，提高电网的连续性、稳定性。

目前我们国家优质调频资源比较贫乏，水电占的比例不高，惟有20%，因为水电的建设受到计算的影响。另外解决系统这个比例更加小，这个比例惟有1.6%，而且建设时间比较长，受到选址和成本方面的影响，供热、空冷机组等调频能力不足。

我们国家今朝调频主要通过火电机组，但是存在调频延迟，偏差的问题，超调和欠调，调节反向问题。另外增加机组的磨损和故障率，降低机组的寿命和性能。火电机组额定的时候效率最好，负荷降到50%以下，能耗会是原来能耗的1.09-1.16倍，这样通过火电机组来调频，就影响调频的效率，另外从调节精度，调节性能方面来讲也存在一系列的问题。

另外这么几年来我们国家出台了一系列调频辅助服务政策，出现了已经在建和已经建成的调频机组，今朝有30多个，但是这个容量相对整个电网容量来说显然还是比较小的，这些建站通过这么几年的运行存在一些问题，重点表今朝一个是安全性的问题，另外国家的政策不连续，不确定的问题，还有运营模式的问题。今天只讨论飞轮储能，也许在这一方面能有所改善。

飞轮储能用在电网上有哪些优点？有以下几个方面，首先飞轮储能具有高频次瞬间精准放电的能力，这种能力很多，安全性比较好，没有燃烧和爆炸的问题，另外环境比较好，寿命比较长，长达20多年的使用寿命，这个寿命跟发电机组的寿命基本一样，从使用来讲也是比较好的。另外它可以深度的充放电能力，充放电能力达到100%，而且性能比较高，当需要的话在毫秒级就可以达到需求，调频性能是火电机组的27倍，对于目前来讲是比较好的，另外没有温度方面的限制。成本，我们从整个使用周期来看，下面我有一个比较，从整个生命周期来看运行成本是比较好的。

这里面对于飞轮储能主要特色在具体做个比较，首先我们把20年作为一个生命周期，首先是能量衰减问题，电池寿命是飞轮的约莫20%，飞轮无衰减无需替换，全生命周期飞轮投资低。

还有安全性，飞轮有固有特性，国外有飞轮使用连续十年的安全运行见证。锂离子电池存在高温期货和爆炸的风险，且随着运行时间的增加，发生安全问题会变得更加突出。截止2019年2月，仅在韩国储能电站发生火灾就高达21起。

飞轮储能的特性做一个比较，这是国外一个著名的飞轮公司做的一个图，放电深度从20-40%电池储能寿命从10年降到2.25年，而对飞轮储能影响不大，这样就会得出对于同样功率的装机来讲，对调频来讲，飞轮储能调频性能是锂离子电池储能的2-4倍，通过这个表能够得出这么一个结论。

今朝目前我们在全世界比较大的飞轮调频项目里面有两个公司做了，一个贝肯公司，他有两个建站，一个在美国的纽约州，一个在宾夕法尼亚，效果比较好。另一个做得比较大的是加拿大的Temporal Power，2014年有一个项目，这个项目连续五年。还有一个项目建在加拿大的安大略省，设计容量5MW，服务于当地电网调频。还有一个项目在加勒比海阿鲁巴岛上面，设计容量为10MW飞轮储能项目，与可再生能源联合使用，提高整个岛的电力。这是他们在功率使用中的图片，他主要还是为了提高安全性。

说一下贝肯新能源的技术优点，我们的技术依托是华北电力大学，另外在去年我们把加拿大的Temporal Power收购了，它的技术参数今朝额定功率有三规格的：100kW、250kW、500kW，全电能应和时间小雨1秒，输入电压三相480Vac，输出频率50Hz-60Hz，运行温度负40度到50度，寿命大于20年。

飞轮使用的方面很多，我们今天主要讲的是它运用在电网方面，我们目前主要在这么几个方面，飞轮独立调频，和火电机组联合，跟风电、太阳能联合，最后和电池储能联合，我们把调频进行拆解，有高频需求和低频需求，高频由飞轮来承担，低频由化学电池系统承担，充足发挥储能各自的优点，提高系统的安全性和经济性，

我们可以把投资方、业主方、工程方结合起来，推动电网调频的工作进展。

最后我做个结论，飞轮储能电网调频是目前电网调频效率最高和最灵活的方式。具有优良的安全性、环保型及调频性能，寿命长达20多年，具有较好的经济性。随着贝肯新能源有限公司对世界先进技术的收购，能够快速实现国产化，可大大降低成本造价。

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