中国储能网讯：近日，我国首座30MW飞轮储能电网侧独立调频电站，在山西长治屯留区开工建设。
项目总规模为30MW/6MWh，由120台单体250kW飞轮储能单元组成12个飞轮储能阵列，总投资3.4亿元，建设周期6个月，预计今年12月并网投产，建成后将接入山西电网，提供电网有功平衡等电力辅助服务。
关注两个关键词：30MW、独立调频。
飞轮独立调频项目
30MW飞轮独立调频电站什么概念？
国外飞轮储能在电网调频的应用，典型项目有美国以气电为主宾夕法尼亚州及纽约州，分别安装了20MW飞轮储能，用于电网调频。飞轮系统目前已运行超10年，从运行效果来看，一个20MW飞轮储能调频电厂，相当于火电机组调频的20倍。
国内飞轮储能参与电网调频的项目，多为复合储能系统调频项目（飞轮储能+其他储能技术），以及火储联合调频项目。
比如今年4月投运的华电朔州飞轮+锂电池复合储能火力发电联合调频项目，总容量8MW，由4台飞轮装置和10组锂电池组成复合储能系统，可电网提供调频服务；中核汇能二连浩特99MW风电场内，由三台1MW飞轮与3MW/3MWh的电池储能共同构成混合储能系统，为二连浩特风电场提供一次调频服务；2021年11月宁夏灵武电力光火储耦合22MW/4.5MWh飞轮储能工程开工，在2x600MW火电机组配置22MW/4.5MWh飞轮储能进行调频，提高火电机组精准灵活性，该项目目前已投运。
山西30MW飞轮储能独立调频电站，建成后将成为国内首个规模化飞轮储能参与电力系统独立调频的应用案例，对飞轮储能迈入规模化商业示范具有重要意义。
什么是飞轮储能？
飞轮储能是一种物理储能方式，原理是利用高速旋转的飞轮所拥有的惯性来储存能量。充电时，飞轮电动机加速旋转，把电能转换为飞轮的机械动能并储存起来；放电时，由高速旋转的飞轮带动发电机，将机械动能转换为电能。
飞轮储能就像一种可以储存电能的陀螺。
飞轮储能系统由飞轮、电动机-发电机、电力电子变换装置三个核心部分组成。其中，飞轮决定储存能量的多少，电力电子变换装置决定输入输出能量的大小。
飞轮储能系统具有响应快、寿命长、温度适应性好、效率高、容量大、对环境友好等优点。
1.响应速度快：可达毫秒级充放电，工作转速在3000-12000转之间。
2. 寿命长：循环次数上千万次以上（化学电池理论上循环次数在6500次），寿命可达20年以上。
3.工作温度范围宽：对温度不敏感，可靠性高。如航天卫星上，温度在±100℃之间，飞轮储能可以稳定供电。
4.转换效率高：＞90%。
5.其他特点：绿色环保，电量不会随随时间衰减，维护成本低。
应用场景
飞轮储能主要应用在电网调频、轨道交通、航空航天、移动电源车保电等领域。
飞轮储能应用领域
图源：泓慧能源
在轨道交通领域，在地铁、高铁、氢燃料大巴刹车进站时利用飞轮储能进行制动能量回收，实现了能量的二次利用，同时可作为应急电源保证轨道交通系统安全。
在移动电源车保电方面，2022北京冬奥会期间，部署了氢能源发电车，其搭载了磁悬浮飞轮设备，用于开幕式及各赛事场馆应急电源保障。
冬奥会氢能源发电车及车上飞轮储能装置
电网调频方面，调频是飞轮储能系统在电网中最主要的应用领域。在电网调频过程中，飞轮系统可随着电网的变化快速、有效地进行有功/无功补偿，平抑波动负荷，缓冲发电输出瞬变，为电网稳定性保驾护航。
飞轮储能对电网调频的价值更多的是陪伴作用，目前比较常见的应用是与火电及其他机组配合进行调峰调频，作为陪伴式的辅助调节手段。
除最近开工的鼎轮能源科技 (山西) 有限公司30MW飞轮储能项目外，在部分省份发布的新型储能示范项目中，出现了百兆瓦级的飞轮储能示范项目，如河北省的河北建投新能源围场飞轮储能示范项目、国合节能设备有限公司贝肯（石家庄）井陉飞轮储能示范项目容量规模均达100MW；此外也有飞轮储能与磷酸铁锂、钠离子等的复合储能示范项目。
据CNESA数据，截至2022年底，全球已投运新型储能的累计装机规模为45.7GW，飞轮储能仅占新型储能的1.0%；中国已投运新型储能累计装机规模达到13.1GW，飞轮储能其中仅占0.1%。
相比于其他储能技术，目前飞轮储能成本仍较高，装机规模在储能市场中的占比还是很小。但材料主要是钢材和电子元器件原材料成本较低，大规模制造后成本下降；此外，设备可精确测量和控制机械损耗很小，维护成较低。
飞轮储能技术具有充放电循环次数多、指令响应快、功率精度好、能量转换效率高（可达90%）等特点，具备全生命周期费用省、无污染、设备安全可靠等显著优势。对于电网调频，飞轮储能可以说是一种陪伴式的辅助调节手段；与火电及其他机组配合进行调峰调频，与锂电池等较为成熟的新型储能技术组成复合储能系统，扩大项目容量、节约同生命周期内电化学储能电池组更换成本等，在新型电力系统中发挥价值。
项目位于山西，具备一定的地域经济性优势。山西是电力外送大省，山西电网承担了整个华北电网能源供应及频率稳定调节的双重任务，同时山西也是国内首个为电力一次调频付费的地区。
飞轮储能，作为独立调频项目，商业化路径是怎样的呢？我们且行且看。
