2020年中国储能装机量及飞轮储能前景预测[图]

    储能，是通过特定的装置或物理介质将不同形式的能量通过不同方式储存起来，以便以后再需要时利用的技术。

    从储能介质与储能装置的结构来看，储能技术可以分为机械类储能、电气类储能、电化学储能、热储能、化学储能等。

储能技术分类

资料来源：智研咨询整理

    飞轮储能的基本原理是绕定轴旋转的转动刚体在转速变化时需要获得能量而加速，减速过程需要减少动能而释放能量。这在古老的陶工转盘以及近代发动机的大转动惯量飞轮中都有大量的实际应用。
飞轮储能系统（FESS）通常包括：飞轮、电机、轴承、密封壳体、电力控制器和监控仪表等 6 个部分。

飞轮储能系统结构

资料来源：智研咨询整理

    飞轮储能技术产业化应用的途径是发展其特定领域的示范、推广和规模应用，而规模化生产是降低使用成本的关键因素。与其他形式的储能技术相比，飞轮储能具有使用寿命长、储能密度高、不受充放电次数限制、安装维护方便、对环境危害小等优点，因此得到广泛的应用。此外，飞轮储能还适合应用到太阳能发电、 风力发电等系统中。

轮储能系统应用领域

资料来源：智研咨询整理

    2016年3月3日，清华大学联合中石化中原石油工程有限公司研制的我国第1台MW级飞轮储能电源工程样机在河南省兰考县石油基地飞轮总装厂内由第三方检测到充放电循环效率为86-88%，发电最大功率1088kW。这标着我国首台MW级飞轮储能电源研制成功。

    智研咨询发布的《2021-2027年中国储能行业市场经营管理及投资前景预测报告》显示：截至2018 年12 月31 日，中国储能装机31.3 GW。其中，抽水蓄能30GW，占比95.81%；电化学储能1072.7 MW，占比3.43.%；压缩空气储能2 MW，飞轮储能1.1MW；熔融盐储热219MW。

2014-2020年我国储能产业细分领域装机容量统计图

资料来源：CNESA、智研咨询整理

    2018年贝肯新能源全资收购了加拿大Temporal Power飞轮储能公司，商业化产品有100KW、250KW和500KW三个规格，放电时间达到6-15分钟。2019年国内的飞轮储能装置的投资项目显著增加。飞轮储能在未来几年有望实现运用领域的扩张，飞轮储能装置的装机容量也会迅速增长。预计到2027年预计将达到28.7MW。

2021-2027年中国飞轮储能装置新增装机容量预测

资料来源：智研咨询整理

    国外发达国家已经出现了很多高性能的飞轮储能产品。美国进展最快：美国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、波音公司高温超导磁浮轴承的100 kW/5 kWh飞轮储能，以及SatCon Technology公司的315—2200 kVA UPS等产品已经应用于电力系统稳定控制、电力质量改善和电力调峰和风力发电全频调峰等领域。在高温超导飞轮储能系统的研制方面，美国波音、德国ATZ等公司处在世界前列，日本ISTEC和韩国KEPRI也进行了卓有成效的研究。我国飞轮储能处于关键技术突破阶段，与国外先进技术水平差距有5-10年，且多与其他储能方式配合使用。

    从飞轮储能技术的特点来看，随着功率的提升，后备时间的长度也会显著增长，若未来飞轮储能系统功率研发突破到400KW及以上、带载时长达到15～30min，则该系统必将得到大规模的运用，对现有的以电化学为主的不间断电源形成大规模替代优势，将被广泛运用于各个领域。