储能系统效率高达85%，「贝肯新能源」助力建成全球最大飞轮储能电站｜早期项目

文 | 吕雅宁

编辑 | 苏建勋

在电化学储能技术日趋火热的当下，物理储能领域的产业化应用也正不断加速。

飞轮储能——物理储能方式之一，类似可以储存电能的陀螺，主要利用高速旋转体所具有的动能进行能量存储，通过控制飞轮转速实现电能与动能的转换。

36碳近日获悉，位于山西省长治市的中国首座电网级飞轮储能调频电站（又称“山西鼎轮飞轮储能项目”）于6月在山西省长治市动工，项目主投资方为深圳能源集团，主设备采用贝肯新能源有限公司（以下简称“贝肯新能源”）提供的飞轮储能阵列。

据介绍，该项目预计今年12月并网投产，项目建成后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，将成为目前全国首个，也是世界上最大规模独立飞轮储能电站。

「贝肯新能源」成立于2017年12月，主要从事先进储能技术开发，聚焦于面向电力市场的大容量飞轮储能技术研发、 生产制造、项目应用和产业化。

根据技术原理，飞轮储能设备在充电时，电机带动飞轮转子加速运动，将电能转化为机械能存储；当放电时，飞轮带动电机减速运动，电机呈切换至发电机状态，将机械能转化为电能，通过PCS给外部供电。

相较其他储能技术，飞轮储能技术具备能量转换效率高、服役寿命长、充放电迅速、不惧怕过充过放、运行安全等优势。一般飞轮储能系统充放电循环效率可以达到80%以上，磁悬浮轴承的飞轮储能系统可达85%以上。飞轮储能装置的充放电次数可以达到百万次以上，其使用寿命可达25年。

飞轮储能系统。图片来源：贝肯新能源

贝肯新能源董事长助理王欣向36碳表示，飞轮储能属于功率型储能设备，基于快充快放的技术特性，使其更适用于需要短时间高功率输出或快速响应的应用场景，因此飞轮储能设备与电网调频市场契合度更高。当飞轮储能项目建成后，将利用有功平衡服务等电力辅助服务，获取电力辅助服务的补偿收益。飞轮储能是目前实现电网调频效率最高和最灵活的方式。

在成本价格层面，飞轮储能电站作为高效的专业化电力辅助服务提供商，在尚未规模化商用前，投资成本普遍偏高。但飞轮储能系统可以连续服役25年，无需更换电芯。从全生命周期成本看，飞轮储能又是电力调频辅助服务成本的最优解。目前，飞轮储能电站参与国内电力辅助服务市场交易，回收期5-7年，是眼下为数不多的投资回报优于新能源项目的储能电站项目。

但是，飞轮储能在国内仍属于新兴储能技术。据CNESA数据，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%。目前中国市场上飞轮储能应用大部分为试点产品，成熟运行产品较少，运行功率较低，后备时间极短，部分技术性能需要进一步完善。

据悉，贝肯新能源联合华北电力大学先进飞轮储能技术与工程应用研发中心，目前已经建成了大容量飞轮储能技术与工程应用的自主研发平台，实现飞轮储能设备国产化率100%。

产品迭代层面，贝肯新能源已经成熟的量产化的两种飞轮设备规格，分别是250千瓦和500千瓦，其充放电时间分别是12分钟和6分钟，并具备毫秒级响应效率。在产品材料层面选用航天级材料磁悬浮轴承，和拥有独家专利的冷却系统，保证高能量密度和超高转速，确保连续充放电的可靠性，深度充放电能力可达100%。

据介绍，山西此个电网级独立飞轮储能调频电站建成之后，贝肯新能源将成为继加拿大Temporal Power公司和美国美国Beacon Power公司之后的全球第三家拥有飞轮储能独立调频电站业绩的飞轮制造商和系统解决方案提供者。

山西鼎轮飞轮储能项目示意图。图片来源：贝肯新能源

王欣表示，目前贝肯新能源在中短期以电网侧储能场景为主，但已经在开展二代飞轮储能设备及解决方案的研发工作，以拓展用户侧储能、电量电价套利等场景，拓宽企业未来的发展空间。

团队方面，贝肯新能源创始团队来源于智能电网知名专家，华北电力大学能源动力领域博士生导师、电机电器领域著名学者和国内头部科研院所的技术专家等。公司还与华北电力大学联合成立“先进飞轮储能技术研究中心”，建立飞轮储能产学研基地。