飞轮储能

2023年3月，广西玉林天堂顶风电场风机-飞轮储能联合调频项目正式投入运营。作为南方电网首个新能源场站配置储能飞轮调频项目，该项目的成功投运标志着多类型新型储能技术在南方电网的应用取得了突破性进展。

新型储能是指除抽水蓄能外，以输出电力为主要形式的储能项目，包括电化学储能、压缩空气储能、飞轮储能、储氢、储热等多种形式。在碳达峰碳中和目标的强力驱动下，储能作为构建新型电力系统的重要技术和基础装备，发挥着至关重要的作用。新型储能能够灵活调节电力系统中的电能供需，提高电力系统的稳定性和可靠性，是支撑“双碳”目标实现和新型电力系统建设的关键技术。

7月18日，国家光伏储能实证实验平台（大庆基地）项目飞轮储能系统投运完成，标志着黄河公司对飞轮储能技术研发取得了历史性突破，也为黄河公司海南州“光储一体化实证基地”技术研发奠定了基础。

混合储能在新能源一次调频中的工程应用全面梳理了新能源机组参与一次调频的各种实现方案。2020年7月，依托老千山风场，山西省电力公司电力科学研究院率先在国内实现了混合储能技术应用于新能源一次调频的并网试验，重点试验验证了新能源+储能的调频方案和策略。首次实现了MW级飞轮储能设备的并网及测试，首次开展了新能源+混合储能（飞轮+锂电）实现一次调频的工程应用及试验验证。同时开发出一套混合储能配比计算软件。

本文件规定了电力储能系统的设计、施工、验收、运行维护及退役和应急处置要求。本文件适用于压缩空气储能系统、飞轮储能系统、额定能量不低于5kWh的超级电容储能系统以及额定功率不低于100kW或额定能量不低于100kWh的锂离子/钠离子电池、液流电池等储能系统的建设运行，其他或混合类型的储能系统可参照执行

针对大量可再生能源并网引起电网惯量支撑不足的问题，构建了一种基于永磁变频调速的飞轮储能调相机模型，并制定了控制方案。在调相机转子配置永磁变频调速的飞轮系统，利用飞轮动能提升调相机的惯量功率响应能力，且可不改变调相机的电网接入方式和快速励磁能力。构建了永磁调速电机及飞轮储能调相机的电磁和机械模型，建立了包含调相机和变频器的双通道耦合功率输出模型，进而提出了基于永磁变频调速的飞轮储能调相机的调频功率控制方案。通过在典型应用场景下的仿真，验证了该方案的可行性与有效性。

将飞轮储能装置并联在直流母线上，负载释能时，可将 负载的重力势能通过电力电子装置转化为飞轮动能进行储存，在负载耗能上升时，飞轮大功率快速释放能量，补偿发电机输出功率的不足，平滑柴油发电机功率输出，实现了系统余能利用，减小了柴油发电机装机容量，降低了柴油损耗，达到了节能增效的目的。

日前，华北电网首台飞轮储能调频智控系统在河北廊坊三河电厂2号机组上通过为期三个月的考核运行，达到预期目标，正式投入运行，标志着该系统研发单位华北电科院在飞轮储能辅助火电机组调频控制领域迈出了坚实的一步。