中國儲能網(wǎng)訊：12月20日，國家電投集團科學技術研究院有限公司（以下簡稱“中央研究院”）新型儲能技術研究所自主研發(fā)的高慣量新型飛輪儲能系統(tǒng)成功入選2025年第四批北京市首臺（套）重大技術裝備目錄，獲得2025年第四批北京市首臺（套）重大技術裝備榮譽證書，標志著中央研究院在功率型儲能領域的技術創(chuàng)新和產(chǎn)品質(zhì)量邁上了新臺階，為科技創(chuàng)新成果的推廣及應用落地注入強勁動力。
圖為首臺（套）證書頒發(fā)現(xiàn)場
本次入選的首臺（套）重大技術裝備為高慣量新型飛輪儲能系統(tǒng)，建設地點位于北京市未來科技城國家電投集團中央研究院有限公司院內(nèi)，應用于園區(qū)級綜合智慧零碳電廠樣板間關鍵技術研究及示范項目，是國內(nèi)首個綜合智慧零碳電廠高慣量新型飛輪儲能系統(tǒng)，項目自2021年12月啟動以來，系統(tǒng)性地經(jīng)歷了需求分析、方案設計、設備研制、系統(tǒng)集成和測試驗證等階段，性能表現(xiàn)優(yōu)秀，已實現(xiàn)穩(wěn)定可靠運行。
圖為高慣量新型飛輪儲能系統(tǒng)
目前，高慣量新型飛輪儲能系統(tǒng)已在云南曲靖富源西風電場完成國內(nèi)首次工程示范應用，兩套100kW/10kWh系統(tǒng)已全部投運。作為我國首個具備物理轉動慣量支撐功能的新型飛輪儲能示范項目，該示范項目成功驗證了系統(tǒng)在慣量響應、一次調(diào)頻與動態(tài)無功補償?shù)确矫娴暮撩爰壙焖夙憫芰?，為飛輪儲能在新型電力系統(tǒng)中的規(guī)模化應用提供了重要實踐依據(jù)。
圖為富源西風電場高慣量新型飛輪儲能
示范項目現(xiàn)場圖
高慣量新型飛輪儲能系統(tǒng)創(chuàng)新性地將傳統(tǒng)飛輪與同步調(diào)相機有機結合，提出一種具備機械慣量同步支撐的新型飛輪儲能系統(tǒng)架構。該系統(tǒng)摒棄傳統(tǒng)永磁電機+全功率變流器的方案，通過機電耦合設計與構網(wǎng)型控制策略，兼具儲能特性與同步調(diào)相功能，可同時提供一次調(diào)頻、無功補償和短路電流支撐等綜合服務，有效增強電網(wǎng)穩(wěn)定性，適用于“沙戈荒”大型新能源基地、高壓直流送端等弱慣量、低短路比場景，有效提升新能源場站的并網(wǎng)穩(wěn)定性、運行經(jīng)濟性與輸電可靠性。
圖為高慣量新型飛輪儲能系統(tǒng)結構圖
本次認證的高慣量新型飛輪儲能系統(tǒng)額定功率100kW，儲能容量10kWh，設計轉速范圍2000-4000rpm，具備毫秒級瞬時響應能力，滿功率充放電轉換時間不超過200毫秒，慣量支撐與一次調(diào)頻響應時間均優(yōu)于200毫秒。同時，系統(tǒng)支持四象限運行，能夠在提供有功支撐的同時，實現(xiàn)快速、寬范圍的無功補償，調(diào)節(jié)響應時間優(yōu)于150毫秒，能夠有效支撐電網(wǎng)電壓穩(wěn)定。
圖為功率控制能力檢測結果
圖為功率包絡圖
高慣量新型飛輪儲能系統(tǒng)的核心優(yōu)勢在于毫秒級功率響應與物理慣量支撐，未來將在電力系統(tǒng)的發(fā)電側、電網(wǎng)側、用戶側及微電網(wǎng)等場景中發(fā)揮重要作用。
圖為高慣量新型飛輪儲能系統(tǒng)應用場景
此次獲評北京市首臺（套）重大裝備，標志著中央研究院在飛輪儲能技術領域取得重要突破?；谧灾髡莆盏暮诵闹R產(chǎn)權，中央研究院將進一步激發(fā)創(chuàng)新動能，聚焦綠色能源前沿，持續(xù)開展先進儲能技術的研發(fā)與示范應用，為構建“清潔低碳、安全高效”的現(xiàn)代能源體系提供堅實支撐。
