一年可省50万度电！国内首台套兆瓦级飞轮储能装置投入使用

理财鱼小提示：一年可省50万度电！国内首台套兆瓦级飞轮储能装置投入使用

央广网北京4月22日消息 据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道，最近，国内首台兆瓦级的飞轮储能装置在青岛地铁3号线投入使用，是一套完全拥有自主知识产权的储能系统。

地铁储能，简单来说，就是让地铁列车拥有像电动汽车一样的“动力回收”装置。在地铁进站刹车的时候，可以回收能量，把这部分能量储存在一个高速旋转的飞轮装置上，等到地铁列车要出站启动的时候，飞轮储能系统会把能量再输出到地铁上。

城市的轨道交通，比如地铁，车站间的距离不长，列车刹车、启动的次数相对比较频繁，列车在制动过程中产生的能量，往往就被浪费掉了。据统计，如果这部分能源可以回收利用，轨道交通列车制动产生的能量，可达到牵引系统耗能的20%-40%，可以显著降低轨道交通的运营能耗。

不过由于飞轮储能系统的技术复杂，核心技术长期被国外垄断，如今我们终于解决了核心技术“卡脖子”的难题。

飞轮储能是什么？它能够带来哪些好处？具备什么优势？除了运用于轨道系统，它还能运用在哪里？

飞轮储能是什么？它在地铁中如何运作？

飞轮储能是一种机械储能方式，利用电动机带动飞轮高速旋转，将电能转化成动能储存起来，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电，将动能转化为电能。

湖南湘电动力有限公司总工程师、飞轮储能项目技术总师陈雷介绍，最初的飞轮储能装置较小，无法应用于轨道系统中，但目前的这套兆瓦级飞轮储能装置已经能够很好地满足地铁的应用需要。地铁列车通过直流母排提供直流电，直流母排相当于地铁的电源，飞轮系统与直流母排相关。列车进站时，母排的电压升高，为飞轮系统提供电能，飞轮系统吸收能量，将电能转换成动能储存起来。列车启动时，母排电压下降，飞轮系统释放能量，把动能转换为电能，反馈到母排中，供列车使用。

由于飞轮储能系统自身有一定的重量，为了减轻列车的负担，飞轮储能系统会被制成模块化产品，安装在各个地铁站点。通常情况下，一个地铁站点需要配备1-2套飞轮储能系统。

飞轮储能有何优势？

地铁进站制动时会产生能量损耗，而“飞轮”就像是一个节能系统，将原先被损耗的能源回收起来，又再次反馈到列车中，能够节约能源。

如果按照三五分钟一趟地铁来计算，每一辆地铁可节约3-4度电，一天下来可以节约500-600度电。陈雷表示，保守估计，飞轮储能系统可以帮助一个地铁站点一年大约节约50万度电。

储能方式是多样的，实际上，除了飞轮储能系统外，地铁列车还可以通过电池或者超级电容等其他方式进行储能。但电池和超级电容这些化学装置都是有寿命次数的。电池随着放电次数的增加，性能会逐渐衰退，可能8年或者10年后就要进行更换，超级电容同样用一次少一次，使用到一定次数后也要进行更换。而飞轮装置依靠机械装置进行能量转换，使用寿命长。理论上，飞轮本身可以无限使用，但其中的电子轴承、电力电子器件需要定期维护和更换。电力电子器件使用10年左右要对其进行维护，而电子轴承在好的情况下可以正常运行20年至30年。虽然使用期间也需要定期维护，但是维护成本要远低于更换电池或超级电容的成本。成本更低也就意味着飞轮装置的商业化优势更明显。

飞轮储能系统还能应用在哪里？

除了轨道交通外，风力发电、船舰消磁、卫星发射等都可以使用飞轮储能系统。在某些需要瞬间提供巨大能量的场合，普通电网无法承受，就需要借助飞轮储能装置将能量一次性释放出来。

目前这套兆瓦级的飞轮储能装置已经在青岛地铁3号线成功并网。陈雷表示，之后会根据其他城市的需求，对装置进行优化。同时针对风电应用，我国也开展了一些新的项目，相信很快会有新进展。

飞轮储能装置对制造材料性能的要求很高，以往受制于技术，我国只能从国外进口飞轮，但如今我国已经具备了自主生产飞轮储能装置的技术，飞轮的制造已经实现百分百自主化。但由于飞轮储能装置的制造精度高，涉及多项特殊工艺，对参与制造的设备的要求极高，因此有些设备目前还需要进口，未来还需要进一步提升技术，实现制造设备的国产化生产。

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