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国内首个“飞轮储能+百万机组联合调频”项目投运
在 2023-07-07 发布

2023年6月30日，国内首个“飞轮储能+百万千瓦级中间二次再热火电机组联合调频”项目在华能莱芜电厂正式投运，填补了我国“飞轮储能+百万机组联合调频”技术应用的空白。


随着我国双碳战略的快速推进，能源领域是减碳的主战场：一是用电侧持续推进电能替代，在终端能源消费环节实施以电代煤、以电代油等，到2025年电能占终端能源消费比重达到30%以上；二是发电侧可再生能源占比持续上升，风电、光伏等清洁能源装机到2030年要增加到25.7亿千瓦，占比达到67.5%。清洁能源发电的随机性、波动性、不稳定性和终端用电的多样性双重叠加，使得发电用电实时平衡，成为保障电能质量、维护系统安全的必要条件。
在新型电力系统下，储能是支撑高比例可再生能源接入和消纳的关键技术手段，在提升电力系统灵活性和保障电网安全稳定等方面具有独特优势。近年来国家对储能行业给予高度重视，并积极引导、支持其发展，相继出台有关利好政策。
2022年国家发展改革委、国家能源局发布《“十四五”新型储能发展实施方案》：到2025年，新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段、具备大规模商业化应用条件；到2030年，新型储能全面市场化发展。国家正在加快构建新型储能市场发展的政策体制，推动形成技术、市场和机制多轮驱动的局面。
飞轮储能是国家重点支持的新型储能，利用电能驱动飞轮高速旋转，将电能转换为机械能，在需要的时候通过飞轮惯性拖动电机发电，将储存的机械能变为电能输出（即所谓的飞轮放电）的一种储能方式。具有可大功率频繁充放电 、可高频次调用、能量转换效率高、可精准测量和控制充放电、 寿命20年以上、可适应高低温环境、环保、几乎0运维等优势。基于飞轮储能的特点，可以应用在新型电力系统的源网侧+用户侧调频等多个场景，有效提升以火电为主的电力系统整体调频能力，保证电力系统频率稳定，改善电力系统的运行效率，提升电网运行的可靠性及安全性。
华能莱芜电厂6号机组为1030MW超超临界二次再热发电机组，由于机组自身特性的制约，其快速变负荷能力不足。飞轮储能与火电机组联合运行，可以有效消除大型火电机组因功率波动而造成的设备安全稳定运行负面影响，降低度电煤耗，节能减碳，通过飞轮储能的短时大功率优势与火电机组的长时电量优势向结合，为电网消纳更多的风电、光伏发电起到重要的平衡器、稳定器的作用。
项目采用10台单体600千瓦飞轮储能装置，与莱芜电厂百万机组联合运行，共同参与电网一次调频，飞轮储能利用响应速度快、短时大功率等优势，弥补百万机组一次调频响应能力的不足，可有效满足电网高频次调频需求，降低设备损耗和能源消耗，预计每年可减少碳排放量6万多吨。
项目为国内首个室内安装的飞轮储能电站，飞轮装置布置于厂房地井内，飞轮井采用地下钢筋混凝土箱体结构，安全性能大幅提高。
项目中标单位北京奇峰聚能科技有限公司是北京市认定的“专精特新”高新技术企业，重点从事飞轮储能高端装备产业化，具有核心技术创新能力和行业积累。

文 | 中关村储能产业技术联盟