中國儲能網(wǎng)訊：12月20日，國家電投集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司（以下簡稱“中央研究院”）新型儲能技術(shù)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(shù)裝備目錄，獲得2025年第四批北京市首臺（套）重大技術(shù)裝備榮譽(yù)證書，標(biāo)志著中央研究院在功率型儲能領(lǐng)域的技術(shù)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(yīng)用落地注入強(qiáng)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(shù)裝備為高慣量新型飛輪儲能系統(tǒng)，建設(shè)地點(diǎn)位于北京市未來科技城國家電投集團(tuán)中央研究院有限公司院內(nèi)，應(yīng)用于園區(qū)級綜合智慧零碳電廠樣板間關(guān)鍵技術(shù)研究及示范項(xiàng)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(xiàng)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(shè)計(jì)、設(shè)備研制、系統(tǒng)集成和測試驗(yàn)證等階段，性能表現(xiàn)優(yōu)秀，已實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠運(yùn)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(fēng)電場完成國內(nèi)首次工程示范應(yīng)用，兩套100kW/10kWh系統(tǒng)已全部投運(yùn)。作為我國首個具備物理轉(zhuǎn)動慣量支撐功能的新型飛輪儲能示范項(xiàng)目，該示范項(xiàng)目成功驗(yàn)證了系統(tǒng)在慣量響應(yīng)、一次調(diào)頻與動態(tài)無功補(bǔ)償?shù)确矫娴暮撩爰壙焖夙憫?yīng)能力，為飛輪儲能在新型電力系統(tǒng)中的規(guī)模化應(yīng)用提供了重要實(shí)踐依據(jù)。
圖為富源西風(fēng)電場高慣量新型飛輪儲能
示范項(xiàng)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(jī)有機(jī)結(jié)合，提出一種具備機(jī)械慣量同步支撐的新型飛輪儲能系統(tǒng)架構(gòu)。該系統(tǒng)摒棄傳統(tǒng)永磁電機(jī)+全功率變流器的方案，通過機(jī)電耦合設(shè)計(jì)與構(gòu)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(bǔ)償和短路電流支撐等綜合服務(wù)，有效增強(qiáng)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(yùn)行經(jīng)濟(jì)性與輸電可靠性。
圖為高慣量新型飛輪儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
本次認(rèn)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(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速范圍2000-4000rpm，具備毫秒級瞬時響應(yīng)能力，滿功率充放電轉(zhuǎn)換時間不超過200毫秒，慣量支撐與一次調(diào)頻響應(yīng)時間均優(yōu)于200毫秒。同時，系統(tǒng)支持四象限運(yùn)行，能夠在提供有功支撐的同時，實(shí)現(xiàn)快速、寬范圍的無功補(bǔ)償，調(diào)節(jié)響應(yīng)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(jié)果
圖為功率包絡(luò)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(yīng)與物理慣量支撐，未來將在電力系統(tǒng)的發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)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(yīng)用場景
此次獲評北京市首臺（套）重大裝備，標(biāo)志著中央研究院在飛輪儲能技術(shù)領(lǐng)域取得重要突破?；谧灾髡莆盏暮诵闹R產(chǎn)權(quán)，中央研究院將進(jìn)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(jìn)儲能技術(shù)的研發(fā)與示范應(yīng)用，為構(gòu)建“清潔低碳、安全高效”的現(xiàn)代能源體系提供堅(jiān)實(shí)支撐。
