基于數驅動技術的儲能產業(yè)發(fā)展趨勢和未來預測

基于數驅動技術的儲能產業(yè)發(fā)展趨勢和未來預測飛輪儲能技術簡介飛輪儲能在調頻輔助服務領域的應用飛輪儲能調頻電站n

安全性方面：純物理儲能方式，

狀態(tài)透明，安全可靠n

壽命方面：飛輪儲能在20年壽命

期內，不限充放電次數n

環(huán)境適應性：溫度適應范圍很寬，

節(jié)省溫控系統(tǒng)的電費n

退役回收方面：殘值很高，主要

是金屬，回收處理簡單，成本低鋰離子電池調頻電站n安全性：熱失控問題難以解決，

國內外已多次發(fā)生起火爆炸事故n壽命方面：大倍率、頻繁充放電，

壽命衰減很快，壽命可能小于投資

回收期n環(huán)境適應性：電池壽命受溫度影

響很大，需要進行嚴格的溫控n退役回收方面：回收處理工藝復

雜，成本高，需投入額外資金處理

廢舊電池VS飛輪儲能基本原理n基本構成飛輪儲能本體由高速飛輪和同軸的電機（電動機/發(fā)電機）構成，

純物理儲能方式n

工作原理l

充電模式：電機工作在電動機狀態(tài)，驅動飛輪高速旋轉,

電能

轉換為動能儲存l

放電模式：電機工作在發(fā)電機狀態(tài)，利用飛輪高速旋轉的慣性

帶動轉子旋轉，通過發(fā)電機將飛輪存儲的動能轉換成電能輸出n能量計算公式飛輪儲能核心模塊l

飛輪位于真空環(huán)境的殼體中，采用五軸主動磁懸浮軸承控制技術，沒有物理磨損，

能量轉換效率高，使用壽命超過20年l

飛輪本體轉速高達37000轉/分鐘，高功率密度l

連續(xù)充放電次數超過百萬次，且可實現快充/快放l

通過OSHPD抗震認證，設備安全性高飛輪儲能系統(tǒng)構成

1

飛輪模塊：系統(tǒng)核心部件，可實現20年免維護圖形用戶界面：提供系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測、系統(tǒng)功能設定

等功能

3

飛輪控制單元：實現飛輪儲能系統(tǒng)的監(jiān)測、控制、通

信等功能

4

磁力軸承控制單元：實現五軸主動磁懸浮系統(tǒng)的監(jiān)測

與控制功能

5

雙向變流器：對飛輪電機變頻電壓進行轉換，滿足

不同應用場景接入電壓的要求

6

真空泵：維持飛輪殼體內的真空度，以減少風阻損

失，從而提高飛輪能量效率5341622飛輪儲能產品——VDC系列n

VDC

XXT型飛輪儲能產品規(guī)格基本參數最大額定功率450kW最大儲能6250kW?秒最高轉速37000轉/分鐘工作溫度-10oC

至40oC濕度90%

非凝露輸入輸入電壓(Vdc)400-600輸入電流15-50A

，可根據應用調整輸出輸出電壓(Vdc)400-520，可根據應用調整電壓調節(jié)率+/-

1%輸出紋波小于2%尺寸和重量尺寸（寬×深×高）762mm×762mm×1872mm重量820kg飛輪儲能產品——REGEN系列n

REGEN型飛輪儲能產品規(guī)格基本參數最大額定功率150kW最大儲能2250kW?秒工作溫度0oC

至

50oC濕度90%

非凝露直流接口直流電壓750Vdc/1500Vdc（可根據需要調整）直流電壓167Adc@750Vdc電壓調節(jié)率+/-

1%輸出紋波小于2%交流接口（可選）交流接口380VAC（可根據需要調整）尺寸和重量尺寸（寬×深×高）760mm×760mm×2260mm重量940kg飛輪儲能產品——SDC系列n

SDC系列能量型飛輪儲能產品規(guī)格產品型號SDC

60SDC

100SDC200額定功率300kW500kW500kW儲能量60kWh100kWh200kWh放電時間15min@240kW15min@400kW30min@400kW設備尺寸1.2m×1.2m×1m1.8m×1.8m×1m1.8m×1.8m×2m設備重量3000kg5000kg10000kg飛輪儲能陣列系統(tǒng)n主要技術特點l可滿足直流電網和交流電網不同電壓規(guī)格的接

入要求l

系統(tǒng)采用模塊化的設計理念，組態(tài)靈活，兼容

性強，擴容方便，滿足不同容量、不同功率的

飛輪儲能需求l采用智能化的飛輪陣列管理系統(tǒng)，集成了數據

監(jiān)測控制子系統(tǒng)和能量管理子系統(tǒng)，實現對飛

輪陣列的全方位管控l

系統(tǒng)提供對外通信和調度接口，可接受本地和

遠方的調度指令，進行充放電控制l

系統(tǒng)充放電響應速度快，一致性好l每臺飛輪儲能單元的電量狀態(tài)（SOC）和轉速

直接對應，SOC完全透明，可精確控制飛輪陣

列內的每一臺飛輪儲能單元同步充電或放電飛輪儲能核心技術高速永磁電動機/發(fā)電機技術IGBT電力電子

變換技術五軸主動磁懸浮

軸承及控制技術高速飛輪材料

及工藝技術飛輪儲能核心優(yōu)勢l高安全：純物理儲能過程，狀態(tài)透明，安全可控；通過UL

認證/CE認證/OSHPD抗震認證;可驗證的1500套現場安全運行經驗l

長壽命：核心部件長達20年使用壽命，磁懸浮軸承免更換；產品實際運行時間已長達12年l快充放：毫秒級快速充放電能力，功率密度大l寬溫域：運行溫度范圍，無需精密空調環(huán)境l低成本：使用壽命長，占地面積小，節(jié)省設備更換成本和

使用成本，全生命周期成本低l無污染：全生命周期無污染，綠色環(huán)保l易回收：退役回收利用率高，處理簡單，成本低飛輪儲能UPS

VS

鉛酸蓄電池UPS某銀行電池火災導致損失2億人民幣VYCON飛輪系統(tǒng)傳統(tǒng)蓄電池系統(tǒng)初期設備采購高低配套成本低高，需要電池架、開關箱、

電池

連接線等配件成本安裝成本低，對使用環(huán)境無特殊要求，室溫

條件下即可使用高，需要專門的電池間放置，

電

池間需要防爆燈，煙感，氣滅，

電池監(jiān)測，防爆風機的設備投入使用壽命20年5-6年運行成本低，無需空調降溫高，為保障蓄電池性能穩(wěn)定需要

精密空調控制溫度，制冷費用高。需要配套電池監(jiān)控系統(tǒng)運維工作量小，年度巡檢，巡檢工作量小大，每季度需要安排巡檢，巡檢

工作量大占地面積小，

占地面積是蓄電池的1/3大環(huán)保綠色環(huán)保，全生命周期無環(huán)境污染

問題鉛酸電池的生產、使用、回收過

程均可能產生環(huán)境污染問題安全性安全性高低，存在火災、爆炸等安全隱患可靠性可通過監(jiān)控系統(tǒng)及人機交互界面實

時監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)由蓄電池引起的問題占UPS故障的

30%每月每季半年每年/首次系統(tǒng)浮充電壓XXXX充電電流XXXX溫度、散熱、柜體和蓄電池XXXX蓄電池、電池架和清潔檢查XXXX單體電壓XX單體內阻（連接電阻、離子

電導性和

極板表面電解質）XXX負極端子溫度XX放電期間單體連接電阻XX端子連接X充電器的直流紋波X深度放電X飛輪儲能UPS——應用領域數據中心醫(yī)院3

賭場/機場廣電系統(tǒng)應急移動電源車工業(yè)企業(yè)/電子廠房12465飛輪儲能UPS——應急電源車解決方案n

主要特點l

采用免蓄電池的完全磁懸浮飛輪儲能UPS

，技術先進

，

安全可靠，顯著提高供電可靠性l

飛輪儲能裝置的體積小，大大減小了車內的占地面積

，

節(jié)省投資l

飛輪儲能裝置具有長達20年使用壽命，不限充放電次

數l

飛輪儲能裝置的環(huán)境適應性強，無需精密空調來控制

車內環(huán)境溫度l

飛輪儲能裝置經美國OSHPD抗震認證，滿足各種路況

的運輸條件l

現場運行使用操作簡單，方便在各種應用場合快捷部

署飛輪儲能在地鐵再生制動能量回收領域的應用l

地鐵列車多采用交流變頻調壓（VVVF）調速系統(tǒng)，在制動時列車使用制動電阻來消耗列

車減速或制動時的再生能量。采用這種方法，列車制動能量以熱能形式白白浪費掉，電

力消耗巨大不容忽視。同時會產生大量廢熱，使地鐵隧道和車站內的溫度升高，增加地

鐵通風成本l

采用飛輪儲能系統(tǒng)進行再生制動能量回收利用，可以節(jié)能，節(jié)省總運營成本的3%DC

DC

DC飛輪儲能在地鐵再生制動能量回收領域的應用開始

CMDModbus控制器地鐵公用設施電力480VAC，3ФI

線

V

線完全充滿電線!DCACAC!

t!

t

t整流器

01FWU2

FWU3

FWU4整流器

02顯示顯示顯示顯示軌道

DC總線狀態(tài)和

控制VYCON

RR500FWM3FWM2!

tWESS實時ACAC開關設FWU1!充電中FWM4FWM1放電就緒就緒I

線啟動DC備飛輪儲能在地鐵再生制動能量回收領域的應用n主要優(yōu)勢l

降低地鐵運營成本通過儲存再生制動的電能可節(jié)省15%左右的牽引電力，達到節(jié)能的目的l

對交流電網無沖擊直流系統(tǒng)內部實現能量回收利用，對交流電網無沖擊l

改善直流供電系統(tǒng)質量在低電位時提供電壓支持，控制和降低因大范圍負載波動而引起的供電母線的電

壓變化l

減少隧道內的熱量，降低環(huán)控成本減少由制動電阻產生的廢熱，降低環(huán)控系統(tǒng)負擔。l

可根據實際運行數據優(yōu)化模塊化設計，便于系統(tǒng)擴容?？蓜討B(tài)調整系統(tǒng)閾值，根據不同運營條件對系統(tǒng)進