储能科学与技术 ›› 2018, Vol. 7 ›› Issue (5): 1-1.

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特约主编寄语

戴兴建   

  • 出版日期:2018-09-01 发布日期:2018-09-01

  • Online:2018-09-01 Published:2018-09-01

摘要: 储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统、“互联网+”智慧能源的重要组成部分和关键支撑技术。近年来,在可再生能源快速发展、调峰和调频等电网储能辅助服务价值彰显的推动下,我国储能产业发展进入快车道,如同飞轮加速储能,正在为产业发扬光大积蓄更多的力量。
针对不同应用场景和需求,储能产业正在大力开发分别适用于长时间大容量、短时间大容量、分布式以及高功率等模式应用的储能技术装备。飞轮储能是一种短时高功率型物理储能技术,发改能源【2017】1701号文件《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》明确提出试验示范一批具有产业化潜力的储能技术和装备,其中重点就包括“10 MW/1000 MJ级飞轮储能阵列机组”。
飞轮储能单机的技术特征为储能量2~360 MJ,功率10~3000 kW,转速3000~50000 r/min,循环能量效率80%~95%,待机损耗0.3~20 kW,循环寿命超过10万次,使用年限超过15年,环境特性友好。飞轮储能突出特点是单机功率大、放电时间时间尺度为秒-分、循环寿命长,适用于“短时、大功率、高频次充放”储能应用场景。为达到电网规模应用,通过上百台飞轮单机并联成为阵列,功率可达到数十兆瓦,储能量可达数兆瓦时。
飞轮储能在短时高频次储能应用中具有突出优势。基于美国Beacon Power公司100 kW/90 MJ(放电15分钟)飞轮储能单机建设的20 MW飞轮储能调频电站,一年内深度充放电3000~5000次,虽然为New York Independent System Operator(NYISO)调频容量的10%,但承担了NYISO超过30%调频操作。
我国飞轮储能技术研究起步晚于西方国家20年。研究机构包括:中科院电工所、清华大学、中国电科院、浙江大学、华中科技大学、华北电力大学、北京航空航天大学、哈尔滨工程大学等。应用开发企业有:北京奇峰聚能科技(新能源发电调控)、盾石磁能科技(轨道交通能量管理)、中石化中原石油工程等(钻机势能回收与调峰)、北京泓慧国际能源(飞轮UPS)。
国家的支持是我国飞轮储能技术进步的关键支撑。十二五期间,在科技部立项支持下,研制出200 kW/36 MJ/15000 r/min的复合材料飞轮储能实验样机和1 MW/60 MJ/2700 r/min金属飞轮储能工程样机。北京泓慧国际能源技术发展有限公司2016年研制成功250 kW/7 MJ/11000 r/min飞轮储能动态UPS,并在小批量推广应用。十三五期间,科技部立项研制400 kW/25 MJ/24000 r/min磁悬浮复合材料飞轮储能单机和1.6 MW/100 MJ飞轮储能阵列,应用目标为新能源电网短时高频次调频。项目承担单位清华大学联合北京航空航天大学、浙江大学、中国电科院、中科院电工所、核工业八所、平高集团等十五家单位攻关先进飞轮储能关键技术。
《储能科学与技术》编委会决定在2018年出版“飞轮储能”专刊,大力促进了飞轮储能研究开发人员总结研究成果、提炼科学问题、交流技术进步,从而推进飞轮储能技术进步。专刊中的十余篇论文,涉及飞轮结构、磁轴承、电机、阵列、系统测试、应用等各个方面,作者分布在高校、研究院所和飞轮储能技术应用企业,具有广泛的代表性。
专刊的出版,是编辑部和论文作者辛勤劳动的结晶,在此致以深深的谢意!希望专刊的出版能够推动我国飞轮储能技术的进步,并希望《储能科学技术》继续大力支持飞轮储能技术成果的发表。