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內(nèi)蒙古作為我國重要的能源基地，新能源裝機(jī)居全國第一。新能源發(fā)電的間歇性和波動(dòng)特性給電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定性和供電可靠性帶來了極大挑戰(zhàn)。具有高頻次、快響應(yīng)和長壽命等優(yōu)勢的先進(jìn)飛輪儲(chǔ)能技術(shù)是解決電網(wǎng)高頻次頻率波動(dòng)的有效方法，是智能電網(wǎng)的重要支撐和發(fā)展方向。近日，由中海油新能源二連浩特風(fēng)電有限公司牽頭，聯(lián)合北京泓慧、中科院、清華大學(xué)、武漢大學(xué)、內(nèi)蒙古科技大學(xué)、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)、核理化院、中核匯能有限公司等單位共同實(shí)施的自治區(qū)科技重大專項(xiàng)“MW級(jí)飛輪儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目示范工程在二連浩特市成功并網(wǎng)。該項(xiàng)目為“飛輪儲(chǔ)能+鋰電混合儲(chǔ)能”新能源場站調(diào)頻應(yīng)用，3臺(tái)1MW級(jí)飛輪陣列協(xié)同控制與3MW鋰電組成混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，為二連浩特99MW的風(fēng)電場提供調(diào)頻輔助服務(wù)支持。

“飛輪儲(chǔ)能是利用低摩擦環(huán)境中高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子來存儲(chǔ)能量，其工作原理是，利用電能加速飛輪，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能儲(chǔ)存起來。當(dāng)需要用電時(shí)，飛輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。”中海油新能源二連浩特風(fēng)電有限公司項(xiàng)目經(jīng)理魏曉鋼介紹，這種方式儲(chǔ)能優(yōu)勢很明顯，因?yàn)槭请娔芘c機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，相對(duì)而言污染性較小。此外，飛輪儲(chǔ)能功率密度比較高，啟動(dòng)速度也比較快，這對(duì)于一些特定場景非常實(shí)用，比如數(shù)據(jù)中心突然斷電，為避免數(shù)據(jù)丟失，就需要儲(chǔ)能系統(tǒng)快速響應(yīng)，快速啟動(dòng)。

據(jù)了解，該項(xiàng)目2020年實(shí)施以來，科研團(tuán)隊(duì)針對(duì)飛輪儲(chǔ)能涉及的力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、電力系統(tǒng)和控制等多學(xué)科交叉問題進(jìn)行深入研究，突破了大儲(chǔ)能量高強(qiáng)鋼及復(fù)合材料轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)及制造、大容量高速永磁電動(dòng)發(fā)電機(jī)低損耗設(shè)計(jì)、高效率大容量變流器及其充放電控制、高可靠大承載磁軸承及其控制、飛輪儲(chǔ)能磁-電-熱-機(jī)多子系統(tǒng)集成、飛輪儲(chǔ)能陣列協(xié)調(diào)控制、飛輪儲(chǔ)能陣列參與電網(wǎng)高頻次一次調(diào)頻控制等關(guān)鍵技術(shù)，取得具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新成果，其中真空中大功率高速電動(dòng)發(fā)電機(jī)、飛輪儲(chǔ)能高頻次充放電控制達(dá)到國際領(lǐng)先水平。截至目前，該項(xiàng)目申請(qǐng)獲批發(fā)明專利24項(xiàng)、實(shí)用新型專利8項(xiàng)、軟著15項(xiàng)。

“飛輪儲(chǔ)能在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用可解決電化學(xué)儲(chǔ)能面臨的環(huán)境影響和充放電次數(shù)限制難題，大大提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性及新能源消納比例。”中核匯能副總經(jīng)理謝波介紹，在“雙碳”背景下，飛輪儲(chǔ)能作為制造型能源，將發(fā)揮高頻次物理儲(chǔ)能技術(shù)優(yōu)勢，結(jié)合其他儲(chǔ)能技術(shù)彰顯最優(yōu)效果，促進(jìn)能源行業(yè)面向安全、綠色、高效的創(chuàng)新和變革。 

原標(biāo)題：“MW級(jí)飛輪儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目成功并網(wǎng) 正式為風(fēng)電場提供調(diào)頻輔助服務(wù)