中國儲能網(wǎng)訊：今年年初發(fā)布的《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》提出，開展規(guī)?；w輪儲能技術應用示范。
在國內諸多公司中，北航背景的磁懸浮儲能電池公司華馳動能(北京)科技有限公司(以下簡稱“華馳動能”)值得關注。它在2021年11月參與了全國內第一個全容量飛輪儲能-火電聯(lián)合調頻工程、全球單體儲電量最大、單體功率最大的飛輪儲能項目，在2021年底完成了一輪來自浙大九智、星澤資本等機構的投資。
華馳動能的核心研發(fā)團隊，來自北京航空航天大學。團隊起初主要是研制衛(wèi)星使用的姿控儲能兩用飛輪，后來才把這一技術應用到工業(yè)和民用領域，更好地適應風能、太陽能等新能源的要求。
為此，就飛輪儲能行業(yè)的發(fā)展和華馳動能的業(yè)務，“新型儲能資本”專訪了華馳動能聯(lián)合創(chuàng)始人、執(zhí)行總裁孟德超。
飛輪儲能處在早期
新型儲能資本：飛輪儲能在全球和國內儲能市場領域，還屬于小眾技術。根據(jù)中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會出品的《2022儲能產業(yè)應用研究報告》，2021年全球儲能市場裝機功率205.3GW，飛輪儲能占比為0.47%;2021年國內儲能市場撞擊規(guī)模為43.44GW，壓縮空氣和飛輪儲能占比為0.4%。飛輪儲能小眾的原因都有哪些？
孟德超：飛輪的技術早在上世紀的七八十年代就有了雛形，在不同的技術上進行發(fā)展。高速飛輪的技術源頭以英國為代表的在核工業(yè)的高速離心機方向上發(fā)展；美國在NASA航空航天衛(wèi)星上發(fā)展。中國在航空衛(wèi)星的姿態(tài)控制領域采取高速動量飛輪。技術來源特殊性，導致其應用早期都是在軍事和特殊工業(yè)系統(tǒng)內部，所以商業(yè)上并沒有發(fā)展。而且飛輪和飛輪儲能實際是倆個概念。早期絕大多數(shù)的飛輪都是很小的儲電能力，并不是儲能飛輪，是瞬時的秒級飛輪是做ups方向的，而儲能飛輪是在后期才有少量的技術公司的發(fā)展。儲能飛輪的發(fā)展跟市場需求關聯(lián)很大，沒有商業(yè)化的需求，技術的快速進步受到制約。直到2010年前后在歐美，才有陸陸續(xù)續(xù)地在電網(wǎng)應用的儲能性質的飛輪，也就是在有應用需求也就是調頻需求刺激下出現(xiàn)的，而調頻的需求是在新能源增加到一定比例下電網(wǎng)不穩(wěn)定、可控性差的環(huán)境下出現(xiàn)的新需求?？傊?，技術源頭特殊，再加上商業(yè)化需求拉動不明顯，因而飛輪儲能到市場相對小眾。
新型儲能資本：飛輪儲能的優(yōu)缺點是什么？從全球來看，飛輪儲能的應用主要出在什么階段？
孟德超：它的優(yōu)點主要是充放電次數(shù)數(shù)量極高，高達上千萬次，充放電能力零衰減，響應速度極高，功率變化能力高，沒有污染等。缺點是儲能能力相對電力級別的大儲能是相對不算大；技術難度具有門檻；怠機情況下長期放置有能量自身消耗；產業(yè)鏈還在建立形成之中。
從全球來看，飛輪儲能還是處在還是早期 。任何一項技術的發(fā)展要從早期到成長期、發(fā)展期、擴張期、成熟期等幾個階段。這是一個規(guī)律，未來會逐步的走向規(guī)?；?。一旦有了迫切的應用需求，發(fā)展速度會比較快。中國的飛輪儲能2022年有望是元年。
密集在電力行業(yè)落地
新型儲能資本：為什么2022年有望成為中國飛輪儲能的元年？達到多大規(guī)模是你定義的元年？
孟德超：去年11月，我們公司參與的國家能源集團寧夏電力靈武公司光火儲耦合22兆瓦/4.5兆瓦時飛輪儲能工程開工。作為國內第一個全容量飛輪儲能-火電聯(lián)合調頻工程，也是全球單體儲電量最大、單體功率最大的飛輪儲能，突破了500千瓦級大功率飛輪單體的技術瓶頸，實現(xiàn)大功率飛輪單體工程應用。這個項目在今年可以實現(xiàn)投運。
在國家能源集團之外2022年起他大的發(fā)的集團都陸續(xù)的啟動了實際的飛輪項目，在電力領域開始落地。因此，我提出，2022年有望成為中國飛輪儲能的元年。
根據(jù)中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會產業(yè)政策研究中心不完全統(tǒng) 計，今年2-5 月飛輪儲能項目 18 個，其中調頻項目 14 個，UPS 項目 4個，軌道交通項目 1 個。
預計2022年，飛輪儲能的落地市場規(guī)模可達幾百MW。
新型儲能資本：飛輪儲能有兩種技術路線：以接觸式機械軸承為代表的大容量飛輪儲能技術和以磁懸浮軸承為代表的中小容量飛輪儲能技術。這兩種技術路線的優(yōu)缺點是什么？
孟德超：這是不了解儲能飛輪的人一種理解。高儲電量的飛輪是磁懸浮飛輪，目前已經(jīng)實現(xiàn)單臺125Kwh的電力級的儲能飛輪是接觸式機械軸承飛輪儲電能力的100多倍。接觸式的機械軸承飛輪是難以實現(xiàn)高速或者重載下的長久可持續(xù)運行和高轉化效率以及低維護問題。華馳動能的磁懸浮飛輪實現(xiàn)儲電能量突破不僅僅是125Kwh的問題，更會在1000Kwh的水平上攻克技術進行實現(xiàn)。這些都是不機械飛輪能夠實現(xiàn)。
新型儲能資本：磁懸浮飛輪儲能技術成熟度怎么樣？近期能夠實現(xiàn)的落地場景有哪些？
孟德超：任何技術的發(fā)展都是一個持續(xù)遞進的迭代過程，在這項綜合交叉技術里各項技術交錯遞進。目前已經(jīng)能夠達到應用的水平。
高儲電的飛輪超過100KWh在內蒙聯(lián)合電網(wǎng)進行飛輪儲能調頻，在寧夏靈武電廠進行全容量飛輪調頻是全球最大規(guī)模的飛輪儲能項目總裝機達到22MW，15分鐘級別的水平。當然在2022年會陸陸續(xù)續(xù)有一些新的應用落地，更多的被大家熟知。
新型儲能資本：機械軸承和磁懸浮飛輪儲能的成本現(xiàn)在分別在什么水平？未來五年內有多大降本空間？
孟德超：成本下降的速速很快，現(xiàn)在的成本是五年前的1%。成本的下降需要依靠技術的進步，實現(xiàn)低儲電向高儲電能力的跨越，這是第一驅動力。此外，還要進行產業(yè)鏈的整合，以及標準化生產流程的建設，以進一步降低成本。
主打調頻和一部分調峰市場
新型儲能資本：華馳動能提供了秒級、分鐘級和小時級儲能飛輪產品。這三種產品的應用場景是什么？
孟德超：秒級的飛輪可以做UPS和地鐵制動能量吸收再利用；分鐘級別的飛輪低于調頻很合適；達到2小時級別的飛輪就可以進行包括火電機組的靈活性、某些調峰等，風電、光伏、火電都是可以。
新型儲能資本：全球只有華馳動能和美國Amber能提供小時級儲能飛輪，主要難在什么地方？
孟德超：Amber飛輪是美國技術團隊的，按照我對他們團隊的了解，這個飛輪儲電量還可以，不過在產品對市場應用的設計上，明顯的表現(xiàn)出對電力系統(tǒng)的欠缺理解。無論是做調頻還是調峰都是很尷尬，本來具有的一些優(yōu)勢被限制沒有很好的發(fā)揮。高儲電量的飛輪難點在于重型轉子下高速非恒定轉速的動態(tài)穩(wěn)定性非線性多元耦合控制，當然還有一些綜合的技術問題。
新型儲能資本：華馳儲能計劃主打哪些應用場景？為什么？
孟德超：主要是電力能源調頻和一部分調峰。調頻應用是高頻次充放電高精度高響應速度，這都是飛輪自身具有的優(yōu)勢。飛輪的儲電能量增加后參與調峰，綜合的長周期成本優(yōu)勢也會凸顯。
新型儲能資本： 電力調頻和調峰市場，電化學和飛輪儲能要直面競爭，目前的應用格局是什么樣的？
孟德超：隨著單體功率4MW儲電1000KWh持續(xù)充放電市場達15分鐘的的飛輪出現(xiàn)，調頻領域飛輪的優(yōu)勢明顯，無論是技術上成本上。將來大部分的調頻由飛輪來實現(xiàn)，這是一個市場化的結果，市場篩選歷來是一個無形的手。
預計到2025年飛輪應用預計在國內實現(xiàn)大量的應用，增增速度較快，基本實現(xiàn)已經(jīng)較為成熟的大規(guī)模使用。
新型儲能資本：國內多家創(chuàng)業(yè)公司都想做軌交能量回收再利用，但一直尚未實現(xiàn)規(guī)?；瘧?，主要卡在什么地方？
孟德超：軌道交通需要秒級飛輪就可以實現(xiàn)，不過如果同樣是秒級飛輪下，單體的功率做到很大，才能實現(xiàn)低成本的控制，讓飛輪裝備的投入和地鐵這種應用的收益周期縮短，成為商業(yè)化的行為，才能大幅度的推廣。（完）
