中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近日，北京泓慧國(guó)際能源技術(shù)發(fā)展有限公司(以下簡(jiǎn)稱“泓慧能源”)簽署上市輔導(dǎo)協(xié)議，正式開(kāi)啟IPO進(jìn)程。而此時(shí)，距離泓慧能源成立已整整9年。
作為一家擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的飛輪儲(chǔ)能企業(yè)，泓慧能源一路走來(lái)并不容易?！敖K于熬過(guò)來(lái)了！經(jīng)過(guò)多年技術(shù)沉淀，在‘雙碳’目標(biāo)和新能源快速發(fā)展的背景下，飛輪儲(chǔ)能快速響應(yīng)、大功率等優(yōu)勢(shì)逐漸突顯，已具備大規(guī)模推廣應(yīng)用條件?！?泓慧能源董事長(zhǎng)王佳良接受《中國(guó)能源報(bào)》記者專訪時(shí)慨嘆，飛輪儲(chǔ)能正逐漸走到聚光燈下，行業(yè)爆發(fā)在即，真正迎來(lái)屬于它的時(shí)代。
老技術(shù)，地球自轉(zhuǎn)動(dòng)力邏輯
飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)是一項(xiàng)物理儲(chǔ)能技術(shù)，通過(guò)真空磁懸浮條件下高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子來(lái)實(shí)現(xiàn)電能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)換。
“所有自轉(zhuǎn)物體都儲(chǔ)有能量，懸浮在太空中的地球就是一個(gè)大型飛輪儲(chǔ)能。太陽(yáng)系形成初期，各種隕石撞擊對(duì)地球產(chǎn)生像‘抽陀螺’一樣的力量而形成初始的地球自轉(zhuǎn)力，通過(guò)潮汐能緩慢釋放?！蓖跫蚜冀榻B，早在20世紀(jì)50年代，歐美國(guó)家率先開(kāi)始高速旋轉(zhuǎn)的慣性儲(chǔ)能裝置研發(fā)，用于飛船、航天、軍事領(lǐng)域。近年來(lái)，隨著新能源的快速發(fā)展，飛輪儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)化到民用領(lǐng)域，主要應(yīng)用于軌道交通節(jié)能、電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、UPS不間斷電源，以及大功率脈沖領(lǐng)域。
軌道交通領(lǐng)域，地鐵是耗電大戶，列車(chē)牽引動(dòng)力占地鐵運(yùn)營(yíng)總電力成本的45%—60%。而目前城市軌道交通回收的制動(dòng)能量普遍采用電阻放熱方式消耗，存在資源浪費(fèi)和沖擊電網(wǎng)的問(wèn)題。配置飛輪儲(chǔ)能裝置進(jìn)行能源回饋，當(dāng)列車(chē)進(jìn)站制動(dòng)時(shí)，飛輪儲(chǔ)能吸收能量，將電能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能；當(dāng)列車(chē)出站加速時(shí)，飛輪釋放能量，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，釋放能量供列車(chē)使用，可節(jié)約20%的牽引能耗?！按致运愎P賬，城市地鐵配置飛能儲(chǔ)能30年使用壽命可節(jié)電20多億度，節(jié)省2000萬(wàn)元的電費(fèi)。目前，飛輪儲(chǔ)能已經(jīng)在青島、鄭州地鐵做了示范工程，北京地鐵1號(hào)線改造項(xiàng)目也將使用飛輪儲(chǔ)能。”王佳良稱。
飛輪儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)更獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，前景巨大。“100兆瓦的鋰電儲(chǔ)能項(xiàng)目，一般只有10%的容量用于調(diào)頻，過(guò)度頻繁地充放電存在安全隱患。而飛輪儲(chǔ)能具有毫秒級(jí)響應(yīng)能力，充放電次數(shù)可達(dá)數(shù)百萬(wàn)次，可為新型電力系統(tǒng)提供慣量及快速調(diào)頻支撐，維護(hù)系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行?！痹谕跫蚜伎磥?lái)，調(diào)頻是飛輪儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。全國(guó)范圍內(nèi)，山西率先探索新型儲(chǔ)能參與調(diào)頻有償服務(wù)機(jī)制，擴(kuò)寬了儲(chǔ)能的盈利模式?！皟H山西一地的飛輪儲(chǔ)能調(diào)頻市場(chǎng)規(guī)模就高達(dá)100億元，今年我們簽訂10多億元的飛輪調(diào)頻訂單，80%都來(lái)自山西市場(chǎng)。內(nèi)蒙古、山東、江蘇也在逐步推出儲(chǔ)能調(diào)頻有償服務(wù)政策，飛輪儲(chǔ)能調(diào)頻市場(chǎng)正迎來(lái)爆發(fā)?！?
厚積薄發(fā)，民用領(lǐng)域全球領(lǐng)先
事實(shí)上，全球從事飛輪儲(chǔ)能研發(fā)的機(jī)構(gòu)并不少，國(guó)際上主要的飛輪儲(chǔ)能廠商有VYCON、ActivePower、Beacon、Piller等，國(guó)內(nèi)有清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院等高校和科研機(jī)構(gòu)，以及十余家飛輪儲(chǔ)能廠商。
數(shù)據(jù)顯示，2023年全球新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)中，鋰離子電池占比為89.6%，壓縮空氣儲(chǔ)能占比為3.5%，飛輪儲(chǔ)能占比為1.6%。
對(duì)于飛輪儲(chǔ)能占比相對(duì)“小眾”的原因。王佳良認(rèn)為，飛輪儲(chǔ)能原理看似簡(jiǎn)單，實(shí)際上技術(shù)難度極高，是一門(mén)集材料學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、電磁學(xué)、電力電子、控制算法等學(xué)科綜合運(yùn)用的技術(shù)?！扒靶┠?，飛輪儲(chǔ)能技術(shù)還不成熟，價(jià)格偏高，得慢慢熬，慢慢把技術(shù)攻克、把產(chǎn)品打磨好，前期做好項(xiàng)目示范，并制定完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，厚積以求薄發(fā)?！?
當(dāng)前，我國(guó)飛輪儲(chǔ)能在民用領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)全面超越，不僅完全掌握了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，后勁更足。王佳良介紹，“飛輪儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)類(lèi)似風(fēng)機(jī)，單體規(guī)模會(huì)越做越大，成本將越來(lái)越低。而歐美企業(yè)制造水平受限于成本下降曲線，技術(shù)創(chuàng)新成本很高。而中國(guó)擁有完整的制造業(yè)體系和產(chǎn)業(yè)鏈，同時(shí)飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)品主要材料是鋼鐵，對(duì)資源依賴度低。這也是我們最大的信心與底氣。泓慧能源在四大典型領(lǐng)域都有相應(yīng)產(chǎn)品，源代碼都是自己寫(xiě)的。”
據(jù)記者了解，飛輪儲(chǔ)能具有功率密度大、使用壽命長(zhǎng)、綠色無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也存在能量密度低、儲(chǔ)能量小等不足。飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中的飛輪轉(zhuǎn)子在運(yùn)行中處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，與發(fā)電機(jī)組等傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)類(lèi)似，存在一定的安全隱患。因此，行業(yè)要強(qiáng)化安全手段的應(yīng)用，飛輪轉(zhuǎn)子的無(wú)損檢測(cè)（探傷）是保障飛輪安全運(yùn)行的基本條件，只要在設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)等方面嚴(yán)格控制，飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全運(yùn)行可以保障。
“每種儲(chǔ)能技術(shù)都有優(yōu)勢(shì)和不足，單一技術(shù)不可能解決全部問(wèn)題。因此，未來(lái)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一定是因地制宜找到合適的儲(chǔ)能解決方案?！蓖跫蚜颊f(shuō)。
規(guī)模制造，3年內(nèi)成本有望降一半
在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了超越，飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)品開(kāi)始走向國(guó)際市場(chǎng)。
“今年泓慧能源將有20多臺(tái)飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)品出口海外?！蓖跫蚜寂袛?，東南亞、中東地區(qū)電網(wǎng)相對(duì)薄弱，而這些地區(qū)普遍擁有豐富的風(fēng)光資源,能源需求也在不斷增長(zhǎng),是飛輪儲(chǔ)能重要的增長(zhǎng)市場(chǎng)。
推動(dòng)飛輪儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用，降成本是當(dāng)務(wù)之急。在王佳良看來(lái)，我國(guó)飛輪儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)成熟，迎來(lái)規(guī)模化發(fā)展時(shí)機(jī)。一方面要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，比如讓軸承在高速旋轉(zhuǎn)中保持可靠性、承載力，提高真空度和真空散熱，減少飛輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)中的風(fēng)阻，讓輪子轉(zhuǎn)得更快，儲(chǔ)存更多能量；另一方面要通過(guò)規(guī)模化制造來(lái)降低成本，為順應(yīng)市場(chǎng)高速增長(zhǎng)需求，泓慧能源已在江蘇啟東、廣州中山和河北唐山布局了三大規(guī)?；圃旎?，全力推進(jìn)生產(chǎn)進(jìn)度。
“當(dāng)前飛輪儲(chǔ)能投資成本為4元—5元/瓦左右，通過(guò)3至5年產(chǎn)業(yè)化規(guī)模制造，成本有望降低一半至2元/瓦。”王佳良稱。
新型電力系統(tǒng)中飛輪儲(chǔ)能必然有一席之地，可彌補(bǔ)新能源發(fā)電的隨機(jī)性、波動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電的平滑輸出，使大規(guī)模風(fēng)電及太陽(yáng)能發(fā)電更安全更可靠地并入電網(wǎng)，其市場(chǎng)規(guī)模會(huì)隨著應(yīng)用的不斷鋪開(kāi)而逐步擴(kuò)大。王佳良建議，進(jìn)一步完善新型儲(chǔ)能價(jià)格和市場(chǎng)機(jī)制，加快完善電力市場(chǎng)交易品種，健全需求響應(yīng)機(jī)制，以市場(chǎng)化方式引導(dǎo)儲(chǔ)能參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)，讓其價(jià)值得以精準(zhǔn)度量并給予合理收益?！皟?chǔ)能要真正用起來(lái)，不能淪為擺設(shè)，否則是對(duì)國(guó)家資源和財(cái)富的極大浪費(fèi)。儲(chǔ)能最終一定要回歸到商業(yè)本質(zhì)，唯有創(chuàng)造價(jià)值，產(chǎn)業(yè)才能有更大發(fā)展?！?
