中國儲能網(wǎng)訊：10月12-13日，第五屆儲能技術在分布式能源與微電網(wǎng)中應用高層研討會在深圳順利召開，來自行業(yè)協(xié)會、科研院所、知名企業(yè)的代表共300人到場參會。會議由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會、全國微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標準化技術委員會聯(lián)合主辦。中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會、中國儲能網(wǎng)承辦。上海航天控制技術研究所科研生產部副部長鄭建勇博士，在會上就航天飛輪儲能技術在軍民兩用領域的應用和研究做了精彩演講。
演講全文如下：
尊敬的各位來賓，各位朋友，下午好！很榮幸借此機會在這里和儲能行業(yè)的各位翹楚精英、優(yōu)勢企業(yè)進行交流和學習，在航天領域我們所已辛勤耕耘了將近半個多世紀，這些年來祖國的航天事業(yè)迅速發(fā)展，803所也做出了自己應有的貢獻，這是我們的使命和職責，但是我們在儲能行業(yè)領域里面是個“新兵”。飛輪儲能屬于機械式儲能，也即是物理儲能，縱觀今年在深圳會展中心8號館里面的所有展商，也只有我們一家單位在展示“機械儲能”。在空間飛行器的應用領域，飛輪是重要的空間飛行器執(zhí)行機構，其原理基于的是角動量守恒；目前，國家大力倡導與推動軍民融合戰(zhàn)略，我們正在努力把飛輪技術往民用儲能領域轉化，作為軍工單位我們也希望做出一些成績，勵志將飛輪儲能作為傳統(tǒng)儲能方式的有益補充。
中國航天科技集團目前有三大總體院，我們所隸屬于中國航天科技集團第八研究院，是航天八院里面唯一的控制專業(yè)研究所，也是航天八院最大的研究所，有2200多人。主要從事武器和宇航領域的控制系統(tǒng)和光電探測系統(tǒng)及關鍵單機產品的研究、開發(fā)、設計、生產、試驗和服務，是專業(yè)特色突出、研產一體、軍民融合的大型控制專業(yè)技術研究所。目前，主要承擔戰(zhàn)術武器、運載火箭和空間飛行器的制導、導航與控制系統(tǒng)和核心單機，以及載人航天與探月工程配套單機的研制、生產和試驗任務；同時，承擔航天技術應用產業(yè)與航天服務業(yè)的經(jīng)營與開發(fā)。
今天非常感謝儲能分會的劉勇秘書長和羅芹經(jīng)理提供的大會平臺，讓我們有機會和大家在儲能領域做深入的交流和學習。
剛才有專家提到飛輪儲能已在國內的很多高校進行研究，如清華、北航及哈工大等高校都在進行研究，但是真正做到工程化上天的也只有是我們所和北京航天五院的502所，在航天飛輪工程研制方面，我們具有絕對的技術優(yōu)勢和長期的工程經(jīng)驗積累。
上午有人提到飛輪唯一的不足是能量密度比較小，為此我們也是定位飛輪儲能是作為傳統(tǒng)儲能行業(yè)的有益補充，我們也瞄準了三個行業(yè)：一是高品質電源，像UPS電源，也即是高品質電源，UPS是我們一個應用領域，放電時間可以在15秒之內放電，UPS電源是用于數(shù)據(jù)中心、應急電源，包括醫(yī)院等之類的。二是能量回收系統(tǒng)，放電時間在5分鐘左右，主要是軌道交通和港口的吊裝。第三個是智能電網(wǎng)做的功率調頻和風電并網(wǎng)的調頻調幅，這是我們定位的三個應用領域。
作為用電來講，首要的前提是安全，它在諸多用電領域有幾種干擾，短時閃斷、頻率波動和電壓波動，這是安全用電的隱患。我們做過試驗，用飛輪儲能，UPS可以修整IEE定義的9種電源波形問題，我們做過相應的分析。像高功率、高可靠不同的電源的系統(tǒng)，例子比較多，網(wǎng)上也都可以查得到，在這里不多做介紹。國外市場已經(jīng)全面啟動了飛輪儲能的推廣應用，美國Active Power公司專門生產和銷售UPS飛輪電池，年銷售額已經(jīng)達到7000萬美元左右；據(jù)ICT統(tǒng)計，UPS電源全球市場規(guī)模2014年已達62.2億美元，且處于高速發(fā)展階段，2020年預測為100億美元。目前，在傳統(tǒng)UPS儲能領域仍是以鉛酸電池為主，急需新一代可靠、高效、綠色的飛輪UPS。在飛輪儲能領域的研究，國內工程化方面仍舊是剛剛起步，尚無自主知識產權的飛輪UPS產品，我們所在響應國家軍民融合戰(zhàn)略的大背景下，將航天飛輪技術進行轉化，已取得的階段性的成果，飛輪儲能的產品樣機已進行了跑合試驗。
第二個目標市場是地鐵飛輪儲能能量循環(huán)系統(tǒng)，地鐵在頻繁進出站時，頻繁進出站導致 剎車、加速啟動造成能量浪費；同時，地鐵站的變電站峰值配置容量要求也非常高；還有制動電阻發(fā)熱和散熱浪費了能量。故此，我們想在地鐵進站剎車和能量回收方面進行飛輪應用的探討。我們也做了估算，經(jīng)過分析，利用飛輪制動能量回收系統(tǒng)有效抑制目線的沖擊，通過仿真分析，可以達到30%以上，同時實現(xiàn)能量循環(huán)利用，節(jié)能20%以上，還是相當可觀的。在飛輪能量循環(huán)系統(tǒng)應用方面，英國尤恩科動力在倫敦地鐵、保富鐵路都得到了推廣應用，但是國內還沒有應用驗證的事例，我們啟動了相關研究，準備在上海地鐵、蘇州的地鐵進行試點應用。利用飛輪儲能技術，以上海為例，一個車站配置2MW飛輪儲能設備，以10000元/kW的工程成本，僅上海需要的一次性投資規(guī)模為450*2*10000*1000=90億元。飛輪能量循環(huán)系統(tǒng)同樣適用于高鐵、公交以及新能源汽車，市場前景和市場規(guī)模巨大。
第三個目標市場，智能電網(wǎng)/分布式電網(wǎng)的調頻調幅，傳統(tǒng)的風能、太陽能最大的不足是有間歇性和隨機性，加劇了電源側的波動；低電壓穿越、極限功率穿越能力有偏差。飛輪儲能系統(tǒng)可以15分鐘內達到功率調頻，傳統(tǒng)調頻對調頻信號的響應速度比較慢，飛輪儲能響應速度是秒級的；當然兩者可以互相補充應用，如5秒~15分鐘負荷波動，由飛輪儲能系統(tǒng)承擔；而大于15分鐘的負荷波動，則可由傳統(tǒng)調頻手段承擔。在智能電網(wǎng)功率調頻應用方面，Beacon公司已美國、愛爾蘭等地建設了多個飛輪調頻電站，國內還在探索階段。
飛輪儲能的原理就是機械能向電能的轉換還有電能向機械能的轉換，飛輪儲能有幾個優(yōu)勢：性能安全，可靠性可以提高70%以上，這個資料是公開的；產品使用高效，效率達到98%左右，也可以實現(xiàn)互聯(lián)、可精確的監(jiān)控，因為接口比較簡單；可實現(xiàn)產品長壽命20年，現(xiàn)在最早的空間站飛行，像俄羅斯已經(jīng)超過20年，當然還有環(huán)保，不會像鉛酸電池產生二次污染，絕對是綠色環(huán)保的，基于經(jīng)濟優(yōu)勢，占地成本可以節(jié)約70%，整個產品系統(tǒng)比較小，后面會有產品介紹；還有維護成本也少。
目前，我們所已研制成功了300KW磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)，也已跑和試驗成功。和國外的產品進行對比，如AP公司和VYCON公司，我們的產品有三個特點：產品性能包絡達到或優(yōu)于國外同類產品；在價格方面具有明顯優(yōu)勢；產品重量和功耗偏低。
飛輪儲能技術50年前就已有人提出，但是仍舊沒有得到大范圍的推廣應用，原因在于有很多的關鍵技術難已突破?；谖覀兯诤教祛I域的飛輪技術基礎，我們已逐個突破了大功率、高轉速動發(fā)一體機技術（功率達到300kW，轉速達到33000rpm）；大功率雙向變流器技術（已實現(xiàn)功率300kw、開關頻率10k）及混合磁軸承相位補償技術等。目前，飛輪儲能技術民用化已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)實，我們正在積極推動飛輪儲能技術產品化、產業(yè)化。
感謝各位的聆聽，我們也歡迎儲能行業(yè)的各位領導、各位朋友有機會到上海803所進行現(xiàn)場的考察和指導。謝謝各位！
（本文根據(jù)會議錄音整理，未經(jīng)本人審核）
