本報記者 盧奇秀【 中國能源報 】（ 2024年01月29日 第 18 版）
開年以來，飛輪儲能頻傳利好訊息。
1月24日，國家能源局公示新一批新型儲能試點示範專案名單，共有56個專案列入，涵蓋鋰離子電池、壓縮空氣儲能、全釩液流電池儲能等技術路線。其中，歷來小眾的飛輪儲能技術，也有包括河北省荊州市100MW/0.833MWh飛輪儲能在內的3大專案成功入選。
資本市場方面，沈陽微控飛輪技術股份有限公司（以下簡稱「沈陽微控」）日前在遼寧證監局完成辦理輔導備案登記，擬首次公開發行股票並上市，有望成為中國首個IPO的飛輪儲能企業。
業內人士認為，隨著專案的規模化部署套用，疊加資本市場的推動，飛輪儲能行業即將迎來爆發節點。
■ 小眾技術路線
飛輪儲能是指利用電動機帶動飛輪高速旋轉，在需要的時候再用飛輪帶動發電機發電的儲能方式，具有安全性高、功率密度大、使用壽命長、綠色無汙染等優勢。
事實上，現代飛輪儲能技術自20世紀中期開始，己有超過50年的研發和套用歷史，美國在20世紀90年代中後期率先進入產業化發展階段，向不間斷供電過渡電源領域提供商業化產品。目前國際上主要的飛輪儲能廠商有VYCON、ActivePower、Beacon、Piller等，中國清華大學、北京航空航天大學、哈爾濱工業大學、中國科學院等高校和科研機構也一直在進行飛輪儲能技術研究。
沈陽微控副總裁陳燁向【中國能源報】記者介紹，近年來，飛輪儲能作為一項新興儲能技術日趨成熟，在應急電源保障、電能質素治理、節能、電力調頻、大功率電源等眾多套用場景已進入規模化套用階段。與此同時，使用者對飛輪儲能技術特性缺乏了解是行業面臨的主要難題，也導致行業發展速度低於業內預期。
數據顯示，截至2023年底，全國已建成投運新型儲能專案累計裝機31.39GW/66.87GWh。其中，鋰離子電池儲能占比97.4%，飛輪儲能占比僅0.2%左右。
在陳燁看來，飛輪儲能的技術特點決定了其在裝機規模絕對數量上是一種小眾技術路線，其機電一體化裝置的復雜度使得進入該領域有較高的技術門檻。
中國化學與物理電源行業協會儲能套用分會秘書長劉勇認為，目前飛輪儲能仍處於商業化驗證階段，並未達到完全市場化，國內有半年以上連續穩定營運業績的飛輪儲能廠家屈指可數。飛輪儲能行業仍以民營企業和少數國有企業為主。
■ 調頻獨具優勢
記者註意到，市場上已有飛輪儲能專案投運，且以調頻專案為主。
2023年6月，國內首個「飛輪儲能+百萬千瓦級中間二次再熱火電機組聯合調頻」專案在山東萊蕪正式投運，專案采用10台單體600千瓦飛輪儲能裝置，高1.5米，直徑50厘米的大型電陀螺高速旋轉，最高可達15000轉/分鐘，標誌著中國飛輪儲能技術開發取得突破進展；同月，國內首個電網側飛輪儲能獨立調頻電站專案——鼎輪能源科技（山西）有限公司30MW飛輪儲能專案破土動工，該站由120個飛輪儲能單元組成12個飛輪儲能陣列，專案接受電網排程指令，進行高頻次充放電，提供電網有功平衡等電力輔助服務；2023年12月，全球規模最大的飛輪+鋰電池混合儲能專案完成一期專案儲能器材吊裝。該專案采用50MW預制貨櫃式高速磁懸浮飛輪儲能裝置+50MW磷酸鐵鋰電池，其中高速磁懸浮飛輪最高轉速可達30000轉/分鐘。
相比傳統火電、水電、電化學儲能，作為後來者，飛輪儲能如何在未來的調頻市場獲得一席之地？
劉勇認為，火電在未來調頻市場的份額占比相對固定，多數火電廠會較為保守地參與調頻服務，調頻獲取的利潤只是機組發電的附屬產物；水電在調峰服務市場更具優勢；而鋰電占據的調頻市場會逐漸被叠代，磷酸鐵鋰電池更適合調峰，其安全性問題並不適合嚴峻的調頻工況。因此，鋰電占據的市場會被以飛輪儲能為首、以液流電池為補充的技術路線取代。
飛輪儲能作為典型的短時高頻次儲能技術，套用於電力調頻的優勢已得到行業認同。與此同時，飛輪儲能調頻系統也面臨一些挑戰，比如，目前飛輪儲能系統的成本仍數倍於鋰電池系統，不同飛輪儲能技術路線的實際效能尚需要規模化套用專案的驗證。
■ 今年或迎爆發
飛輪儲能專案正沿著十兆瓦、幾十兆瓦，乃至百兆瓦級方向快速升級。日前，山西省長治市潞城區100兆瓦獨立儲能電站專案飛輪器材采購中標結果釋出，這意味著，中國飛輪儲能邁入百兆瓦級時代。
陳燁坦言，目前總體上飛輪儲能仍處於產業發展初期，在技術特性的認知、國家標準的制定等方面還有諸多工作要做，器材廠商的成熟度也參差不齊。2024年，國內將有多個百兆瓦級別的飛輪儲能專案投運，在套用場景上也更加多元，行業將進入爆發式發展階段。
成本方面，業內預判，隨著整體規模的擴張，透過3—5年的發展，飛輪儲能的功率成本有望與電化學儲能技術持平。
劉勇同樣指出，2024年飛輪儲能產業將邁入蓬勃發展的新階段。今年僅山西、寧夏、山東省就有不小於500MW的潛在飛輪儲能裝機容量，隨著非化石能源占能源消費比例的快速攀升，屆時龐大的助推力，推動全國調頻輔助服務市場蓬勃發展，飛輪儲能產業也將順勢而起。
「飛輪儲能在全國電力服務輔助市場全部開啟後，會有長達十年且每年不低於一千億元，總額萬億元以上的海量資金持續投入，加速飛輪儲能的市場化建設。」劉勇認為，未來飛輪儲能會由以民企為首、少量國企為輔邁向民企、國企共同深耕市場的繁榮局面，彼時飛輪儲能的投資將成為地方拉動經濟建設的新引擎。
