貝肯新能源（天津）有限公司總經理 張強

2019年5月18-20日，中關村儲能產業技術聯盟、中國科學院工程熱物理研究所舉辦“ESIE2019儲能國際峰會暨展覽會”，北極星儲能網、電力頭條APP全程直播。貝肯新能源（天津）有限公司總經理張強在論壇上做《飛輪儲能在電網調頻中的工程應用》為題的演講。

以下為發言實錄：

貝肯新能源（天津）有限公司總經理張強：下面跟大家探討一下飛輪儲能在電網調頻中的工程應用。我的報告大概分為下面幾個部分，講一講電網調頻的必要性，技術現狀，調頻的優勢，優勢特點。

電網調頻的必要性提高電能質量是電網的主要任務，電網用電和負荷要時刻保持均衡，頻率保持一定值，頻率發生偏差的時候說明不平衡，不平衡會對發電設備，對人們生活方方面面產生不同的影響。

隨著環境變化，氣候變化的影響，新能源成為一個發展趨勢，我們國家在一八零幾年總的發電容量19億千瓦，其中新能源占到40%，風電占了1.8億，太陽能占1.7億，這個比例占40%。另外國家對電動汽車的充電對電網的調頻也有不同程度的應該，因此要實現電網的互聯網，加入到電網里面來，提高電網的連續性、穩定性。

目前我們國家優質調頻資源比較貧乏，水電占的比例不高，只有20%，因為水電的建設受到計算的影響。另外處理系統這個比例更加小，這個比例只有1.6%，而且建設時間比較長，受到選址和成本方面的影響，供熱、空冷機組等調頻能力不足。

我們國家現在調頻主要通過火電機組，但是存在調頻延遲，偏差的問題，超調和欠調，調節反向問題。另外增加機組的磨損和故障率，降低機組的壽命和性能。火電機組額定的時候效率最好，負荷降到50%以下，能耗會是原來能耗的1.09-1.16倍，這樣通過火電機組來調頻，就影響調頻的效率，另外從調節精度，調節性能方面來講也存在一系列的問題。

另外這么幾年來我們國家出臺了一系列調頻輔助服務政策，出現了已經在建和已經建成的調頻機組，現在有30多個，但是這個容量相對整個電網容量來說顯然還是比較小的，這些建站通過這么幾年的運行存在一些問題，重點表現在一個是安全性的問題，另外國家的政策不連續，不確定的問題，還有運營模式的問題。今天只討論飛輪儲能，也許在這一方面能有所改善。

飛輪儲能用在電網上有什么優勢？有以下幾個方面，首先飛輪儲能具有高頻次瞬間精準放電的能力，這種能力很多，安全性比較好，沒有燃燒和爆炸的問題，另外環境比較好，壽命比較長，長達20多年的使用壽命，這個壽命跟發電機組的壽命基本一樣，從使用來講也是比較好的。另外它可以深度的充放電能力，充放電能力達到100%，而且性能比較高，當需要的話在毫秒級就可以達到需求，調頻性能是火電機組的27倍，對于目前來講是比較好的，另外沒有溫度方面的限制。成本，我們從整個使用周期來看，下面我有一個比較，從整個生命周期來看運行成本是比較好的。

這里面對于飛輪儲能主要特色在詳細做個比較，首先我們把20年作為一個生命周期，首先是能量衰減問題，電池壽命是飛輪的大約20%，飛輪無衰減無需替換，全生命周期飛輪投資低。

還有安全性，飛輪有固有特性，國外有飛輪應用連續十年的安全運行見證。鋰電池存在高溫期貨和爆炸的風險，且隨著運行時間的增加，發生安全問題會變得更加突出。截止2019年2月，僅在韓國儲能電站發生火災就高達21起。

飛輪儲能的特性做一個比較，這是國外一個著名的飛輪公司做的一個圖，放電深度從20-40%電池儲能壽命從10年降到2.25年，而對飛輪儲能影響不大，這樣就會得出對于同樣功率的裝機來講，對調頻來講，飛輪儲能調頻性能是鋰電池儲能的2-4倍，通過這個表能夠得出這么一個結論。

現在目前我們在全世界比較大的飛輪調頻項目里面有兩個公司做了，一個貝肯公司，他有兩個建站，一個在美國的紐約州，一個在賓夕法尼亞，效果比較好。另一個做得比較大的是加拿大的Temporal Power，2014年有一個項目，這個項目連續五年。還有一個項目建在加拿大的安大略省，設計容量5MW，服務于當地電網調頻。還有一個項目在加勒比海阿魯巴島上面，設計容量為10MW飛輪儲能項目，與可再生能源聯合使用，提高整個島的電力。這是他們在功率使用中的圖片，他主要還是為了提高安全性。

說一下貝肯新能源的技術優勢，我們的技術依托是華北電力大學，另外在去年我們把加拿大的Temporal Power收購了，它的技術參數現在額定功率有三規格的：100kW、250kW、500kW，全電能響應時間小雨1秒，輸入電壓三相480Vac，輸出頻率50Hz-60Hz，運行溫度負40度到50度，壽命大于20年。

飛輪應用的方面很多，我們今天主要講的是它運用在電網方面，我們目前主要在這么幾個方面，飛輪獨立調頻，和火電機組聯合，跟風電、太陽能聯合，最后和電池儲能聯合，我們把調頻進行拆解，有高頻需求和低頻需求，高頻由飛輪來承擔，低頻由化學電池系統承擔，充分發揮儲能各自的優勢，提高系統的安全性和經濟性，

我們可以把投資方、業主方、工程方結合起來，推動電網調頻的工作進展。

最后我做個結論，飛輪儲能電網調頻是目前電網調頻效率最高和最靈活的方式。具有優良的安全性、環保型及調頻性能，壽命長達20多年，具有較好的經濟性。隨著貝肯新能源有限公司對世界先進技術的收購，能夠快速實現國產化，可大大降低成本造價。