1.技术适用范围

　　适用于微电网领域储能应用节能技术改造。

　　2.技术原理及工艺

　　集高速永磁电机、电磁轴承、抽真空装置于一体，电磁轴承需根据机组运行工况进行设计，并在总体结构设计中充分考虑工艺性、可靠性、维修性及安全性。飞轮储能电源系统中电机在“充电”时，作为电动机给飞轮加速，将电能转换成机械能；在“放电”时，作为发电机将机械能转换成电能，给外部供电，从而实现节能。飞轮储能机组结构如图所示。

飞轮储能机组结构图

　　3.技术指标

　　（1）“短时功率型”飞轮电机效率：≥96%；飞轮储能单机储能容量：≥10 兆焦，能量效率：≥85%；

　　（2）“短时功率型”飞轮线速度：≥400 米/秒；

　　（3）双向变流器整流/逆变模式平均切换时间：≤0.5 秒；

　　（4）动态真空度：≤10 帕。

　　4.技术功能特性

　　（1）通过系统优化配置（混合飞轮储能阵列）构成涵盖毫秒级至数分钟级的多时间尺度储能系统，突破源-网-储协调优化控制，可与其它长时慢响应的储能方式相结合，满足弱电网中高比例新能源消纳、微电网功率波动平抑等多应用场景需求；

　　（2）功率等级覆盖广，充放电过程可控，充放电时间覆盖毫秒级至几十分钟范围，单机和多机使用灵活，能量转换率高，可靠性高，维护工作量小。

　　5.应用案例

　　青岛地铁 3 号线再生制动能量回收项目，技术提供单位为湘潭电机股份有限公司。

　　（1）用户用能情况：青岛地铁 3 号线列车在进站时主要通过电阻耗能方式来解决列车制动能量的回收，将电能转换为热能排掉，同时列车出站时需从电网上取电，对电网波动造成影响。

　　（2）实施内容及周期：采用飞轮储能技术进行节能改造，安装 2 台 CNZ-15MJ/1MW 飞轮储能机组，含变频器、水冷装置，以及制动电阻箱。实施周期 3 个月。

　　（3）节能减排效果及投资回收期：改造完成后，两台飞轮在一个站点上平均节电量 1288.7 千瓦时/天，节约总电量 47.0 万千瓦时/年，折合节约标准煤 145.8 吨/年，减排 CO2 404.2 吨/年。投资回收期 6.9 年。

　　6.预计到 2025 年行业普及率及节能减排能力

　　预计到 2025 年行业普及率可达到 4%。可实现节约标准煤 9万吨/年，减排CO2 25 万吨/年。