飛輪應用于風電場正式投運

2023年3月，廣西玉林天堂頂風電場單風機配飛輪一次調頻及慣量響應調節項目正式投入運營。作為廣西首個采用單風機配飛輪儲能的方式解決一次調頻及慣量響應能力的風電場，項目的成功投運標志著飛輪儲能技術在中國新能源市場的應用邁上了新的里程碑。

天堂頂風電場簡介

(資料圖片僅供參考)

天堂頂風電項目位于廣西玉林大容山脈，是廣西壯族自治區2020年“五網大會戰”和第二批統籌推進重大項目。天堂頂風電場項目由國能思達科技有限公司負責開發運營。項目裝機容量80兆瓦，安裝20臺2.65兆瓦和9臺3.0兆瓦風機，與六坪頂風電項目共用送出線路，擴建110千伏升壓站。2020年4月28日全面開工建設，6月7日首臺風機基礎澆筑完成，10月21日首臺風機并網發電。

國能思達科技有限公司隸屬于國家能源集團,是全球領先的風電整體解決提供商——國能聯合動力技術有限公司的全資子公司。思達公司作為從事新能源專業化運維與技術服務的高新技術企業，自成立以來始終圍繞新能源運維服務、工程技術服務、機組性能提升改造、老舊機組整體解決服務、大部件檢修及維修再制造、備品備件供應、風電技術培訓等業務領域深耕十余年，累計服務國內外風電項目400余個，運維容量超過25GW。

采用飛輪儲能技術的風儲一體化系統具有哪些優勢

由于廣西地區的氣候多變，天氣瞬息萬變，尤其是在夏季時節，雷暴天氣常常出現，風電場的風速和功率也會瞬間發生劇烈變化。這種氣候條件下的風電場，如果沒有儲能系統的支持，就會導致電網電壓波動和頻率不穩定，從而對電網穩定運行產生不利影響。

通過單風機組加裝飛輪儲能系統及其儲能控制系統，使其在單機并網點具備參與電網頻率快速調整能力、慣量調節等一系列功能，實現風儲一體化，從而解決上述不利影響。

采用飛輪儲能技術的風儲一體化系統的技術優勢包括：

（一）飛輪儲能具有快速響應、高效能、高頻次、高安全性等特點，能夠實現毫秒級的能量響應，并在毫秒到分鐘級別的時間尺度內實現高效能量轉換和存儲。這使得飛輪儲能技術在電網調節、穩定性和備用容量方面具有很大的優勢，能夠快速響應電力系統負荷波動和故障事件，提高電力系統的可靠性和穩定性。

（二）對于傳統的電池儲能系統而言，飛輪儲能系統的運行成本較低，不需要經常更換和維護，有利于降低風電場的綜合成本和提高經濟效益。

（三）飛輪儲能技術具有環保和可持續發展的特點，不會產生污染和有害物質，符合綠色能源的發展方向和可持續發展的要求。

飛輪儲能，面對多重挑戰

在天堂頂部署飛輪儲能，重點需要克服飛輪儲能在高溫、高濕度環境下的運行難題。由于廣西地區的氣候炎熱潮濕，溫度和濕度都比較高，年平均氣溫21.6℃，平均相對濕度78.5%，平均降水量1636.5毫米，這對飛輪儲能的設備壽命和性能都提出了很高的要求。需要選擇耐高溫、防潮、耐腐蝕的材料，同時在飛輪的軸承、機械密封、電機等方面都需要做出適應高溫、高濕度環境的優化設計。

此外，飛輪儲能設備的安裝也需要考慮到風電場環境復雜，地理條件艱苦等因素，對于設備的穩定性和可靠性提出了更高的要求。因此，為了確保設備安全穩定運行，需要進行專業的施工和調試，同時還需要定期對設備進行檢修和維護，確保飛輪儲能系統的長期運行和可靠性。

國能思達與沈陽微控攜手共同打造

據知情人士介紹，該項目飛輪儲能系統由我國飛輪儲能裝備制造龍頭企業沈陽微控新能源技術有限公司提供。

據了解，沈陽微控新能源技術有限公司是一家專業從事高速真空全磁懸浮飛輪儲能產品研發、設計、生產制造、銷售及委托研發技術服務的國家高新技術企業，總部位于遼寧省沈陽市中德（沈陽）高端裝備制造產業園，在美國洛杉磯、深圳、武漢、北京等多地設有研發及銷售中心。迄今為止，公司已有近3000臺飛輪儲能設備安全運行在美國、加拿大、英國、法國、瑞士、巴西等國，穩定運行時間超過10萬小時，已成為全球技術領先，是國內唯一量產的高速真空全磁懸浮飛輪儲能公司。

據悉，2021年該公司在遼寧阜新大唐查臺風電場實施的風儲協同一次調頻及虛擬慣量響應示范項目是全國首次/唯一利用磁懸浮飛輪系統-風機協同實現風機參與電網一次調頻及虛擬慣量響應。2022年實施的協合新能源遼寧阜新海力板風電場站飛輪一次調頻慣量響應應用項目全容量并網發電。

飛輪儲能系統有效提高了單風機一次調頻及慣量響應調節能力，在避免場站因預留調頻備用容量帶來電量損失的同時，還可以降低電網“兩個細則”對一次調頻及慣量響應的考核費用，具有較好的經濟效益。

因此，該項目的成功投運，標志著中國風電行業在新能源領域的技術創新和應用探索上取得了重要進展，也證明了飛輪儲能技術在提高風電場發電效率、穩定性、經濟性等方面的重要作用。

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