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毫秒级“能量陀螺”!山东首座独立调频飞轮储能电站并网运行

2025-08-13 10:09:20 来源:电网头条
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简介:8月初,位于威海乳山的110千伏白沙盛世储能电站成功并网,成为山东省首座以“独立调频”身份参与电力现货市场的飞轮储能项目。一期装机3万千瓦/0.6万千瓦时,远期规划10万千瓦/1.446万千瓦时,全部装备实现国产化、真空磁悬浮。毫秒级响应、10万次循环寿命、零衰减的特性,将显著增强山东电网频率稳定性与新能源消纳能力。
如果把传统抽水蓄能比作“大水库”,那么飞轮储能就是一只高速旋转的“能量陀螺”。在乳山白沙滩镇,100套真空磁悬浮飞轮正以每分钟3万转的速度安静运转,它们能在电网频率跌落瞬间毫秒级放电,也能在频率升高瞬间毫秒级吸收,如同给电网装上一颗“秒表级”心脏。8月初,白沙盛世储能电站的并网,标志着山东电网第一次拥有完全由飞轮阵列担任的独立调频资源。

技术突破藏在“看不见”的细节里。每套飞轮重18吨,却仅靠磁悬浮轴承悬浮于真空腔体,机械摩擦接近于零;碳纤维复合转子可承受相当于高铁车轮100倍的离心力,保证20年不疲劳;氮化镓功率器件让充放电效率逼近97%,比传统电池高10个百分点。更关键的是,飞轮储能循环寿命超过10万次,且容量零衰减,完美匹配调频场景“高频次、小电量”特征,度电成本在3年内即可追平磷酸铁电池。

商业模式同样具有示范意义。过去,调频辅助服务市场被火电机组垄断,但火电机组爬坡速率慢、启停成本高。山东能源监管办今年4月出台《独立储能参与调频市场细则》,首次将飞轮、超级电容等功率型储能纳入独立主体,按“容量+里程”双重计价。经测算,白沙盛世一期电站年调频里程可达30万公里,按现行出清价折算,年收入约4500万元,投资回收期压缩至5年,为功率型储能打开盈利窗口。

并网当天,山东电网新能源实时出力突破3500万千瓦,创历史新高。飞轮电站在3分钟内完成12次充放电循环,将系统频率稳定在50±0.05赫兹以内,避免了传统机组一次调频启动。国网山东调度中心主任李振杰表示:“飞轮储能的加入,相当于为新能源装上了‘稳定器’,未来配合胶东半岛海上风电基地,每年可增发绿电2.1亿千瓦时,减少弃风弃光损失约8%。”

从全国版图看,飞轮储能正从实验室走向规模化应用。除山东外,山西、广东、浙江等地已规划总装机超50万千瓦的飞轮调频项目。业内预计,到2030年,我国飞轮储能调频市场规模将突破300亿元。山东经验证明:只要市场规则开放、技术路线清晰、装备实现国产化,飞轮就能在电网“双高”(高比例新能源、高比例电力电子)新形态中扮演关键角色,把“毫秒级”转化为“亿千瓦时级”的绿色价值。

乳山白沙滩的海风依旧,但“风”与“电”之间多了一位毫秒级“调度员”。白沙盛世飞轮储能电站的并网,不仅让山东电网拥有了全国领先的独立调频资源,更以国产化、真空磁悬浮、10万次循环三大硬核指标,为功率型储能树立了可复制的商业范本。当飞轮转速与电网频率精准咬合,零碳电力的每一次波动都被驯服为稳定而澎湃的动力——这或许就是新型电力系统最需要的“中国陀螺”。
         
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