2022年全球儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展迅猛 2023年中國(guó)飛輪儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

• 陳澤芳 2023年10月12日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 970 61
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飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)將在可再生能源集成中扮演關(guān)鍵角色，幫助平衡電力供應(yīng)。伴隨著全球可再生能源的應(yīng)用提升，飛輪將成為重要的能源存儲(chǔ)解決方案，確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)隨著飛輪儲(chǔ)能未來(lái)技術(shù)進(jìn)一步成熟、成本下降和應(yīng)用領(lǐng)域拓寬，飛輪儲(chǔ)能在能源可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域有著非常廣闊的

早在20世紀(jì)50年代飛輪儲(chǔ)能技術(shù)就得到了人們的關(guān)注，并將其應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)中。但是受到當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制，未能取得突破性進(jìn)展。直到20世紀(jì)90年代，由于與飛輪電池儲(chǔ)能相關(guān)的技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，才使得飛輪電池儲(chǔ)能進(jìn)入了快速發(fā)展階段。目前飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，在整個(gè)儲(chǔ)能市場(chǎng)中占比還較小。對(duì)于其他儲(chǔ)能產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，競(jìng)爭(zhēng)能力不強(qiáng)，適用領(lǐng)域?qū)I(yè)化程度加高，受眾面相對(duì)較窄。

飛輪儲(chǔ)能復(fù)合調(diào)頻系統(tǒng)可以有效平衡火電機(jī)組發(fā)電和電網(wǎng)調(diào)度需求用電之間的電量差。項(xiàng)目投運(yùn)后，可以緩解機(jī)組損耗和能源消耗，每年預(yù)計(jì)可減少排放二氧化硫11噸、氮氧化物25.4噸、二氧化碳22萬(wàn)噸。我國(guó)飛輪儲(chǔ)能行業(yè)還有一些待突破的瓶頸。比如，當(dāng)前成熟運(yùn)行的飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)品還較少，運(yùn)行功率較低，后備時(shí)間短，部分技術(shù)性能需要進(jìn)一步完善?，F(xiàn)階段飛輪儲(chǔ)能商業(yè)化應(yīng)用還存在成本偏高、缺少價(jià)格激勵(lì)政策、技術(shù)路線不夠成熟、技術(shù)規(guī)范、接入標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)規(guī)程不完備等問(wèn)題。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國(guó)飛輪儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展分析與競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)報(bào)告》顯示：

飛輪儲(chǔ)能技術(shù)是一種新興電能存儲(chǔ)技術(shù)，通過(guò)在低摩擦環(huán)境中高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子來(lái)存儲(chǔ)動(dòng)能。飛輪儲(chǔ)能電源系統(tǒng)主要由三部分組成：1) 飛輪;2) 電機(jī)：電動(dòng)機(jī)+發(fā)電機(jī);3) 軸承：為轉(zhuǎn)子提供低耗損支撐。飛能儲(chǔ)能在“充電”時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)發(fā)動(dòng)將飛輪加速，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能儲(chǔ)存。當(dāng)需要用電時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速下降，透過(guò)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能給外部供電。整個(gè)飛輪儲(chǔ)存裝置是在封閉殼體中，提供高真空以減少阻力，保護(hù)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。飛輪儲(chǔ)能具有儲(chǔ)能密度較高、能量轉(zhuǎn)換效率高(可達(dá)90%)、充放電次數(shù)與充放電深度無(wú)關(guān)、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。

飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈包括上游的原材料供應(yīng)商、中游的制造和系統(tǒng)集成，以及下游的應(yīng)用三個(gè)部分。其中上游原材料主要包括儲(chǔ)能裝置核心部件、儲(chǔ)能輪體、電機(jī)、飛輪外殼等，下游飛輪儲(chǔ)能可用于不間斷電源、應(yīng)急電源、電網(wǎng)調(diào)峰和頻率控制等。

2022年5月，國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步推動(dòng)新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》，明確了新型儲(chǔ)能作為獨(dú)立儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)的主體地位;2022年10月，國(guó)家能源局印發(fā)《能源碳達(dá)峰碳中和標(biāo)準(zhǔn)化提升行動(dòng)計(jì)劃》，完善了新型儲(chǔ)能的標(biāo)準(zhǔn)管理體系;2023上半年，國(guó)家大力推動(dòng)新型儲(chǔ)能參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)，鼓勵(lì)擴(kuò)大新型儲(chǔ)能建設(shè)規(guī)模的政策文件陸續(xù)發(fā)布，新型儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊。

全球范圍內(nèi)，電力系統(tǒng)是飛輪儲(chǔ)能的重要下游市場(chǎng)，電網(wǎng)調(diào)頻是其主要應(yīng)用領(lǐng)域，項(xiàng)目數(shù)量占比達(dá)到55%以上，其次是分布式電網(wǎng)，項(xiàng)目數(shù)量占比在25%左右。隨著技術(shù)進(jìn)步，飛輪儲(chǔ)能在軌道交通能量回收領(lǐng)域的需求也在快速上升。

2023年中國(guó)飛輪儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

2022年全球儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展迅猛，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，截至2022年底，全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到237.2GW。其中抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模占比首次低于80%，新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到45.75GW，同比增長(zhǎng)80.4%。新型儲(chǔ)能市場(chǎng)方面，鋰電池占據(jù)市場(chǎng)絕對(duì)主導(dǎo)地位，2022年占比達(dá)到94.4%，較2021年上升3.5個(gè)百分點(diǎn)。全球飛輪儲(chǔ)能仍處于商業(yè)化早期階段，2022年累計(jì)裝機(jī)規(guī)模約為457.5MW，在新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)市場(chǎng)占比1.0%，較2021年457.2MW變動(dòng)不大。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面，截至2022年底，中國(guó)已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模59.8GW，占全球市場(chǎng)總規(guī)模的25%。抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)占比同樣首次低于80%，2022年同比下降8.3個(gè)百分點(diǎn)。國(guó)內(nèi)新型儲(chǔ)能保持高增長(zhǎng)姿態(tài)，2022年中國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模模首次突破10GW，達(dá)到13.1GW/27.1GWh，功率規(guī)模年增長(zhǎng)率達(dá)128%，能量規(guī)模年增長(zhǎng)率達(dá)141%。細(xì)分市場(chǎng)方面，鋰電池占比94.0%，較2021年提升4.3個(gè)百分點(diǎn)。國(guó)內(nèi)飛輪儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)較少，2022年飛輪儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模不到13MW，較2021年的5.7MW增長(zhǎng)較快。

飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)將在可再生能源集成中扮演關(guān)鍵角色，幫助平衡電力供應(yīng)。伴隨著全球可再生能源的應(yīng)用提升，飛輪將成為重要的能源存儲(chǔ)解決方案，確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)隨著飛輪儲(chǔ)能未來(lái)技術(shù)進(jìn)一步成熟、成本下降和應(yīng)用領(lǐng)域拓寬，飛輪儲(chǔ)能在能源可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域有著非常廣闊的發(fā)展空間。未來(lái)飛輪儲(chǔ)能技術(shù)的未來(lái)研究重點(diǎn)將從列陣化、自動(dòng)化、智能化、高性能、高穩(wěn)定性等角度出發(fā)，主要包括以下幾個(gè)方面：

1、新型飛輪復(fù)合材料的研發(fā)。飛輪轉(zhuǎn)子的材料強(qiáng)度極大限制了儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量密度和轉(zhuǎn)換效率，使用更高強(qiáng)度的新型復(fù)合材料可獲得更大的儲(chǔ)能密度。

2、新型超導(dǎo)磁懸浮軸承的研發(fā)。先進(jìn)的軸承系統(tǒng)能夠有效減少飛輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的摩擦損耗，提高轉(zhuǎn)子的極限速度，減少自放電損失，提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。

3、高速永磁電機(jī)的研發(fā)。飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的電機(jī)要滿足轉(zhuǎn)速適應(yīng)力強(qiáng)、極限轉(zhuǎn)速高、損耗率低等要求，在永磁電機(jī)現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，仍需要進(jìn)行深入優(yōu)化與設(shè)計(jì)。

目前飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，在整個(gè)儲(chǔ)能市場(chǎng)中占比還較小。對(duì)于其他儲(chǔ)能產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，競(jìng)爭(zhēng)能力不強(qiáng)，適用領(lǐng)域?qū)I(yè)化程度加高，受眾面相對(duì)較窄。飛輪儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈包括上游的原材料供應(yīng)商、中游的制造和系統(tǒng)集成，以及下游的應(yīng)用三個(gè)部分。其中上游原材料主要包括儲(chǔ)能裝置核心部件、儲(chǔ)能輪體、電機(jī)、飛輪外殼等，下游飛輪儲(chǔ)能可用于不間斷電源、應(yīng)急電源、電網(wǎng)調(diào)峰和頻率控制等，預(yù)計(jì)未來(lái)，飛輪儲(chǔ)能行業(yè)市場(chǎng)投資前景極大。

本研究咨詢報(bào)告由中研普華咨詢公司領(lǐng)銜撰寫(xiě)，在大量周密的市場(chǎng)調(diào)研基礎(chǔ)上，主要依據(jù)了國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、國(guó)家商務(wù)部、中國(guó)行業(yè)研究網(wǎng)、全國(guó)及海外多種相關(guān)報(bào)刊雜志的基礎(chǔ)信息等公布和提供的大量資料，首先分析了國(guó)內(nèi)外飛輪儲(chǔ)能的發(fā)展，接著對(duì)中國(guó)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)狀況進(jìn)行了細(xì)致的透析，然后具體介紹了細(xì)分市場(chǎng)的發(fā)展。更多行業(yè)詳情請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國(guó)飛輪儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展分析與競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)報(bào)告》。

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