2023飛輪儲能行業(yè)發(fā)展概覽及市場前景分析

• 吳澳燕 2023年8月28日 來源：科創(chuàng)板日報 中研報告 1451 96
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基于現(xiàn)實應用的需求，市場被細分為UPS、分布式能源發(fā)電、運輸、數(shù)據(jù)中心等。數(shù)據(jù)中心是最大的應用場景之一，因為要杜絕電源中斷帶來的風險，儲能的需求日益增長。在儲能及汽車行業(yè)的發(fā)展的推動下，到2025年全球飛輪儲能市場規(guī)模預計將達到4.793億美元，復合年增長率可達

根據(jù)儲能技術(shù)能量存儲原理的不同，儲能技術(shù)可分為電化學儲能、電磁儲能以及機械儲能。機械儲能是將電能轉(zhuǎn)換為機械能的形式存儲，主要產(chǎn)品有抽水儲能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能。

飛輪儲能系統(tǒng)通常被稱為機械電池，因為它們的功能非常類似于傳統(tǒng)電池，除了它以旋轉(zhuǎn)的飛輪動能形式儲能，而不是化學能。和電池及其他儲能方式相比，飛輪的優(yōu)勢是功率密度、循環(huán)能力、能量可利用率和在不降低性能的前提下的長使用壽命。

在沒有穩(wěn)定電源的情況下，飛輪儲能系統(tǒng)可以提供持續(xù)的電力輸出。飛輪儲能系統(tǒng)通過飛輪旋轉(zhuǎn)可以產(chǎn)生電能，持續(xù)性供電使其成為一種理想的儲能方式，與太陽能光伏電池或者風力發(fā)電相比，飛輪儲能具有更好的穩(wěn)定性。

基于現(xiàn)實應用的需求，市場被細分為UPS、分布式能源發(fā)電、運輸、數(shù)據(jù)中心等。數(shù)據(jù)中心是最大的應用場景之一，因為要杜絕電源中斷帶來的風險，儲能的需求日益增長。在儲能及汽車行業(yè)的發(fā)展的推動下，到2025年全球飛輪儲能市場規(guī)模預計將達到4.793億美元，復合年增長率可達8.9%。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國飛輪儲能行業(yè)發(fā)展分析與競爭形勢報告》顯示：

早在20世紀50年代飛輪儲能技術(shù)就得到了人們的關(guān)注，并將其應用于電動汽車中。但是受到當時技術(shù)水平的限制，未能取得突破性進展。直到20世紀90年代，由于與飛輪電池儲能相關(guān)的技術(shù)取得了突破性進展，才使得飛輪電池儲能進入了快速發(fā)展階段。

目前飛輪儲能產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，在整個儲能市場中占比還較小。對于其他儲能產(chǎn)品來說，競爭能力不強，適用領(lǐng)域?qū)I(yè)化程度加高，受眾面相對較窄。

2023飛輪儲能行業(yè)發(fā)展概覽及市場前景分析

全球氣候變暖，各國共同應對氣候變化，全球能源結(jié)構(gòu)正不可逆轉(zhuǎn)地從傳統(tǒng)能源逐步向低碳化轉(zhuǎn)型。對比傳統(tǒng)能源發(fā)電方式可以容許電網(wǎng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)，光伏風電等可再生能源存在間歇性發(fā)電、發(fā)電輸出功率不穩(wěn)定的情況，而在風電光伏項目日漸增多，電力系統(tǒng)對調(diào)峰調(diào)頻等電力輔助服務需求亦快速增長，令儲能的重要性更加明顯。

截至2021年底，全球儲能市場裝機功率205.3 GW，其中抽水蓄能裝機占比86. 2%;而新型儲能占12.2%，其中壓縮空氣儲能裝機在全球新型儲能裝機規(guī)模中的占比仍僅2.3%;飛輪儲能裝機占其中1.8%。

2021年全球新增投運新型儲能項目地區(qū)中美國、中國和歐洲仍然引領(lǐng)全球儲能市場的發(fā)展，三者合計占全球市場比重的80W其中，美國占比最高，為34%。美國、歐洲作為發(fā)達國家，長久以來電價較高，且近年來電價不斷上漲，儲能市場需求較大但美國電源側(cè)、電網(wǎng)測大型儲能占比高歐洲戶用儲能占比更高。美國大力發(fā)展光儲等新型儲能項目，在儲能領(lǐng)域發(fā)展速度快。歐洲能源資源匱乏，長期依賴進口，能源自給率低，儲能問題越來越迫切。因此，儲能在歐美市場火爆。

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

4月4日，國內(nèi)首個“飛輪+鋰電池儲能”復合調(diào)頻項目——中國華電朔州熱電復合調(diào)頻項目正式投運，填補了國內(nèi)飛輪與電化學復合儲能領(lǐng)域的空白。整個項目由4臺全球單體容量最大、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的飛輪裝置和10組鋰電池組成復合儲能系統(tǒng)，與現(xiàn)有兩臺火電機組聯(lián)合為電網(wǎng)提供調(diào)頻服務，可有效滿足電網(wǎng)對儲能調(diào)頻的大容量、高頻次需求。

飛輪儲能復合調(diào)頻系統(tǒng)可以有效平衡火電機組發(fā)電和電網(wǎng)調(diào)度需求用電之間的電量差。項目投運后，可以緩解機組損耗和能源消耗，每年預計可減少排放二氧化硫11噸、氮氧化物25.4噸、二氧化碳22萬噸。

目前，我國飛輪儲能行業(yè)還有一些待突破的瓶頸。比如，當前成熟運行的飛輪儲能產(chǎn)品還較少，運行功率較低，后備時間短，部分技術(shù)性能需要進一步完善?，F(xiàn)階段飛輪儲能商業(yè)化應用還存在成本偏高、缺少價格激勵政策、技術(shù)路線不夠成熟、技術(shù)規(guī)范、接入標準、建設(shè)規(guī)程不完備等問題。

《科技支撐碳達峰碳中和實施方案(2022—2030年)》提出，要研發(fā)飛輪儲能等高效儲能技術(shù);《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》也要求，“到2025年兆瓦級飛輪儲能技術(shù)應逐步成熟”、“重點建設(shè)飛輪儲能技術(shù)試點示范項目”。目前多地已啟動電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻飛輪儲能項目，在政策的支持下，飛輪儲能應用于電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻的節(jié)奏有望持續(xù)加快。

在未來，飛輪儲能技術(shù)將朝著復合材料飛輪轉(zhuǎn)子、組合式磁軸承、高速電機、雙向電力電子控制、陣列式運行等方向進一步發(fā)展。在政策、市場日趨成熟的大趨勢中，飛輪儲能等新型儲能正迎來前所未有的良好發(fā)展機遇。

本研究咨詢報告由中研普華咨詢公司領(lǐng)銜撰寫，在大量周密的市場調(diào)研基礎(chǔ)上，主要依據(jù)了國家統(tǒng)計局、國家商務部、中國行業(yè)研究網(wǎng)、全國及海外多種相關(guān)報刊雜志的基礎(chǔ)信息等公布和提供的大量資料，首先分析了國內(nèi)外飛輪儲能的發(fā)展，接著對中國市場運營狀況進行了細致的透析，然后具體介紹了細分市場的發(fā)展。

更多行業(yè)詳情請點擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國飛輪儲能行業(yè)發(fā)展分析與競爭形勢報告》。

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