沈阳微控飞轮储能系统助力三峡乌兰察布“源网荷储”试验基地科研成果“国内之最”

近日，三峡乌兰察布“源网荷储”技术研发试验基地（简称“试验基地”）喜讯频传。“源网荷储一体化”功率路由器示范工程、大规模新能源及储能综合仿真与实验平台、兆瓦时级固态锂离子电池储能关键技术及工程应用、兆瓦级直流耦合接入的锂离子电池/超级电容器混合储能系统和飞轮储能系统等一批科研成果投运，创下多个“国内之最”和“行业首次”纪录。

其中，飞轮储能系统由太阳能光热联盟理事单位——沈阳微控新能源技术有限公司提供。该项目对飞轮储能系统的并网特性进行了深入研究，为电网调频领域提供数据支撑。

飞轮储能系统是一种机电能量转换和储存装置，它利用高速旋转的飞轮实现电能与动能的转换，完成充放电。飞轮储能具备功率密度高、循环充放电次数多、储能量可精确度量、全生命期无衰减、绿色无污染等优势。在日前国家能源局公布的2021年能源领域首台（套）重大技术装备项目中，该项目实施的兆瓦级飞轮储能系统被列入储能领域重大技术装备项目。

在电力系统运行过程中，需要通过转动惯量、一次调频、二次调频等技术手段实时调节电网中并网主体的有功出力，实现对电网频率及联络线功率的控制，从而保障电网频率安全。飞轮储能系统能够快速、准确地控制功率输出，非常符合电网调频的需求。在较完善的电力市场中，调频辅助服务市场是电能量市场以外的独立市场，由于电力系统调频功能的特殊性，其市场设计也自成体系。调频辅助服务市场的设计核心目标是在保证系统频率控制满足标准的前提下，最小化系统整体调频成本。 

目前来看，飞轮储能技术优势相对突出，是一种能够有效通过电网级功率型 应用验证的技术手段。飞轮储能作为一种物理储能，具有安全性高、可靠性强，同时功率密度大、体积小，还可减少占地面积，可用于电源侧、电网侧等调频领域，未来在新能源并网及电力辅助服务等领域都将发挥重要的作用。

位于乌兰察布市察哈尔科技开发园区的三峡乌兰察布源网荷储技术研发试验基地，以产业园区用能需求为背景，按照“源网荷储”一体化架构总体设计，总投资55亿元，占地258.7亩。基地分三期建设，是集研发、实证、应用为一体，产、学、研、用深度融合的源网荷储技术研发试验基地，是国内储能形式最全的基地。

“源网荷储一体化”功率路由器示范工程打造了国内容量最大的功率路由器设备，相较于其他直流变压设备，其电能容量提升10倍以上，但成本和体积减少1/3以上，未来将有效助力新能源的规模化开发及储能应用。值得一提的是，该设备所采用的功率半导体器件均已实现国产化，打破了国外在大功率半导体领域的技术壁垒。作为一种能量传输通道，本项“源网荷储一体化”功率路由器示范工程可适配风、光、储等不同设备，减少电能变换环节，提升系统运行效率。同时，它还能主动控制功率潮流，通过对不同供电区域功率优化协调，实现新能源发电的高比例消纳。

大规模新能源及储能综合仿真与实验平台是目前国内规模最大、类型最丰富的储能系统动态模拟平台，可实现大规模新能源及储能系统综合仿真与全景“可观、可测、可控”的管控模式。该平台具备百万千瓦级新能源装备并网仿真能力，方便更好地研究解决新能源大规模并网带来的技术问题。

储能是构建新型电力系统的重要技术和基础装备，也是实现碳达峰、碳中和目标的重要支撑。目前，中长时间储能技术重点为传统锂离子电池。然而，传统锂离子电池储能系统存在一定的安全隐患，亟须开发本质安全的新型储能技术。

自2020年起，三峡集团联合中国科学院、清华大学、华北电力大学等20余所国内顶尖科研机构和院校在内蒙古乌兰察布三峡现代能源创新示范园打造三峡乌兰察布“源网荷储”技术研发试验基地，为新型电力系统综合效率不高、各类电源互补互济不足等问题带来新的解决方案。 

内容来源：中国三峡能源、中国储能网

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