2023年3月，广西玉林天堂顶风电场单风机配飞轮一次调频及惯量响应调节项目正式投入运营。作为广西首个采用单风机配飞轮储能的方式解决一次调频及惯量响应能力的风电场，项目的成功投运标志着飞轮储能技术在中国新能源市场的应用迈上了新的里程碑。
天堂顶风电场简介
(资料图片仅供参考)
天堂顶风电项目位于广西玉林大容山脉，是广西壮族自治区2020年“五网大会战”和第二批统筹推进重大项目。天堂顶风电场项目由国能思达科技有限公司负责开发运营。项目装机容量80兆瓦，安装20台2.65兆瓦和9台3.0兆瓦风机，与六坪顶风电项目共用送出线路，扩建110千伏升压站。2020年4月28日全面开工建设，6月7日首台风机基础浇筑完成，10月21日首台风机并网发电。
国能思达科技有限公司隶属于国家能源集团,是全球领先的风电整体解决提供商——国能联合动力技术有限公司的全资子公司。思达公司作为从事新能源专业化运维与技术服务的高新技术企业，自成立以来始终围绕新能源运维服务、工程技术服务、机组性能提升改造、老旧机组整体解决服务、大部件检修及维修再制造、备品备件供应、风电技术培训等业务领域深耕十余年，累计服务国内外风电项目400余个，运维容量超过25GW。
采用飞轮储能技术的风储一体化系统具有哪些优势
由于广西地区的气候多变，天气瞬息万变，尤其是在夏季时节，雷暴天气常常出现，风电场的风速和功率也会瞬间发生剧烈变化。这种气候条件下的风电场，如果没有储能系统的支持，就会导致电网电压波动和频率不稳定，从而对电网稳定运行产生不利影响。
通过单风机组加装飞轮储能系统及其储能控制系统，使其在单机并网点具备参与电网频率快速调整能力、惯量调节等一系列功能，实现风储一体化，从而解决上述不利影响。
采用飞轮储能技术的风储一体化系统的技术优势包括：
（一）飞轮储能具有快速响应、高效能、高频次、高安全性等特点，能够实现毫秒级的能量响应，并在毫秒到分钟级别的时间尺度内实现高效能量转换和存储。这使得飞轮储能技术在电网调节、稳定性和备用容量方面具有很大的优势，能够快速响应电力系统负荷波动和故障事件，提高电力系统的可靠性和稳定性。
（二）对于传统的电池储能系统而言，飞轮储能系统的运行成本较低，不需要经常更换和维护，有利于降低风电场的综合成本和提高经济效益。
（三）飞轮储能技术具有环保和可持续发展的特点，不会产生污染和有害物质，符合绿色能源的发展方向和可持续发展的要求。
飞轮储能，面对多重挑战
在天堂顶部署飞轮储能，重点需要克服飞轮储能在高温、高湿度环境下的运行难题。由于广西地区的气候炎热潮湿，温度和湿度都比较高，年平均气温21.6℃，平均相对湿度78.5%，平均降水量1636.5毫米，这对飞轮储能的设备寿命和性能都提出了很高的要求。需要选择耐高温、防潮、耐腐蚀的材料，同时在飞轮的轴承、机械密封、电机等方面都需要做出适应高温、高湿度环境的优化设计。
此外，飞轮储能设备的安装也需要考虑到风电场环境复杂，地理条件艰苦等因素，对于设备的稳定性和可靠性提出了更高的要求。因此，为了确保设备安全稳定运行，需要进行专业的施工和调试，同时还需要定期对设备进行检修和维护，确保飞轮储能系统的长期运行和可靠性。
国能思达与沈阳微控携手共同打造
据知情人士介绍，该项目飞轮储能系统由我国飞轮储能装备制造龙头企业沈阳微控新能源技术有限公司提供。
据了解，沈阳微控新能源技术有限公司是一家专业从事高速真空全磁悬浮飞轮储能产品研发、设计、生产制造、销售及委托研发技术服务的国家高新技术企业，总部位于辽宁省沈阳市中德（沈阳）高端装备制造产业园，在美国洛杉矶、深圳、武汉、北京等多地设有研发及销售中心。迄今为止，公司已有近3000台飞轮储能设备安全运行在美国、加拿大、英国、法国、瑞士、巴西等国，稳定运行时间超过10万小时，已成为全球技术领先，是国内唯一量产的高速真空全磁悬浮飞轮储能公司。
据悉，2021年该公司在辽宁阜新大唐查台风电场实施的风储协同一次调频及虚拟惯量响应示范项目是全国首次/唯一利用磁悬浮飞轮系统-风机协同实现风机参与电网一次调频及虚拟惯量响应。2022年实施的协合新能源辽宁阜新海力板风电场站飞轮一次调频惯量响应应用项目全容量并网发电。
飞轮储能系统有效提高了单风机一次调频及惯量响应调节能力，在避免场站因预留调频备用容量带来电量损失的同时，还可以降低电网“两个细则”对一次调频及惯量响应的考核费用，具有较好的经济效益。
因此，该项目的成功投运，标志着中国风电行业在新能源领域的技术创新和应用探索上取得了重要进展，也证明了飞轮储能技术在提高风电场发电效率、稳定性、经济性等方面的重要作用。
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关键词:【储能】【飞轮储能】