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日前，我國(guó)首臺(tái)套1兆瓦飛輪儲(chǔ)能裝置在青島地鐵3號(hào)線(xiàn)萬(wàn)年泉路站完成安裝調(diào)試并順利并網(wǎng)應(yīng)用。這是國(guó)內(nèi)軌道交通行業(yè)首臺(tái)套具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的兆瓦級(jí)飛輪儲(chǔ)能裝置，也打破了國(guó)外在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷。

據(jù)介紹，該項(xiàng)目由青島地鐵聯(lián)合湘電股份子公司湘電動(dòng)力有限公司等單位聯(lián)合研制。據(jù)了解，該裝置不但可以提高軌道交通牽引供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還能大大降低地鐵牽引能耗。同時(shí)，此次飛輪儲(chǔ)能裝置的投用也打破了國(guó)外在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷。

在飛輪儲(chǔ)能裝置研制過(guò)程中，湘電股份發(fā)揮“機(jī)電一體化”以及在高速永磁電機(jī)、電磁軸承等領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，整合內(nèi)外部資源，突破了高能量密度飛輪電機(jī)一體化設(shè)計(jì)與制造、低損耗高可靠性大承載力混合磁軸承等關(guān)鍵核心技術(shù)。據(jù)估算，青島地鐵全面推動(dòng)飛輪儲(chǔ)能裝置的推廣應(yīng)用后，可實(shí)現(xiàn)牽引能耗節(jié)約15%，線(xiàn)網(wǎng)每年可節(jié)電5000萬(wàn)度，年減少二氧化碳排放約5萬(wàn)噸。

湘電股份相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，該裝置應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，除軌道交通領(lǐng)域外，還可應(yīng)用于電力能源、石油化工和船舶等多個(gè)行業(yè)。在電磁能領(lǐng)域，湘電股份擁有船舶綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)和特種發(fā)射兩大核心技術(shù)，產(chǎn)品技術(shù)與制造能力在國(guó)內(nèi)外處于領(lǐng)先地位。

專(zhuān)家指出，飛輪儲(chǔ)能突破了化學(xué)電池的局限，用物理方法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能，由于是電能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化，真正實(shí)現(xiàn)零污染。飛輪儲(chǔ)能采用磁懸浮技術(shù)，飛輪轉(zhuǎn)子在真空室內(nèi)，無(wú)風(fēng)阻環(huán)境下運(yùn)行。飛輪儲(chǔ)能裝置安裝于軌道交通牽引變電所內(nèi)，當(dāng)列車(chē)進(jìn)站制動(dòng)時(shí)，飛輪吸收能量，將電能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，轉(zhuǎn)速高達(dá)每分鐘20000轉(zhuǎn)。當(dāng)列車(chē)出站加速時(shí)，飛輪釋放能量，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，釋放能量供列車(chē)使用，具有極佳的節(jié)能和穩(wěn)壓效果。

地鐵本身是一種綠色低碳環(huán)保的交通工具，肩負(fù)著“減碳”重任。城市軌道交通車(chē)站間距短，列車(chē)頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中可以說(shuō)是“用電大戶(hù)”。列車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生數(shù)量可觀(guān)的能量，具有回收利用價(jià)值。目前，現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)、產(chǎn)品，很難支撐新形勢(shì)下軌道交通行業(yè)節(jié)能降碳的需要，低碳技術(shù)攻關(guān)是繞不過(guò)的關(guān)卡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，軌道交通列車(chē)制動(dòng)產(chǎn)生的能量可達(dá)到牽引系統(tǒng)耗能的 20%-40%左右，若被充分利用，將顯著降低軌道交通運(yùn)營(yíng)能耗。

飛輪儲(chǔ)能作為一種高功率密度、高可靠性、長(zhǎng)壽命、環(huán)境友好的儲(chǔ)能技術(shù)，相較中壓逆變和電容儲(chǔ)能技術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì)?？墒牵w輪儲(chǔ)能技術(shù)較為復(fù)雜，長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷，國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域進(jìn)行了大量嘗試，但整體處于技術(shù)開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證階段，尚未得到推廣應(yīng)用。2021年，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出將發(fā)展新型儲(chǔ)能作為提升能源電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和綜合效率的重要舉措，并提出提升科技創(chuàng)新能力，加快飛輪儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能技術(shù)開(kāi)展規(guī)?；囼?yàn)示范。飛輪儲(chǔ)能技術(shù)除在鐵路應(yīng)用之外，還可廣泛應(yīng)用于城市軌道交通、航空航天、國(guó)防軍工、醫(yī)療等領(lǐng)域，市場(chǎng)前景廣闊。

2021年，國(guó)家發(fā)展改革委出臺(tái)《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，指出“加快飛輪儲(chǔ)能、鈉離子電池等技術(shù)開(kāi)展規(guī)?；囼?yàn)示范”。青島地鐵結(jié)合行業(yè)需要，與湖北東湖實(shí)驗(yàn)室達(dá)成戰(zhàn)略合作，充分發(fā)揮“產(chǎn)學(xué)研用”各方優(yōu)勢(shì)，在以飛輪儲(chǔ)能為代表的軌道交通節(jié)能降碳技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，打破國(guó)外技術(shù)壟斷。

原標(biāo)題：山東省青島地鐵首臺(tái)套兆瓦級(jí)飛輪儲(chǔ)能裝置并網(wǎng)應(yīng)用